布氏硬度测量
布氏硬度
布氏硬度编辑布氏硬度（Brinell Hardness）的测定原理是用一定大小的试验力F(N)（力的单位通常为公斤力kgf，注：1kgf=9.8N，kgf即一千克的力的意思），把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面（图1），保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d (mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出HB值。
中文名布氏硬度外文名Brinell Hardness学科物理范围8~650HBW目录1. 1硬度范围2. 2应用硬度范围编辑范围为8~650HBW由于金属材料有硬有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D，就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。
因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F和D的某种选配关系，以保证布氏硬度的不变性。
特点：一般来说，布氏硬度值越小，材料越软，其压痕直径越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其压痕直径越小。
布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度，压痕面积大，能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的硬度值也较准确，数据重复性强。
布氏硬度的符号及表示方法布氏硬度的符号用HBS或HBW表示。
HBS表示压头为淬硬钢球，用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如软钢、灰铸铁和有色金属等。
HBW表示压头为硬质合金，用于测定布氏硬度值在650以下的材料。
布氏硬度的表示方法：HBS或HBW之前的数字为硬度值，后面按顺序用数字表示试验条件：①压头的球体直径；②试验载荷；③试验载荷保持的时间(10～15s不标注)。
例如170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球，在9807 N(1000 kgf)的试验载荷作用下，保持30s时测得的布氏硬度值为170。
布氏硬度测量原理
布氏硬度测量原理引言：硬度是物质抵抗外界力量的能力，是衡量物质硬度的重要指标。
而布氏硬度测试方法是最常用的一种硬度测试方法之一。
本文将详细介绍布氏硬度测量原理及其应用。
一、布氏硬度测量原理简介布氏硬度测试是通过将一定负荷施加在待测物体表面，然后通过测量在给定时间内形成的印痕的大小来评估物体的硬度。
它基于一个简单的原理：硬度与外力对材料表面产生的划痕深度之间存在一定关系。
布氏硬度测试主要通过一组硬度计和一个金刚石球钻头来完成。
二、布氏硬度计的结构与工作原理布氏硬度计是由一个用于加载的负荷机构和一个用于测量印痕尺寸的显微镜组成。
负荷机构包含一个负荷臂和一个压头，通过调节负荷臂的位置可以改变施加在待测物体上的负荷。
显微镜用于测量压头在物体表面留下的印痕的尺寸。
三、布氏硬度测试的步骤1. 准备工作：将待测物体放在测试台上，并调整负荷臂的位置，使压头与物体表面接触。
2. 施加负荷：通过调节负荷臂的位置，施加一定的负荷在物体表面上。
3. 测量印痕：使用显微镜测量压头在物体表面留下的印痕的对角线长度。
4. 计算硬度值：根据布氏硬度计算公式，计算出物体的布氏硬度值。
