硬度测量实验报告
硬度测定实验报告
硬度测定实验报告硬度测定实验报告引言：硬度是物质抵抗外界力量而产生的变形程度的一种指标，广泛应用于材料科学、工程技术以及质量控制等领域。
本实验旨在通过不同的硬度测定方法，探究不同材料的硬度特性，并分析实验结果。
实验材料和仪器：1. 实验材料：铁、铝、铜、玻璃等常见材料2. 仪器设备：洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计、显微镜等实验方法：1. 洛氏硬度测定法：a. 将待测材料放置在硬度计台上，用压头压入样品表面。
b. 通过读取洛氏硬度计上的刻度，确定材料的洛氏硬度值。
2. 布氏硬度测定法：a. 使用布氏硬度计的金刚石压头，垂直于试样表面施加压力。
b. 根据压入的压痕大小，查找布氏硬度值对应的刻度。
3. 维氏硬度测定法：a. 将待测材料放置在硬度计台上，用金刚石压头压入样品表面。
b. 通过显微镜观察压入的压痕长度，查找维氏硬度值对应的刻度。
实验结果和分析：经过实验测定，我们得到了不同材料的硬度值，并进行了如下分析：1. 不同材料的硬度差异：通过实验结果可以明显观察到，不同材料的硬度值存在明显差异。
铁、铝、铜等金属材料具有较高的硬度值，而玻璃等非金属材料则相对较低。
这是由于金属材料内部晶格结构的紧密程度较高，原子之间的结合力较强，因此具有较高的硬度。
2. 同一材料的硬度变化：在实验过程中，我们还观察到了同一材料在不同硬度测定方法下硬度值的变化。
例如，对于铁材料，洛氏硬度值相对较高，布氏硬度值次之，而维氏硬度值最低。
这是因为不同硬度测定方法所施加的压力和压头形状不同，从而导致了硬度值的差异。
3. 实验误差的影响：在实验过程中，由于实验操作的精度和材料表面的不均匀性等因素，可能会引入一定的误差。
为了减小误差的影响，我们在实验中进行了多次测定，并取其平均值作为最终结果。
此外，还可以通过观察压痕的形状和大小来判断实验操作的准确性。
结论：通过本次实验，我们深入了解了硬度测定的原理和方法，并通过实验结果分析了不同材料的硬度特性。
测量金硬度实验报告
一、实验目的1. 了解硬度测量方法的基本原理；2. 掌握布氏硬度计的使用方法；3. 学会测量金材料的硬度；4. 分析金材料的硬度与其它因素的关系。
二、实验原理硬度是衡量材料抵抗变形和磨损能力的重要指标。
本实验采用布氏硬度法测量金材料的硬度。
布氏硬度法是通过在一定压力下，用一定直径的钢球在材料表面压痕，根据压痕直径来计算硬度值。
其计算公式如下：HB = 2P / (πD^2 - d^2)式中，HB为布氏硬度值，P为施加的压力，D为钢球直径，d为压痕直径。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：布氏硬度计、钢球、砝码、金材料样品、千分尺、清洁剂等；2. 实验材料：金材料样品。
四、实验步骤1. 准备实验材料：将金材料样品清洗干净，去除表面的油污和氧化层；2. 设置布氏硬度计：根据金材料样品的硬度范围，选择合适的钢球直径和施加的压力；3. 测量硬度：将金材料样品放置在布氏硬度计的样品台上，调整钢球位置，使钢球与样品表面垂直；4. 施加压力：打开布氏硬度计，使钢球对样品施加压力，保持一定时间；5. 测量压痕直径：压力作用完毕后，关闭布氏硬度计，用千分尺测量压痕直径；6. 计算硬度值：根据公式计算金材料的布氏硬度值；7. 重复实验：为了提高实验结果的准确性，对同一金材料样品进行多次测量，取平均值作为最终结果。
五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，测量得到金材料的布氏硬度值为HB=100；2. 结果分析：根据实验结果，金材料的硬度较高，说明其具有良好的耐磨性和抗变形能力。
这与金材料的实际应用相符。
六、实验结论1. 通过本实验，掌握了布氏硬度法测量金材料硬度的基本原理和操作步骤；2. 布氏硬度法是一种简单、实用的硬度测量方法，适用于金等金属材料的硬度测量；3. 金材料的硬度较高，具有良好的耐磨性和抗变形能力。
七、注意事项1. 实验过程中，应确保金材料样品表面干净、平整，避免影响实验结果；2. 使用布氏硬度计时应注意安全，避免发生意外；3. 实验数据应准确记录，以便后续分析和总结。
硬度测试实验报告
硬度测试实验报告实验报告：硬度测试一、实验目的本实验旨在通过硬度测试，评估材料抵抗局部塑性变形的能力，从而为材料选择和应用提供依据。
二、实验原理硬度测试是通过在材料表面施加一定负荷，观察其表面压痕深度或形变程度，以评估材料硬度的一种方法。
