布氏硬度相似原理及其应用

布氏硬度相似原理及其应用

布氏硬度计有多种钢球，多种载荷供试验选择。在进行布氏硬度试验时，照常理分拆，对同一试样采用不同直径钢球与变化试验力时，凹印面积会有变化，但单位面积上的抗力应该是相同的，即布氏硬度值应为常数。实际上，在硬度检测中试验力与钢球任意变换时，直径的变化与凹印面积的变化在球冠与接近球径处是非线性关系的，对于软硬差异大的材料，压头压入深浅不同对应其应力状况也是复杂的，所以上述理想状况是不存在的，即在布氏硬度试验中，不能任意选择压头和试验力，必须遵守一定的原则，这就是相似原理。
对与不同硬度的材料，如能采用变换试验力和相应变换压头球径获得统一的压入角（如图），这就可获得准确的可比的硬度值。在布氏硬度检测中，只有对相似原理有清楚的认识和理解才能运用自如和获得准确以及可比较的数据。
但在实际的工作中，由于材料的千差万别，材料的硬度值变化很大，目前还没有技术能获得统一的压入角。为了得到较理想的结果和技术上又便于实现，合理搭配试验力和球径，控制压入角和压痕直径在一定范围内变化就能获得对同一种材料有相同的硬度值，对不同硬度的材料能获得可比较的硬度值结果。
对于同一试样，采用不同直径的球压头及不同的试验力，要得到相同的硬度值，或者说，要获得可以比较的结果，只有在试验力与球压头直径的平方之比为一个常数时才可能。