布氏硬度計工作原理是把一定直徑的鋼球。在一定試驗力作用下以一定的速度壓入試樣表面經(jīng)規定的試驗力保持時(shí)間后卸除試驗力以試樣壓痕球形表面積上的平均壓力來(lái)表示金屬的布氏硬度值。凡影響壓痕產(chǎn)生及測量的因素均影響布氏硬度值。影響測量準確度的因素主要由四部分組成。
一、試樣
試樣厚度及表面質(zhì)量能明顯影響布氏硬度測量結果。(1)盡管布氏方法受粗糙表面的影響小對表面研磨要求不高。但為使壓痕邊緣清晰保證測量結果的準確性該方法對表面粗糙度也有一定的限制。(2)表面清潔度對布氏硬度測量值和不均勻性也是比較關(guān)鍵的油脂、氧化物或灰塵對表面的污染會(huì )給硬度測量結果帶來(lái)明顯影響。試樣更不允許存在表面缺陷。(3)試驗后試樣邊緣及背面呈現變形痕跡時(shí)，粗糙度儀則認為該試驗無(wú)效因此作布氏硬度測定的試樣厚度不應小于壓痕深度的10倍。(4)試驗時(shí)的試樣溫度應保持常溫在特殊情況下黑色金屬的溫度不得超過(guò)IO0~C。有色金屬應嚴格保持在常溫下。
二、硬度計
布氏硬度計本身性能對準確測量的影響主要反映在試驗力、壓頭和測量讀數顯微鏡上。
(1)試驗力偏離規定的數值則壓痕也隨之發(fā)生變化。試驗力偏大壓痕隨之增大則硬度值偏低；反之硬度值偏高。其對低硬度的影響較大對高硬度的影響較小。同時(shí)試驗力也會(huì )受多種因素的影響而產(chǎn)生誤差。主要影響因素是：①砝碼重量及杠桿比。砝碼重量或杠桿比增大時(shí)試驗力偏大；反之試驗力偏小。砝碼的重量超差可經(jīng)修整并在天平上校驗使之在要求的范圍內；因杠桿比的誤差而引起的試驗力偏差�？伤砷_(kāi)支點(diǎn)和力點(diǎn)刀子的緊固螺釘。正超差時(shí)在支點(diǎn)刀子與杠桿的貼合面間加墊片以減小杠桿比；負超差時(shí)。則在力點(diǎn)刀子與杠桿的貼合面間加墊片以增大杠桿比。②摩擦力。給試驗力帶來(lái)負差。摩擦力主要產(chǎn)生于主軸系統的壓軸在襯套中的導向、大杠桿支點(diǎn)軸承、大小杠桿的刀刃支承。其中以壓軸在襯套中的導向大杠桿支點(diǎn)軸承所產(chǎn)生的摩擦力對試驗力的影響較為明顯。對主軸系統和支點(diǎn)軸承應定期進(jìn)行清冼和潤滑。一般注以微量的儀表油或鐘表油即可。③主軸傾斜。主軸傾斜后受其傾斜角度的影響．實(shí)際垂直作用于試樣表面的力就小即主軸傾斜給試驗力帶來(lái)負差。
(2)鋼球壓頭直徑偏大則壓痕就大所得硬度值偏低；反之硬度值偏高。鋼球壓頭硬度不高則當它壓向試樣時(shí)本身就會(huì )變形導致壓痕增大硬度值偏低．這種影響在高硬度時(shí)尤其明顯。鋼球壓頭表面粗糙度應不大于0．2 否則對硬度較低的金屬的測試結果有較大影響。當它壓入試樣時(shí)，會(huì )遇到較大阻力使壓痕口茹強
減小導致硬度值偏高。
(3)測量讀數顯微鏡對布氏硬度計的測量結果的影響是極明顯的。
①測量讀數顯微鏡視場(chǎng)模糊影響壓痕直徑的測量�？捎妹撝藁ㄕ喝∩僭S酒精和乙醚的混合液擦洗透鏡和分劃板。但需注意。分劃板不宜多洗以免洗掉刻線(xiàn)。② 測量讀數顯微鏡的刻度。以標準刻度尺檢查時(shí)誤差過(guò)大。一般是物鏡座與物鏡管之間松動(dòng)或其間墊圈丟了．從而改變了鏡筒的長(cháng)度。應檢查、固緊物鏡座或配上墊
圈(墊圈厚度經(jīng)調試確定)。另外布氏硬度計的機架和試樣支撐系統的過(guò)大變形也可能產(chǎn)生影響。由于試樣的不良支撐和機架過(guò)大變形的影響產(chǎn)生(1～3)個(gè)硬度單位的偏差是比較常見(jiàn)的。
三、環(huán)境
環(huán)境溫度、清潔度和震動(dòng)所造成的影響往往被忽視。但這些都會(huì )造成測量結果的偏差因此硬度計應安裝在干燥、清潔、無(wú)震動(dòng)的環(huán)境中并應安裝在穩固的工作臺上。
四、操作
加荷速度及保荷時(shí)間控制不準瞄準有誤、讀數不準，操作不規范均會(huì )帶來(lái)誤差。(1)加荷速度過(guò)快則慣性力加大使壓痕增大導致布氏硬度值偏低；反之硬度值偏高。(2)試驗力保持時(shí)間長(cháng)試樣受力作用發(fā)生塑性變形充分壓痕就大因此所得硬度值偏低；反之硬度值偏高。