本实验采用洛氏硬度测试法，其原理是将压头压入材料表面，记录压痕深度，并根据压痕深度计算硬度值。
硬度值与材料的弹性、塑性和韧性等物理性质有关，是材料性能的重要指标之一。
三、实验步骤1.准备样品：选取不同材质的金属材料，如低碳钢、中碳钢和不锈钢等，制备成标准尺寸的试样。
2.安装试样：将试样放置在硬度测试机上，调整位置使压头与试样表面垂直。
3.设置参数：设置加载压力、保载时间和压头类型等测试参数。
4.开始测试：启动硬度测试机，使压头压入试样表面，保载一定时间后卸载。
5.观察压痕：记录试样表面的压痕深度，并观察压痕形貌。
6.计算硬度值：根据压痕深度和压头类型，查表或使用公式计算洛氏硬度值。
7.重复测试：对同一样品进行多次测试，以获得更可靠的硬度值。
8.数据处理：整理测试数据，计算平均硬度值和标准偏差，并绘制硬度与材料类型的关系图。
四、实验结果及数据分析1.实验数据：下表为不同材质金属材料的洛氏硬度值。
（1）不同材质的金属材料具有不同的洛氏硬度值。
低碳钢的硬度值最低，而不锈钢的硬度值最高。
这说明金属材料的硬度与其成分和组织结构有关。
（2）对于同一种金属材料，加载压力和保载时间对洛氏硬度值没有明显影响。
这是因为在本实验条件下，加载压力和保载时间的变化不会改变材料的组织结构和化学成分。
（3）通过比较不同金属材料的洛氏硬度值，可以评估它们在相同条件下的耐磨性、耐腐蚀性和加工性能等方面的差异。
例如，低碳钢在耐磨性和加工性能方面可能不如中碳钢和不锈钢。
（4）本实验采用洛氏硬度测试法，具有操作简便、测量迅速和重复性好的优点。
但需要注意的是，洛氏硬度值是一个相对值，不同实验室和不同人员测试的结果可能存在误差。
工程材料硬度实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验方法的应用范围。
2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。
3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。
4. 提高对工程材料性能评价的能力。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
1. 布氏硬度试验：在规定的载荷下，将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕直径d，根据压痕直径和载荷F计算硬度值。
2. 洛氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕深度h，根据压痕深度和压头类型计算硬度值。
3. 维氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石正四棱锥压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕对角线长度d，根据对角线长度和载荷F计算硬度值。
三、实验仪器与设备1. 布氏硬度试验机2. 洛氏硬度试验机3. 维氏硬度试验机4. 读数放大镜5. 标准硬度块6. 试样（如钢、铸铁、有色金属等）四、实验内容及步骤1. 布氏硬度试验（1）将试样放置在布氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的载荷和钢球直径，按照实验要求进行试验。
（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕直径d。
（4）根据公式HB = 2F/d^2（F为载荷，d为压痕直径）计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验（1）将试样放置在洛氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的压头和载荷，按照实验要求进行试验。
（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕深度h。
（4）根据公式HRC = 100(K - h/d)（K为常数，h为压痕深度，d为压痕直径）计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验（1）将试样放置在维氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的载荷，按照实验要求进行试验。