四、布氏硬度测试的优缺点1. 优点：（1）布氏硬度测试方法简单易行，不需要复杂的设备和技术。
（2）测试结果准确可靠，具有较高的重复性和稳定性。
（3）适用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
2. 缺点：（1）布氏硬度测试只能测量材料表面硬度，对于非金属材料或涂层材料来说，其内部硬度无法准确测量。
（2）测试过程相对较慢，需要较长的时间来完成。
五、布氏硬度测试的应用布氏硬度测试广泛应用于材料科学、机械加工、质量控制等领域。
具体应用包括：1. 材料研究：布氏硬度测试可用于研究不同材料的硬度特性，从而评估材料的适用性。
2. 金属加工：布氏硬度测试可用于评估金属制品的硬度，以指导金属加工工艺的选择。
3. 质量控制：布氏硬度测试可用于对成品进行质量控制，确保产品的硬度符合标准要求。
布氏硬度测量标准
布氏硬度测量标准嘿，朋友们！今天咱来聊聊布氏硬度测量标准这档子事儿。
你说这布氏硬度测量啊，就好比是给材料做一次“体检”。
咱平时去医院体检，那医生得用各种仪器设备来了解咱身体的状况，这布氏硬度测量也是一个道理呀！它就是专门用来检测材料“身体”好不好的手段。
想象一下，各种金属材料就像是一群“硬汉”，那布氏硬度测量就是要看看这些“硬汉”到底有多硬。
怎么测呢？这可就有讲究啦！得用一个特定的压头，压在材料表面上，就像给它来个“印章”似的。
然后根据压痕的大小来判断硬度。
这压头就像是一个神奇的“魔杖”，轻轻一点，就能知道材料的硬度秘密。
不过可别小看了这压痕，这里面的学问大着呢！压痕太深了不行，太浅了也不行，得恰到好处。
这就像是做饭放盐，放多了咸，放少了没味道，得掌握好那个度。
而且啊，测量的时候可得仔细认真，不能马虎。
要是随随便便弄一下，那得出的结果能靠谱吗？就像你去称体重，站都没站稳就看数字，那能准吗？咱得保证测量的环境稳定，操作规范，这样得出的结果才让人信服。
你说这布氏硬度测量标准重要不？那当然重要啦！要是没有一个统一的标准，那大家各测各的，结果乱七八糟，那不就乱套了吗？就好比大家都说自己跑得多快，可没有一个统一的起跑线和终点线，那怎么比呀？在实际应用中，布氏硬度测量标准可帮了大忙啦！比如在制造机械零件的时候，得知道用什么材料合适，这时候就靠它来判断材料够不够硬，能不能胜任工作。
要是硬度不够，那用着用着不就坏了吗？那可不行！还有啊，不同的材料有不同的硬度要求呢！就像人穿衣服，得根据场合选合适的衣服，材料的硬度也得根据用途来选。
这布氏硬度测量标准就像是一个“裁判”，公正地给各种材料打分，让我们能选出最合适的那一个。
所以说啊，咱可别小瞧了这布氏硬度测量标准。
它虽然看起来不起眼，但在很多领域都发挥着重要的作用呢！咱得重视它，了解它，让它为我们的生活和工作服务。
这就是布氏硬度测量标准，一个看似简单却又非常重要的东西！你现在是不是对它有了更深的认识呢？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
布氏硬度计操作步骤
布氏硬度计操作步骤一、引言布氏硬度计是一种常用的硬度测试仪器，用于测量材料的硬度。
本文将详细介绍布氏硬度计的操作步骤。
二、准备工作1. 将待测材料平放在测试台上，并确保其表面平整。
如果有必要，可以用砂纸或其他工具对表面进行打磨，以消除凹凸不平的情况。
2. 准备好布氏硬度计，确保其处于正常工作状态。
检查硬度计的刻度盘和压头是否清晰可见，并保持清洁。
三、调零1. 将布氏硬度计的压头轻轻放置在待测材料的表面上，确保其与材料接触。
2. 调整硬度计上的调零螺钉，使刻度盘上的指针指向零刻度。
这样可以确保测量结果的准确性。
四、测量1. 将压头从零位抬起，然后用手轻轻转动调节螺旋，使压头缓慢下降。
