布氏硬度计算器

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试验力 F 的数值

试验力单位

压头球直径 D（mm）

压痕平均直径 d（mm）

-
布氏硬度 HB

压痕深度（mm）

压痕表面积（mm²）

d/D 比值

抗拉强度估算（MPa）

计算公式（GB/T 231.1）
HB = 2F ÷ [πD(D − √(D² − d²))]　（F 单位 kgf）
HBW = 0.102 × 2F ÷ [πD(D − √(D² − d²))]　（F 单位 N，结果为 MPa）
压痕深度 h = [D − √(D² − d²)] ÷ 2　｜　压痕表面积 A = πDh

试验有效性判据
压痕直径 d 应落在 0.25D 至 0.6D 之间，否则结果无效，需要更换试验力或球直径重测。
常用的 P/D² 比值为 30、10、2.5 三种，比值不同时硬度值不能直接互相比较。
钢球压头结果记作 HBS，适用硬度小于 450 的材料；硬质合金压头记作 HBW，适用于 450 至 650。

与抗拉强度的经验关系（仅适用于钢）：HB 大于 175 时 σb ≈ 3.62 × HB；HB 小于 175 时 σb ≈ 3.45 × HB。这是经验估算，正式设计请以拉伸试验实测值为准。

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布氏硬度是什么

布氏硬度由瑞典工程师布里内尔于 1900 年提出：用一个淬火钢球或硬质合金球，在规定的试验力下压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量留下的圆形压痕直径，用"试验力 ÷ 压痕表面积"得到硬度值。

为什么测直径而不是测深度

理论上硬度等于压力除以压痕面积。压痕是球冠形，面积可以用深度 h 表示，但 h 很难精确测量；换成直径 d 之后，只需用读数显微镜量一下压痕直径即可，精度和重复性都更好。这也是公式里出现 √(D² − d²) 的原因。

适用与不适用

布氏硬度压痕大，能反映材料较大范围内的平均性能，特别适合铸铁、铸钢、有色金属等组织不均匀的材料，数据重复性好。但它不适合测太硬、太小、太薄或表面不允许有大压痕的工件——那些情况应改用洛氏或维氏硬度。

怎么读结果

完整标注格式为"硬度值 + 符号 + 球直径/试验力/保持时间"，例如 200HBS10/3000/10 表示用 10 mm 钢球、3000 kgf 试验力、保持 10 秒测得硬度 200。

你可能还想问

布氏硬度的计算公式是什么？

HBW = 0.102 × 2F ÷ (πD(D − √(D² − d²)))，F 为试验力（N），D 为压头球径，d 为压痕平均直径；输入任意三个量即可反求第四个。

压痕直径怎么测量才准？

卸载后在两个互相垂直方向测压痕直径取平均，读数显微镜精度需达 0.02mm；压痕边缘不圆（材料不均或振动）时该次试验作废。

布氏硬度适合测什么材料？

适合铸铁、有色金属、退火钢等组织较粗的材料，压痕大代表性好；太硬的材料（超过 650HBW）会损伤硬质合金球，应改用洛氏或维氏硬度。