实验一 材料的硬度测试 材料硬度实验报告
实验一材料的硬度测试材料硬度实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过对不同材料进行硬度测试，了解材料硬度的概念和测量方法，掌握硬度测试仪器的使用，比较不同材料的硬度差异，并分析影响材料硬度的因素。
二、实验原理材料的硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
硬度测试的方法多种多样，常见的有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法等。
布氏硬度测试法是通过一定直径的硬质合金球，在规定的试验力作用下压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面压痕的直径。
布氏硬度值就是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
洛氏硬度测试法则是采用顶角为 120 度的金刚石圆锥体或直径为1588mm 的淬火钢球作为压头，在初始试验力和主试验力的先后作用下，将压头压入试样表面，然后卸除主试验力，测量残余压痕深度增量。
维氏硬度测试是用相对面夹角为 136 度的正四棱锥金刚石压头，在规定的试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量压痕两对角线长度的平均值。
三、实验仪器与材料1、实验仪器布氏硬度计洛氏硬度计维氏硬度计读数显微镜抛光机2、实验材料45 号钢试样铝合金试样黄铜试样四、实验步骤1、试样制备用切割机将材料切割成合适的尺寸，确保试样表面平整、无缺陷。
使用砂纸对试样表面进行打磨，依次使用较粗的砂纸到较细的砂纸，直到试样表面光滑。
最后使用抛光机对试样表面进行抛光，使其达到镜面效果。
2、布氏硬度测试选择合适的压头和试验力。
对于较软的材料，通常选择较大直径的压头和较小的试验力；对于较硬的材料，则选择较小直径的压头和较大的试验力。
将试样平稳地放置在工作台上，调整压头位置，使其对准试样表面的中心。
缓慢加载试验力，保持规定的时间。
卸除试验力，使用读数显微镜测量压痕的直径。
3、洛氏硬度测试根据材料的预计硬度，选择合适的标尺。
将试样放置在工作台上，施加初始试验力，然后施加主试验力。
保持规定时间后，卸除主试验力，读取表盘上的硬度值。
水样总硬度实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解水的总硬度的概念和测定意义；2. 掌握EDTA滴定法测定水样总硬度的原理和方法；3. 熟悉铬黑T指示剂的使用和终点判断；4. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理水的总硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，通常以每升水中含有的碳酸钙的毫克数（mg/L）表示。
EDTA滴定法是一种常用的测定水样总硬度的方法，其原理是EDTA 与钙、镁离子形成稳定的络合物，根据络合物的稳定性，可用EDTA标准溶液滴定水样中的钙、镁离子，从而计算出总硬度。
三、实验器材与试剂1. 器材：- 电子天平- 移液管- 滴定管- 锥形瓶- 烧杯- 玻璃棒- pH计- 恒温水浴锅2. 试剂：- 乙二胺四乙酸二钠（EDTA）标准溶液（0.01mol/L）- 铬黑T指示剂- 盐酸- 碳酸钠- 碳酸氢钠- 水样四、实验步骤1. 标准溶液的配制- 称取0.8克EDTA二钠盐，加入少量水溶解；- 将溶液转移至1000mL容量瓶中，用水定容至刻度线；- 配制好的EDTA标准溶液储存于冰箱中备用。
2. 水样预处理- 取一定量的水样，用碳酸钠和碳酸氢钠调节pH至8.5-9.5；- 用移液管取50mL水样于锥形瓶中，加入适量的铬黑T指示剂；- 用盐酸滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，记录消耗的盐酸体积。
3. 计算总硬度- 根据EDTA标准溶液的浓度和消耗的盐酸体积，计算水样中钙、镁离子的总量； - 按照以下公式计算水样的总硬度：总硬度（mg/L）= (V1 C1 10.67) / V2其中，V1为消耗的EDTA标准溶液体积（mL），C1为EDTA标准溶液的浓度（mol/L），V2为水样的体积（mL），10.67为碳酸钙的摩尔质量与钙离子的摩尔质量之比。
五、实验结果与分析1. 实验结果- 本实验测得水样的总硬度为XXX mg/L。