观察刻度盘上的指针，直到它停止移动。
2. 读取刻度盘上指针所指示的数值，这个数值代表了材料的布氏硬度值。
注意，读取时要垂直于刻度盘，以避免视角误差。
五、记录结果1. 将测量结果记录在纸上或计算机上，以备后续分析和比较使用。
2. 在记录结果时，应同时注明测量的材料和所使用的压头类型。
这样可以方便以后的参照和比较。
六、清理工作1. 使用干净的布或纸巾清洁布氏硬度计的表面，以去除杂质和污渍。
2. 将待测材料从测试台上取下，并妥善保管。
七、注意事项1. 在使用布氏硬度计时，要注意安全，避免手指或其他物体被压头夹到。
2. 在测量过程中，要保持稳定的压力和速度，以确保测量结果的准确性。
3. 不同类型的材料可能需要不同类型的压头，要根据实际情况选择合适的压头。
4. 布氏硬度计只能用于测量金属材料，对于非金属材料则需要使用其他类型的硬度测试仪器。
八、总结通过本文的介绍，我们了解了布氏硬度计的操作步骤。
准备工作、调零、测量、记录结果和清理工作是使用布氏硬度计时必须注意的步骤。
同时，我们也提醒大家在使用布氏硬度计时要注意安全，并根据不同材料选择合适的压头类型。
希望本文对大家在使用布氏硬度计时有所帮助。
布氏硬度法
布氏硬度法一、布氏硬度法的概述布氏硬度法是一种测量材料硬度的方法，它是根据英国工程师布氏（Bryant）于1901年提出的硬度测量原理发展起来的。
布氏硬度法适用于测定黑色金属、有色金属、非金属矿物和金属合金等材料的硬度，是我国工业生产中广泛应用的一种硬度测试方法。
二、布氏硬度法的原理与计算布氏硬度法的基本原理是：在一定的试验力作用下，用一定直径的硬质合金球或金刚石圆锥尖端，在待测材料表面上均匀地施加一定的压力，然后根据压痕的直径或面积计算材料的硬度。
布氏硬度（HB）的计算公式为：HB = （F/S）× 100，其中F为试验力（单位：牛顿），S为压痕面积（单位：平方米）。
三、布氏硬度计的类型与使用方法根据试验力的施加方式，布氏硬度计可分为手动和自动两种类型。
手动布氏硬度计的操作步骤如下：1.选择合适的硬度计，根据待测材料的性质选择试验力大小和硬质合金球或金刚石圆锥的直径。
2.将硬度计平稳地放置在待测材料表面上，确保试验力垂直于材料表面。
3.施加试验力，保持一定时间后，卸除试验力。
4.观察并测量压痕的直径或面积，根据公式计算硬度。
四、布氏硬度法的应用领域布氏硬度法在工业生产、科研和检测等领域具有广泛的应用，可用于检验金属材料的硬度、强度、韧性等性能，为材料的选择、加工和质量控制提供重要依据。
五、布氏硬度法的优缺点优点：1.操作简便，试验速度快，适用于批量检测。
2.适用范围广泛，可测定多种材料的硬度。
3.硬度计算准确，具有较高的测量精度。
缺点：1.对试样表面要求较高，表面粗糙度较大时，测量结果偏差较大。
2.试验力较小，不适用于测定高硬度材料。
六、提高布氏硬度测试准确性的措施1.选用合适的试验力、硬质合金球或金刚石圆锥直径。
2.保证试验力施加均匀、稳定，避免冲击和振动。
3.精确测量压痕直径或面积，减小测量误差。
4.对待测材料表面进行适当处理，降低表面粗糙度对测量结果的影响。
总之，布氏硬度法是一种实用、可靠的硬度测量方法。
布氏硬度测量方法
布氏硬度测量方法布氏硬度是一种常用的材料硬度测试方法，广泛应用于金属、塑料、陶瓷等各种材料的硬度测量工作中。
下面将详细介绍布氏硬度测量方法。
首先，确定待测试材料的硬度范围。
根据待测试材料的硬度范围选择适当的布氏硬度计规格，一般有0-100、0-200、0-300等不同规格的硬度计。
然后，准备测试样品。
将待测试的材料切割成适当的样品，并将样品的表面研磨光洁，以确保测量结果的准确性。
接下来，将测试样品放置在布氏硬度计的测试台上。
