布氏硬度计压头 - 测量材料硬度的实用工具

介绍

测量材料硬度是材料力学的重要研究方向之一。硬度是指材料的抗破坏能力，通常指材料在受压力的作用下弹性变形和塑性变形的能力。其中，弹性变形是恢复力使材料变形量逐渐逼近零的过程，而塑性变形是材料形状改变时形成的残余形变。为明确材料的硬度变化，常使用硬度测量仪器来测试材料硬度。

硬度测量的方法

目前，硬度测量有三种方法，分别是压痕法、反弹法和缩径法。最常用的方法是压痕法，其中布氏硬度计与维氏硬度计是两款常用的硬度计，可以测量各种金属和非金属材料的硬度。以下是对布氏硬度计压头的原理及使用方法的详细介绍。

原理与构造

布氏硬度计压头是硬质合金或钨钢制成的打针式压力感应器，其针尖为圆锥形，针轴安装在布氏硬度计机头的测量臂上。润滑油使压头保持光滑，以便针尖滑动到需要测试的表面。

布氏硬度计测试时，压头先以测试负载值和测试时间轻触到测试材料表面，产生一定的压力。测试完毕后，测试负载值除以压头直径的平方，得到应力值，再根据式子推算出材料的硬度值。

使用方法

1.准备工作

在使用前检查布氏硬度计和压头是否处于正常状态。检查压头的几何形状，必须保证其圆锥面的形状、大小和光泽度的最佳状态。

2.设定测试负荷和测试时间

根据材料硬度的预估值来确定测试负荷和测试时间。测试负荷越大，测量结果越精准，但负荷过大会破坏材料表面。测试时间越长，测量结果也更加精确，但时间过长会使测试区域的表面变形。

3.测试

测试时，布氏硬度计须保持垂直于测试面并确保不受外力侵扰。测试之前，压头针尖应先测量几次到一块玻璃或基准硬度块上，以确保布氏硬度计压头相对布氏硬度标准的值是合规的。

4.记录结果

测试完毕后，取平均值并记录测量结果。使用者应注意，测试结果存在一定误差，由于布氏硬度计测试时需要注重测试的规定条件，如坚固的放置、一致的测试负荷等因素，为了得到精确的测试结果并分析研究数据时需对结果进行一定的调整。

总结

通过本文介绍，我们了解了布氏硬度计压头的原理及使用方法。布氏硬度计压头是一种广泛使用的硬度测量仪器，广泛应用于材料科学，机械设计和制造等领域。正确使用布氏硬度计，能够快速、准确地测量材料硬度，为工程技术研究提供可靠的数据支持。