- 水样总硬度的测定结果反映了水样中钙、镁离子的含量，可用于评价水质和处理工艺；- 本次实验采用EDTA滴定法，操作简便、准确度高，适用于测定各类水样的总硬度。
edta测水的硬度实验报告
edta测水的硬度实验报告EDTA 测水的硬度实验报告一、实验目的1、掌握 EDTA 标准溶液的配制和标定方法。
2、学会用 EDTA 滴定法测定水的总硬度。
3、了解水的硬度的表示方法和测定意义。
二、实验原理水的硬度主要是由于水中含有钙、镁离子。
测定水的硬度，一般采用络合滴定法。
在一定条件下，以铬黑 T 为指示剂，用 EDTA（乙二胺四乙酸二钠盐）标准溶液滴定水中的钙、镁离子。
EDTA 与钙、镁离子形成稳定的络合物，其反应式如下：Ca²⁺＋ H₂Y²⁻⇌ CaY²⁻＋ 2H⁺Mg²⁺＋ H₂Y²⁻⇌ MgY²⁻＋ 2H⁺在 pH ＝ 10 的条件下，铬黑 T 与钙、镁离子形成紫红色络合物。
当用 EDTA 标准溶液滴定时，EDTA 首先与游离的钙、镁离子络合，然后夺取铬黑 T 与钙、镁离子形成的络合物中的钙、镁离子，使铬黑 T 游离出来，溶液由紫红色变为蓝色，指示滴定终点。
三、实验仪器与试剂1、仪器酸式滴定管（50 mL）、移液管（25 mL）、容量瓶（250 mL）、锥形瓶（250 mL）、玻璃棒、烧杯、电子天平、pH 计。
2、试剂（1）乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）。
（2）氯化铵氨水缓冲溶液（pH ＝ 10）：称取 54 g 氯化铵溶于200 mL 水中，加入 350 mL 浓氨水，用水稀释至 1000 mL。
（3）铬黑 T 指示剂（5 g/L）：称取 05 g 铬黑 T 和 20 g 盐酸羟胺，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）稀释至 100 mL。
（4）碳酸钙基准物质：在 110℃干燥 2 h，置于干燥器中冷却至室温。
（5）HCl 溶液（1:1）。
四、实验步骤1、 EDTA 标准溶液的配制称取约 95 g EDTA 二钠盐于 500 mL 烧杯中，加入约 200 mL 水，温热溶解后，转入聚乙烯瓶中，用水稀释至 1000 mL，摇匀。
硬度测试实验报告.doc
硬度测试实验报告1、测试硬度的意义硬度：表示材料抵抗其他较硬物体的压入能力，是材料软硬程度的有条件性的定量反映。
硬度本身不是一个单纯而确定的物理量，而是由材料的弹性、塑性、韧性等力学性能组成的综合指标。
通过硬度测量可间接了解高分子材料的其他力学性能，如磨耗、拉伸强度等。
1、邵氏硬度计测试原理具有一定形状的钢制压针，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L，以L值的大小来表征邵氏硬度的大小,L值越大，表示邵尔硬度越低，反之越高.计算公式为：H A=100- L/0.0252、测试仪器LX-A邵氏硬度计3、测试步骤把试样放置在坚固的平面上，拿住硬度计，压足中孔的压针距离试块边缘至少12mm，施加一定力平稳地把压足压在试样上，不能有任何振动，并保持压足平行于试样表面，以使压针垂直地压入试样，所施加的力要刚好足以使压足和试样完全接触，在压足和试样完全按触后1秒内读数。
在试样相距至少6mm的不同位置测量硬度值5次，取其平均值H A。
4、测试注意事项5.1塑料硬度低于10 H A或者高于90H A都不能使用LX-A邵氏硬度计进行测量。
5.2使用邵氏硬度计时，当LX-A邵氏硬度计示值低于10 H A时是不准确的，测量结果不能使用。
当测量值超出90 H A时推荐使用LX-D邵氏硬度计。
5.3测定前应检查硬度计的指针在自由状态下应指向零位。
5.4塑料试样为正方形,边长50mm、厚度6mm；也允许采用50×15mm的试样。
试样厚度不足6mm时，可用同样胶片重叠测定，但不超过3层。
并要求胶片上下平行。
5.5在可能的情况下,试样在测试前应按照GB/T2941-1991规定在实验室标准温度下（温度23±2℃，湿度50±5%，试验前样品在该环境条件下的调节时间应大于30min）进行调节。
5.6比对试验或系列试验必须在相同温度下进行。
金属硬度测定的实验报告
一、实验目的1. 了解金属硬度测定的基本原理和常用方法。
2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度试验的操作步骤。
3. 通过实验，学会正确使用硬度计，并对实验结果进行分析。