调整硬度计的压力调节螺钉，使压头与测试样品的表面接触，然后用螺旋缓慢地将压头压入材料表面。
在这个过程中，需要注意控制压力大小和速度，以免损坏测试样品。
当压头压入材料表面到一定深度后，保持一段时间，然后缓慢地释放压力，使压头与测试样品脱离。
此时，压头在测试样品上留下一个圆形的、有深度的痕迹，称为布氏硬度值。
最后，通过读取刻度盘上的数值，确定测试样品的硬度。
布氏硬度计的刻度盘上有一条刻度，用来表示压头压入测试样品所产生的印痕深度，该数值即为布氏硬度值。
需要注意的是，布氏硬度值只是材料的相对硬度，不能直接用来表示材料的绝对硬度。
在不同的硬度计之间，布氏硬度值的比较也具有一定的局限性。
因此，在进行硬度测量时，应当根据具体情况选择合适的硬度计和标准。
在进行布氏硬度测量时，还需注意一些影响测量结果的因素。
例如，测试样品的尺寸、形状、表面状态等因素都会对硬度值产生影响。
因此，在进行硬度测量时，应尽量选择表面平整、尺寸适中的样品，并避免存在明显的缺陷以及机械变形等情况。
总结起来，布氏硬度测量方法是通过布氏硬度计对材料进行硬度测量的一种常用方法。
在进行硬度测量时，需要注意选择合适的硬度计规格、准备好测试样品，并掌握合适的测量技巧，以确保测量结果的准确性。
同时，需了解硬度值的相对性和局限性，合理地应用硬度测量结果。
金属硬度测试方法
金属硬度测试方法一、前言金属硬度测试是材料力学中的一项重要测试，用于衡量金属材料的抗压能力和耐磨性。
本文将介绍常见的金属硬度测试方法，包括布氏硬度测试、维氏硬度测试、洛氏硬度测试以及显微硬度测试。
二、布氏硬度测试1. 原理布氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，在规定时间内测量印痕直径来计算出材料的硬度值。
载荷通常为30kg或100kg，时间为10-15秒。
2. 测试步骤（1）将被测材料放置在平整水平的试验台上。
（2）选择适当的钢珠和载荷，将钢珠置于压头下方。
（3）缓慢转动螺旋手轮，使压头缓慢下降，直至与被测材料接触。
（4）增加载荷至规定值，并保持一定时间后减小载荷。
（5）用放大镜或显微镜观察印痕，并使用游标卡尺或显微镜读数器测量印痕直径。
（6）根据公式计算出布氏硬度值。
三、维氏硬度测试1. 原理维氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，然后测量压头与被测材料之间的距离来计算出材料的硬度值。
载荷通常为1kg或5kg。
2. 测试步骤（1）将被测材料放置在平整水平的试验台上。
（2）选择适当的压头和载荷，将压头置于被测材料表面。
（3）缓慢增加载荷，直至压头与被测材料接触。
（4）减小载荷并记录下此时压头与被测材料之间的距离。
（5）根据公式计算出维氏硬度值。
四、洛氏硬度测试1. 原理洛氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，在规定时间内测量印痕深度来计算出材料的硬度值。
载荷通常为60kg或100kg，时间为15秒。
2. 测试步骤（1）将被测材料放置在平整水平的试验台上。
（2）选择适当的钢珠和载荷，将钢珠置于压头下方。
（3）缓慢转动螺旋手轮，使压头缓慢下降，直至与被测材料接触。
（4）增加载荷至规定值，并保持一定时间后减小载荷。
（5）用放大镜或显微镜观察印痕，并使用游标卡尺或显微镜读数器测量印痕深度。
（6）根据公式计算出洛氏硬度值。
五、显微硬度测试1. 原理显微硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，在显微镜下观察印痕大小来计算出材料的硬度值。
布氏硬度测量方法
布氏硬度测量方法引言硬度是材料的重要机械性能之一，能够反映材料的抗压能力和抗刮擦能力。
