布氏硬度計的應用
布氏硬度計主要用于組織不均勻的鍛鋼和鑄鐵的硬度測試，鍛鋼和灰鑄鐵的布氏硬度與拉伸試驗有著較好的對應關系。布氏硬度試驗還可用于有色金屬和軟鋼，采用小直徑球壓頭可以測量小尺寸和較薄材料。布氏硬度計多用于原材料和半成品的檢測，由于壓痕較大，一般不用于成品檢測。
布氏硬度試驗條件的選擇如同洛氏硬度試驗關于標尺的選擇一樣，布氏硬度試驗也要遇到試驗條件的選擇問題，即試驗力F和壓頭球直徑D的選擇。這種選擇不是任意的，而是要遵循一定的規則，并且要注意試驗力和壓頭球直徑的合理搭配，應用起來比洛氏硬度試驗略顯復雜。布氏硬度試驗zui常用的試驗條件是采用10mm直徑的球壓頭，3000kg試驗力。這一條件zui能體現布氏硬度的特點。但是由于試樣材質不同，硬度不同，試樣大小，薄厚也不同，一種試驗力，一種壓頭自然不能滿足要求。在試驗力和壓頭球直徑的選擇方面需要遵循的規則有2個。
規則一：要使試驗力和球壓頭直徑的平方之比為一個常數。即。這個規則來源于相似律。根據相似律，不同直徑的球壓頭D1、D2在不同的試驗力F1、F2作用下壓入試樣表面，壓痕直徑d1、d2是不同的，但是只要壓入角相同，壓痕就具有相似性。這時試驗力和壓頭球直徑的平方之比就是一個常數。在這種條件下，采用不同的試驗力和不同直徑的球壓頭，在同一試樣上測得的硬度值是相同的，在不同的試樣上測得的硬度值是可以相互比較的。試驗力與壓頭球直徑平方之比在采用公斤力的舊標準中表示為F/D2。在采用牛頓力的新標準中表示為0.102 F/D2。
規則二：試驗后要使壓痕直徑處于以下范圍：0.24D < d < 0.6D。否則試驗結果是無效的,應選擇合適的試驗力重新試驗。人們的大量試驗表明，當壓頭直徑在0.24D~0.6D之間時，測得的硬度值與試驗力大小無關。布氏硬度試驗可選擇的試驗力從3000kg到1kg大約有20個級別
本檢定系統規定了布氏硬度計量基準器具和計量標準器具的用途、組成、計量特性和檢定程序，以及工作用計量器具的計量特性和檢定方法。
一、計量基準器具
1、 國家基準
1.1國家基準的用途
國家基準用于布氏硬度單位的復現和保存。
1.2國家基準由下列計量器具組成：
A直接加荷式的硬度機，其試驗力誤差δf≤±0.1%，試驗力按下表見其構成。
B測量壓痕直徑的顯微鏡
顯微鏡標尺的刻度，對于用10和5mm直徑球壓頭打壓的壓痕應能讀到0.002mm；對用于等于和小于2.5mm直徑球壓頭打壓的壓痕應能讀到0.001mm。
顯微鏡任何兩刻線的讀數之差：
對于10和５mm直徑的球壓頭應到±0.002mm以內。
對于等于和小于2.5mm直徑的球壓頭應到±0.001mm以內
C壓頭
基準硬度機的壓頭有1，2，2.5，5，10mm五種鋼球和硬質合金球。其球的直徑誤差、硬度值、粗糙度應滿足下表要求。
1.3國家基準復現的布氏硬度范圍為
8--650HBS（W）
1.4國家基準的不確定度
對試驗力等于或大于1839N（187.5kgf）級的不確定度：
δ≤0.5%
硬度符號 | 球直徑D
mm | 0102F/D2
（F/D2） | 試驗力F
（KGF） |
HBS(HBW)10/3000 | 10 | 30 | 29.42×103(3000) |
HBS(HBW)10/1500 | 10 | 15 | 14.71×103(1500) |
HBS(HBW)10/1000 | 10 | 10 | 9.807×103(1000) |
HBS(HBW)10/500 | 10 | 5 | 4.903×103(500) |
HBS(HBW)10/250 | 10 | 2.5 | 2.452×103(250) |
HBS(HBW)10/125 | 10 | 1.25 | 1.226×103(125) |