二、实验原理金属硬度是指材料抵抗硬物压入表面产生塑性变形的能力，是材料的重要力学性能指标。
金属硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
1. 布氏硬度试验：将直径为D的淬火钢球施加一定载荷P，压入被测金属表面，保持一定时间后卸除载荷，测量钢球在试样表面上所压出的压痕直径d，根据压痕直径和载荷P计算硬度值。
2. 洛氏硬度试验：常用的压头有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥，另一种是直径为1.588mm的淬火钢球。
根据金属材料软硬程度不同，可选用不同的压头和负荷配合使用。
洛氏硬度试验分为HRA、HRB和HRC三种，其中HRA和HRB主要用于软金属，HRC主要用于硬金属。
3. 维氏硬度试验：将顶角为136°的金刚石四棱锥压头施加一定载荷，压入被测金属表面，保持一定时间后卸除载荷，测量压痕对角线长度，根据对角线长度和载荷计算硬度值。
三、实验设备1. 布氏硬度计2. 洛氏硬度计3. 维氏硬度计4. 硬度计读数放大镜5. 标准硬度块6. 铁碳合金退火试样7. 金属样品四、实验步骤1. 准备试样：将金属样品加工成所需形状和尺寸，并进行表面处理。
2. 布氏硬度试验：（1）将试样放置在布氏硬度计的试验台上，确保试样表面与试验台平行。
（2）调整试验机，使钢球与试样表面接触良好。
（3）施加一定载荷，保持规定时间后卸除载荷。
（4）使用读数放大镜测量钢球在试样表面上所压出的压痕直径d。
（5）根据压痕直径和载荷P计算布氏硬度值。
3. 洛氏硬度试验：（1）选择合适的压头和负荷，将试样放置在洛氏硬度计的试验台上。
（2）调整试验机，使压头与试样表面接触良好。
（3）施加初负荷，保持规定时间后卸除初负荷。
（4）施加主负荷，保持规定时间后卸除主负荷。
检测金属硬度实验报告
检测金属硬度实验报告1. 引言金属硬度是指金属材料抵抗硬物侵入其表面的能力，是评价金属材料强度和耐磨性的一个重要指标。
本实验旨在通过使用硬度计对不同金属材料的硬度进行测量，并探讨不同因素对金属硬度的影响。
2. 实验方法2.1 实验仪器与试样准备本实验使用的实验仪器包括洛氏硬度计、金属试样（包括铁、铜、铝等不同材料）。
2.2 实验步骤1. 将待测金属试样固定在硬度计上。
2. 调节硬度计的刻度盘，使其零位对正划时针12点方向。
3. 观察硬度计针尖与样品的接触面，用划片法或直观法确定接触面是否完全。
4. 缓慢转动调节螺钉，直到试样被压入到指定深度为止。
5. 记录刻度盘上的读数，并计算硬度值。
3. 实验结果与分析3.1 实验结果根据上述实验步骤，我们对铁、铜和铝等金属材料进行了硬度测量，并记录了以下实验结果：金属材料硬度值（HRC）-铁45铜30铝153.2 实验分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同金属材料的硬度值不同，铁>铜>铝。
这是由于不同金属的晶体结构和成分差异所导致的。
2. 铁的硬度值较高，其适用于制作耐磨性要求较高的零件和工具。
3. 铝的硬度值较低，其具有良好的可加工性和导热性，适用于制作轻型结构和导热部件。
4. 铜的硬度值介于铁和铝之间，具有较高的电导率和热导率，适用于电气部件和导热器材。
4. 实验误差与改进在本实验中，可能存在以下误差：1. 人为读数误差：由于读数的主观性，可能存在读数的偏差，影响最终的实验结果。
2. 试样表面状况：试样表面的粗糙度和凹凸不平可能会造成硬度计针尖与试样接触不完全，影响硬度测量结果。
为减小实验误差，可以采取以下改进措施：1. 多次测量取平均值：进行多次测量，并取平均值，以减小人为读数误差对实验结果的影响。
2. 试样表面处理：对试样进行必要的表面处理，使其表面平整，并且确保试样与硬度计针尖充分接触。
5. 结论通过本实验的硬度测量，我们得出以下结论：1. 不同金属材料的硬度值不同，铁>铜>铝。
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硬度测量实验报告
一、实验目的
1. 了解常用硬度测量原理及方法；
2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法；
二、实验设备
洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块
三、实验原理
1.硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。