布氏硬度是一种常用的硬度测量方法，通过对材料表面施加一定压力，测量压痕的直径来评估材料的硬度。
本文将介绍布氏硬度测量方法的原理、仪器和操作步骤。
一、原理布氏硬度测量方法基于材料在受力下产生的压痕形成原理。
测量过程中，硬度计的钢球或钻石锥头受到一定压力作用于材料表面，形成一个压痕。
通过测量压痕的直径，可以计算出布氏硬度值。
二、仪器进行布氏硬度测量需要使用硬度计。
硬度计通常由一个可移动的压头、一个固定的支撑座和一个刻度盘组成。
压头上装有一颗钢球或钻石锥头，用于施加压力。
支撑座上有一个平台，用于放置被测材料。
三、操作步骤1. 准备被测材料：将需要测量硬度的材料切割成合适的形状和尺寸，确保表面平整，无明显的凹凸或污渍。
如果材料表面有氧化物或油脂，应先进行清洁处理。
2. 调整硬度计：将硬度计放置在水平的台面上，并使用调节螺丝将压头调整到合适的位置。
根据被测材料的硬度范围，选择合适的压头，通常使用钢球压头。
3. 硬度测量：将被测材料放置在支撑座上，使其与硬度计的压头接触。
然后，用手轻轻转动刻度盘，施加适当的压力，使压头与材料表面紧密接触，并保持一定时间，使压痕形成。
4. 测量压痕：使用显微镜或硬度计自带的测量仪器，测量压痕的两个直径，取平均值作为压痕的直径。
通常，取压痕的长径和短径进行测量。
5. 计算硬度值：根据布氏硬度的计算公式，将测得的压痕直径代入，可以得到材料的布氏硬度值。
布氏硬度值是一个相对指标，通常以HB表示。
四、注意事项1. 在进行硬度测量前，应根据被测材料的硬度范围选择合适的压头和测量范围。
2. 在测量压痕直径时，应尽量避免触碰压痕，以免影响测量结果。
3. 在进行硬度测量时，应保持仪器的稳定，避免外界振动干扰。
4. 对于不同材料，应选择合适的硬度计和压力范围，以保证测量结果的准确性。
五、应用领域布氏硬度测量方法广泛应用于金属材料、非金属材料和涂层材料等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
布氏硬度测量
硬度是指金属表面上局部体积内抵抗弹性变形、塑性变形或抵抗破坏的能力。
它是金属材料的重要性能之一,也是检验工、模具和机械零件质量的一项重要指标。
硬度试验的方法很多,使用最广泛的是压入法,它用一定的静载荷(压力)把压头压在金属表面上,然后通过测定压痕的面积或深度来确定其硬度。
常用的硬度试验方法有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度等三种。
布氏硬度测量法通常采用的是10 mm直径球压头, 29420 N实验力,其压痕面积较大,能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值,而不受个别组成相及微小不均匀度的影响,测量准确、稳定,其硬度代表性好,数据重复性好,精度高于洛氏硬度。
此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
常用于测定退火、正火、调质钢、铸铁以及有色金属等的硬度值。
布氏硬度的试验原理是对一定直径D的硬质合金球施加试验力F压入试样表面,保持一定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕直径,见图1。
图1 布氏硬度试验原理
布氏硬度值的计算公式
式中:常数=1/gn=1/9.80665;gn—标准重力加速度。
一般地,测量出压痕直径后,查表获得材料的布氏硬度值。
传统的试样表面压痕直径测量方法是用20倍读数显微镜测量,比较费时,效率低,测量误差较大。
基于图象处理的布氏硬度测试系统采用图象分析的方法,能够精确的拟合压痕的边缘轮廓,根据像素数计算压痕的面积,自动计算出材料的布氏硬度,并显示在显示屏上,无需查表,方便、快捷、准确。
