布氏硬度是表示材料硬度的一種標準。由布氏硬度計測定。由瑞典人布納瑞（J.A.Brinell）首先提出，故稱布氏硬度。
用一定大小的載荷P把直徑為D的淬火鋼球壓入被測金屬材料表面，保持一段時間後卸除載荷。載荷P與壓痕表面積F的比值即為布氏硬度值，記作HB。
基本介紹
- 中文名：布氏硬度
- 外文名：Brinell Hardness
- 套用學科：物理
- 套用範圍：8~650HBW
術語簡介,硬度範圍,特點,符號及表示方法,符號,表示方法,布氏硬度試驗,試驗原理,試驗條件,優缺點,注意事項,套用,
術語簡介
布氏硬度（HB）一般用於材料較軟的時候，如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。
布氏硬度（HB）是以一定大小的試驗載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面，保持規定時間，然後卸荷，測量被測表面壓痕直徑。
布氏硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：
以一定的載荷將一定大小的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載後，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/
（N/
）。
測試載荷與測試鋼球的直徑需根據材料的實際性能再確定。
硬度範圍
布氏硬度範圍為8~650HBW。
由於金屬材料有硬有軟，被測工件有厚有薄，有大有小，如果只採用一種標準的試驗力F和壓頭直徑D，就會出現對某些工件和材料的不適應的現象。
布氏硬度計
布氏硬度計因此，在生產中進行布氏硬度試驗時，要求能使用不同大小的試驗力和壓頭直徑，對於同一種材料採用不同的F和D進行試驗時，能否得到同一的布氏硬度值，關鍵在於壓痕幾何形狀的相似，即可建立F和D的某種選配關係，以保證布氏硬度的不變性。
對於某些金屬材料來說，可以根據布氏硬度值粗略地確定其抗拉強度值。
特點
一般來說，布氏硬度值越小，材料越軟，其壓痕直徑越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其壓痕直徑越小。
布氏硬度測量的優點是具有較高的測量精度，壓痕面積大，能在較大範圍內反映材料的平均硬度，測得的硬度值也較準確，數據重複性強。
符號及表示方法
符號
布氏硬度的符號：
布氏硬度的符號用 HBS或HBW表示。
HBS表示壓頭為淬硬鋼球，用於測定布氏硬度值在450以下的材料，如軟鋼、灰鑄鐵和有色金屬等。
HBW表示壓頭為硬質合金，用於測定布氏硬度值在650以下的材料。
表示方法
布氏硬度的表示方法： HBS或HBW之前的數字為硬度值，後面按順序用數字表示試驗條件：
①壓頭的球體直徑；
②試驗載荷；
③試驗載荷保持的時間（10~15s不標註）。
例如170HBS10/1000/30表示用直徑10mm的鋼球，在9807 N（1000 kgf）的試驗載荷作用下，保持30s時測得的布氏硬度值為170。
530HBW5/750表示用直徑5 mm的硬質合金球，在7355N（750kgf）的試驗載荷作用下，保持10~15s時測得的布氏硬度值為530。
布氏硬度試驗
試驗原理
布氏硬度HB的計算式為：
式中 d——壓痕直徑，mm；h——壓痕深度，mm。
只要測出壓痕直徑，即可通過計算或查表求出 HB值。
布氏硬度試驗原理示意圖
布氏硬度試驗原理示意圖試驗時根據材料的性質和形狀選用不同的載荷和鋼球直徑。布氏硬度的試驗方法和技術要求可參見GB231—63。
布氏硬度試驗的優點是代表性強，數據重複性好，與強度之間存在一定的換算關係。缺點是不能測試較硬的材料；壓痕較大，不適於成品檢驗。通常用來檢驗鑄鐵、有色金屬、低合金鋼等原材料和調質件的硬度。
試驗條件
布氏硬度試驗時，壓頭球體的直徑D、試驗載荷F及載荷保持的時間 t，應根據被試金屬材料的種類、硬度值的範圍及厚度進行選擇。 常用的壓頭直徑 1、2、2.5、5和10毫米五種。
試驗載荷可從9.807N （1kgf）~29.42 KN （3000 kgf）範圍內，
載荷保持的時間，一般黑色金屬為10～15s；有色金屬為30s；布氏硬度值小於35時為60s。
優缺點
鋼球直徑較大，在金屬材料表面上留下的壓痕也較大，故測得的硬度值比較準確。 布氏硬度值和抗拉強度之間有一定的關係，因此可按布氏硬度值近似確定金屬材料的抗拉強度。
如被試金屬硬度過高，將影響硬度值的準確性，所以布氏硬度試驗一般適於測定布氏硬度值小於650的金屬材料。
布氏硬度壓痕較大，故不宜測定成品及薄片材料。
注意事項
HBS和HBW都是布氏硬度符號，但是有區別，而且HBS已經停止使用。在2003年6月1日以前，我國執行的是國家標準GB/T231-1984，布氏硬度試驗用鋼球壓頭進行試驗的用HBS表示，用硬質合金球頭試驗的用HBW表示。同樣的試塊，當其它試驗條件完全相同的情況下，兩種試驗結果不同，HBW值往往大於HBS值，而且並無定量的規律所循。
布氏硬度試驗規範從2003年6月1日開始，原國標GB/T231-1984廢止，我國等效執行國際標準ISO6506，制定了新的國家標準：GB/T231.1-2002，文中明確取消了鋼球壓頭，全部採用硬質合金球頭。因此HBS停止使用，全部用HBW表示布氏硬度符號。
2018年5月14日起，有關布氏硬度實驗標準已更新為“GB∕T 231.1-2018 金屬材料 布氏硬度試驗 第1部分: 試驗方法”版本，GB/T 231.1-2009已廢止。
套用
布氏硬度測量法適用於鑄鐵、非鐵合金、各種退火及調質的鋼材，不宜測定太硬、太小、太薄和表面不允許有較大壓痕的試樣或工件。
國家標準（GB231-84）規定布氏硬度試驗時，常用的0.102F/D的比例為30、10、2.5三種，根據金屬材料的種類、試樣硬度範圍和厚度的不同，按下表（布氏硬度試驗規範）選擇試驗壓頭（鋼頭）的直徑D、試驗力F及保持時間。