由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。
常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。
布氏硬度计，应用于黑色、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。
2.洛氏硬度
洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
下图表示了洛氏硬度的测量原理。
图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h ，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h 值越大，说明试件越软，h 值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K 减去压痕深度h 的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm 为一个洛氏硬度单位，用符号HR 表示，则洛氏硬度值为： 002.0-H h
k R
3.布氏硬度
布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)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，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。
测量范围为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。
四、实验内容
1. 测量滚动轴承表面洛氏硬度值
使用洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定，记录相关测量数据：
加载力（kgf ）= 1471 N
2. 测量试块表面布氏硬度值
在布洛维硬度计上，使档位调至布氏硬度测定档，试块进行表面硬度测定，记录相关测定数据：
加载力（kgf ） = 980 N
)-D -(D 222d D P
HB π= (D=2.5 mm ; d=读数差×0.004)
五、思考题
1. 测量硬度前为什么要进行打磨？
答：测试样品与工作台的接触面不平。
按照国家标准GB/T 230.1-2004，洛氏硬度值=100-h/0.002，式中h 为洛氏硬度计压头压入样品的深度，也就是说每0.002毫米或2微米代表1HRC 硬度单位，因此被测试样品与工作台接触面的平整度将对测试结果产生极大的影响。
当试样底面不平时，载荷完全施加时只要试样因为不平整而导致轻微的偏转，就可能使压头多向下移动几个微米，测试结果就可能引起1-5HRC 的误差，甚至更大。
因此，测试前被测样品的底面必须用机械加工（如磨床）或手工方法（如砂纸打磨）磨平，以减小测试误差。
2. HRC 、HB 和HV 的试验原理有何异同?
答：1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢
球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm 淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC：是采用150kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
3.HRC、HB和HV各有什么优缺点？各自适用范围是什么？举例说明HRC、HB和HV适用于哪些材料及工艺？
答：布氏硬度（HB）适用于退火正火钢，压痕大，适用于硬度不均匀材料，不适用于薄料。
硬度值应在有效测量范围内（HRC为20-70）为有效；布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大一般不用于成品检测。
一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄材料不适用；维氏硬度适用于较大工件和较深表面层的硬度测定，小负荷维氏硬度试验负荷1.961~<49.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度试验负荷<1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。