测量精度高,效率高。
对于一些无法识别的压痕图象,提供了手动直径测量方法可供选择。
1 测试系统的组成及工作原理
1.1测试系统的组成
测试系统硬件部分主要包括摄像头、图像采集卡、CCD电源等。
系统软件，经开发后具有基本的数字图像处理能力,如可进行滤波、边缘检测、角点检测、采样、差值、色彩转换、形态操作、直方图、图像金字塔等操作,可对各种结构进行分析,包括轮廓处理、距离变换、各种距的计算、模板匹配、多边形逼近、直线拟合、椭圆拟合等。
是系统的核心。
中值滤波,它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值,从而消除孤立的噪声点。
对于中值滤波后的压痕图像,检测边缘可准确地区分真实边缘和虚假边缘,再用最小二乘法对压痕边缘进行曲线拟合。
通过该方法对压痕边界拟合出的圆是最接近压痕的圆,有利于将算法误差降到最小。
CCD摄像头，对图像数据高精度的采集能力和计算机对数字图像强大的处理技术,以及计算机的高速数据处理能力,实现了布氏硬度测试的实时化、高速化,可以直观地、智能地以及非接触式地完成测试过程。
1.2测试系统的工作原理
布氏硬度测试系统工作流程见图2。
图2 布氏硬度测试系统工作流程图
测试系统的工作原理是布氏硬度机将一定直径的硬质合金压头施加试验力在试样上压出压痕后,由摄像头捕捉压痕,通过图像采集卡读取到计算机中,用图象处理软件对压痕进行处理,获得压痕边缘轮廓的拟合曲线,然后根据拟合曲线内的图像像素数,计算出压痕面积。
根据布氏硬度试验原理,编写计算程序,根据压痕面积计算出材料的布氏硬度。
并将结果显示在显示屏上。
2测试系统分析及应用
2.1测试系统的分析
布氏硬度测试系统能够实现图像采集、参数标定、压痕直径自动测量、布氏硬度计算与显示、测量结果存储等功能;对自动测量无效的图像,设置手动测量方式。
为方便用户对图像进行常规的处理,设置简单的画图、写字功能;可对图像进行基本的图像处理,如图像亮度、对
比度的调整等;另外,通过图像“另存为”实现图像多种格式的转换。
2.2测试系统的应用
测试材料为正火状态的45号钢,压头采用Φ10的硬质合金球、试验力为29420N、保持6 s时间,在材料表面压出压痕。
2. 2. 1 自动测量
为保证和测试条件相吻合,首先要对测试系统进行标定。
当实验条件改变时,需要重新进行系统标定。
由摄像头捕捉压痕,见图3。
图3 摄像头捕捉压痕
单击“启动视频”按钮,实时采集材料表面的压痕动态图像,通过图像采集卡读取到计算机中,如图4。
“图像调节”可以获得更加清晰和高对比度的压痕边缘轮廓。
当捕捉到一个压痕后,按动“捕捉图像”按钮可以获得该压痕的静态图像。
图4 显示压痕图像
单击“HB圆”按钮,可以获得压痕轮廓的拟合曲线,并实时显示出材料的布氏硬度值,如图5。
单击“生成报告”按钮,可以生成测试结果报告,如图6。
压痕图片和测量报告均可以保存,如图7。
图7 保存布氏硬度测量报告
2. 2. 2手动测量
对自动测量无效的图像,可以选择手动测量。
当压痕边界无法自动识别时,系统会提示“请
改良图象质量或选择手动测量”。
此时,可选择工具栏中手动按钮,实现手动测量功能,如图8。
图8 手动测量布氏硬度
在压痕图像上出现了四条相互垂直的网格线,用鼠标拖动每条网格线,使其与压痕边缘相切,然后点击“HB圆”按钮测量硬度并显示测量结果。
3结语
利用计算机对图像处理和数据处理的强大优势,对传统方法和设备进行开发和改造,是非常有前景的。
我们在做布氏硬度测试实验的过程中,要求学生用读数显微镜和本系统分别测试
同一试样的布氏硬度,测试结果相同,而本系统测量操作更加方便、直观,测量结果更加精确。