布氏硬度HB的计算式为 :
式中 d——压痕直径,mm;h——压痕深度,mm。
只要测出压痕直径,即可通过计算或查表求出 HB值。
试验时根据材料的性质和形状选用不同的载荷和钢球直径。布氏硬度的试验方法和技术要求可参见GB231—63。
布氏硬度试验的优点是代表性强,数据重复性好,与强度之间存在一定的换算关系。缺点是不能测试较硬的材料;压痕较大,不适于成品检验。通常用来检验铸铁、有色金属、低合金钢等原材料和调质件的硬度。
布氏硬度试验时,压头球体的直径D、试验载荷F及载荷保持的时间 t,应根据被试金属材料的种类、硬度值的范围及厚度进行选择。 常用的压头直径 1、2、2.5、5和10毫米五种。
试验载荷可从9.807N (1kgf)~29.42 KN (3000 kgf)范围内,
载荷保持的时间,一般黑色金属为10~15s;有色金属为30s;布氏硬度值小于35时为60s。
钢球直径较大,在金属材料表面上留下的压痕也较大,故测得的硬度值比较准确。 布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系,因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。
如被试金属硬度过高,将影响硬度值的准确性,所以布氏硬度试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。
布氏硬度压痕较大,故不宜测定成品及薄片材料。
HBS和HBW都是布氏硬度符号,但是有区别,而且HBS已经停止使用。在2003年6月1日以前,我国执行的是国家标准GB/T231-1984,布氏硬度试验用钢球压头进行试验的用HBS表示,用硬质合金球头试验的用HBW表示。同样的试块,当其它试验条件完全相同的情况下,两种试验结果不同,HBW值往往大于HBS值,而且并无定量的规律所循。
从2003年6月1日开始,原国标GB/T231-1984废止,我国等效执行国际标准ISO6506,制定了新的国家标准:GB/T231.1-2002,文中明确取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。
2018年5月14日起,有关布氏硬度实验标准已更新为“GB∕T 231.1-2018 金属材料 布氏硬度试验 第1部分: 试验方法”版本,GB/T 231.1-2009已废止。