布氏硬度檢測(cè)方法初是在1899~1900年間由瑞典工程師布利爾(JA Brinell)在研究熱處理對(duì)軋鋼組織影響時(shí)提出來(lái)的。這種方法使用早，由于其壓印痕較大，因而硬度值受試樣組織顯微偏析及成份不均勻的影響輕微，檢測(cè)結(jié)果分散度小，復(fù)現(xiàn)性好，能比較客觀地反映出材料的客觀硬度。這止是布氏檢測(cè)方法成為最，廣泛和常用的硬度檢測(cè)方法之一的原因。

布氏硬度檢測(cè)方法原理

在規(guī)定的檢測(cè)力(F)作用下將一定直徑(D)的鋼球(或硬質(zhì)合金球壓入試樣表面保持一定時(shí)間，然后去除檢測(cè)力。測(cè)量試樣表面上所壓印痕直徑(d)。根據(jù)d 可以計(jì)算出壓痕凹印面積(A)。布氏硬度值是檢測(cè)力除以壓痕球形表面積(A)所得的商。單位為9.807 N/mm。壓大(即 F/A 值小)表示鋼球人深，硬度值低;反之則硬度值高。

布氏硬度檢測(cè)方法計(jì)算公式

式(1-3)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB231-63《金屬布氏硬度試驗(yàn)方法》中使用的··個(gè)公式，從1984 年4 月發(fā)布GB 231-84 金屬布民硬度試驗(yàn)法標(biāo)準(zhǔn)并于 1986 年3 月開(kāi)實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)后，試驗(yàn)條件和計(jì)算公式都有所變化。因?yàn)樵趪?guó)際單位制(SI)中現(xiàn)行力值的計(jì)算單位由千克力(kgd)改為牛頓(簡(jiǎn)稱(chēng)牛N)。兩種單位的換算關(guān)系為:1kef=9，80665 N;IN=0.101972 kg=0.102 k根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(IS0)的規(guī)定。為了保持原硬度試驗(yàn)中的硬度數(shù)值不變，布民硬度值計(jì)算公式相應(yīng)改變?yōu)?

式(I-4)表達(dá)力值單位為牛頓。表示在特定條件下 9.80 N/mm為一布氏硬度單位。因?yàn)?kg=9.807 N，所以試驗(yàn)力改用N后，公式乘以0.102 其結(jié)果與原用千克力是相同的。因此，所有原用試驗(yàn)力為千克力單位的技術(shù)文件、書(shū)刊、手冊(cè)中的布氏硬度數(shù)值仍然是有效的。不因試驗(yàn)力力值單位的改變而修改。式(1-4)為 CB231一84 布民硬度數(shù)值的計(jì)算公式。一般硬度檢測(cè)時(shí)均不必用以卜公式去計(jì)算，而是在測(cè)得樂(lè)痕直徑(d)后，通過(guò)查表得到硬度值，壓痕直徑(d)與不同試驗(yàn)力下布氏便度(HBSHBW)值對(duì)照關(guān)

系見(jiàn)表2-1。應(yīng)該指出: 公式(1-1)中的 A 所指的是壓痕印面積。此時(shí)，HB 所代表的是單位叫印面積上的壓應(yīng)力。布利奈爾為仆么采用凹印面積而不采用投影面積，是企圖以此來(lái)補(bǔ)償金屬硬化對(duì)所測(cè)得硬度值的影響。但是，這種補(bǔ)償是不完全的。克·梅耶爾(KMeyer)認(rèn)為取單位壓痕投影面積上承受的應(yīng)力作為硬度計(jì)算較為合理，提出了用投影面積計(jì)算的辦法，這就是梅氏硬度。其公式如下;

式中Ad-壓痕的投影面積/mm;

d-壓痕的直徑/mm;

H梅一梅氏硬度符號(hào)。

梅氏硬度雖有它的合理性也曾在國(guó)際硬度會(huì)議上得到承認(rèn)因布氏硬度試驗(yàn)法在世界各國(guó)已沿用長(zhǎng)久，現(xiàn)在仍在廣泛使用，故梅氏硬度試驗(yàn)法目前尚未得到普及。