HBS(HBW)10/100 | 10 | 1 | 980.7 (100) |
HBS(HBW)5/750 | 5 | 30 | 7.355×103(750) |
HBS(HBW)5/250 | 5 | 10 | 2.452×103(250) |
HBS(HBW)5/125 | 5 | 5 | 1.226×103(125) |
HBS(HBW)5/62.5 | 5 | 2.5 | 612.9 (62.5) |
HBS(HBW)5/31.25 | 5 | 1.25 | 306.5 (31.25) |
HBS(HBW)5/25 | 5 | 1 | 245.2 (25) |
HBS(HBW)2.5/187.5 | 2.5 | 30 | 1.839×103(187.5) |
HBS(HBW)2.5/62.5 | 2.5 | 10 | 612.9 (62.5) |
HBS(HBW)2.5/31.25 | 2.5 | 5 | 306.5 (31.25) |
HBS(HBW)2.5/15.625 | 2.5 | 2.5 | 153.2 (15.625) |
HBS(HBW)2.5/7.8125 | 2.5 | 1.25 | 76.61 (7.8125) |
HBS(HBW)2.5/6.25 | 2.5 | 1 | 61.29 (6.25) |
HBS(HBW)2/120 | 2 | 30 | 1.177×103(120) |
HBS(HBW)2/40 | 2 | 10 | 392.3 (40) |
HBS(HBW)2/20 | 2 | 5 | 196.1 (20) |
HBS(HBW)2/10 | 2 | 2.5 | 98.07 (10) |
HBS(HBW)2/5 | 2 | 1.25 | 49.03 (5) |
HBS(HBW)2/4 | 2 | 1 | 39.23 (4) |
HBS(HBW)1/30 | 1 | 30 | 294.2 (30) |
HBS(HBW)1/10 | 1 | 10 | 98.07 (10) |
HBS(HBW)1/5 | 1 | 5 | 49.03 (5) |
球直徑
mm | 誤差
mm | 硬度值 | 粗糙度Ry
μm |
10 | ±0.003 | HV10850(鋼球) HV1500(硬質合金球) | 0.050 |
5 | ±0.002 |
2.5 | ±0.001 |
2 | ±0.001 |
1 | ±0.001 |
對試驗力小于1839N（187.5kgf）級的不確定度：
δ≤1.0%
2、國家副基準
2.1國家副基準在全國復現布氏硬度單位的地位僅次于國家基準。
2.2組成國家副基準的全套計量器具的技術要求與國家基準相同。
2.3國家副基準復現布氏硬度范圍為
8--650HBS（W）
2.4國家副基準的不確定度
國家副基準的不確定度與國家基準的不確定度相等。
3、工作基準
3.1工作基準經與國家工準校準或比對，并經國家鑒定，在全國復現布氏硬度單位的地位僅在國家基準和副基準之下。
3.2工作基準復現布氏硬度范圍為
8--650HBS（W）
3.3工作基準的不確定度
對試驗力等于或大于1839N（187.5kgf）級的不確定度：
δ≤0.7%
對試驗力小于1839N（187.5kgf）級的不確定度：
δ≤1.2%
4、比對
在規定條件下，對國家基準、副基準和工作基準之間的量值進行比較，這種比較將通過比對硬度塊實現。
比對硬度塊的允許誤差△為：
△≤±0.5%
比對硬度塊的均勻度U為：
29420N（2000kgf）時，
U≤±0.5%
小于29420N（3000kgf）時，
U≤±1.0%
