在用布氏硬度计进行硬度测试时，相似原理是怎么回事？
在进行布氏硬度试验时,用同一球体对应同一试样, 照常理分析,当变换试验力时，凹压痕面积会有变化,试验力越大就会是压痕越深,压痕面积越大; 反之，试验力小压痕浅,压痕面积小。
布氏硬度计
但单位面积上的抗力应是一致的,即布氏硬度值应为常数。对于不同硬软程度的试样,当变换试验力时应有对应的差值，保证不同材料的可比性。实际上，在硬度检测中变换试验力与球时，直径的变化与压痕面积的变化在球冠与接近球径处是非线性关系。而且，对于硬软差异大的材料，压头压入深浅不同时，对应的应力状况也是复杂的。所以，上述理想状况不存在。即,在布氏硬度试验中,不能任意选择压头和试验力,必须遵守一定的规则,于是引入相似原理。
下图是布氏硬度试验时压痕相似原理图：
布氏硬度测试
对于硬度不同的各种材料，在变换试验力和相应变换压头球径时，如果能想办法获得统一的压入角,就会获得准确的可比的硬度值。
但在实际工作中,由于材料各异，不同材料硬度值的变化范围大，目前还不能实现。因此,进行布式硬度试验时,为了得到较好的结果和技术上又便于实现的办法,使试验力和球径的合理搭配,控制压人角(a)和压痕直径(d)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植的结果。
实践证明,即使同一种材料，用固定直径的球形压头，其硬度值(hb)随试验力(f)的改变而有差异。布氏硬度试验中,根据被试材料的硬软、压头球径大小和试验力大小的合理选用,可以控制压痕直径和压入角的大小。
根据国际标准gb 231.1 规定,压痕直径应控制在0.24d~0.6d之间,理想的d值为0.375d； 压入角应在28°-74°之间，理想的α角为44°，此时球体压印的外切交角为152°~106°之间, 136°理想。
当d值低于0.24d或高于0.6d时都无法从压痕直径、试验力与硬度值对照表中查得数据。
对于相同硬度的材料,压头和试验力的关系,还可借助相似原理,从理论上加以证明。对于同一种材料，在不同试验力f作用下，不同直径的钢球d所产生的压痕d。若想使所得硬度值相等，压入角α必须相等。
k常数的选用
k值为试验力(f)与球体直径(d)平方的比率。进行布氏硬度检测时,对不同硬软的材料,应选用不同的k值。 k值从30到1。 为硬、软差别的材料在进行检测时,使其压人角(α)相近; 使压痕直径(d)能控制在0.24~0.6d之间。
k值选定后再根据试样的厚薄、大小选用压头球径和检测力。
根据材料和布氏硬度范围选择0.102f/d值，见下表：
试验力，压头球直径平方的比率
当试样尺寸允许时，应优先选用直径10mm的球压头进行试验。
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下图是布氏硬度试验时压痕相似原理图：
布氏硬度测试
对于硬度不同的各种材料，在变换试验力和相应变换压头球径时，如果能想办法获得统一的压入角,就会获得准确的可比的硬度值。
但在实际工作中,由于材料各异，不同材料硬度值的变化范围大，目前还不能实现。因此,进行布式硬度试验时,为了得到较好的结果和技术上又便于实现的办法,使试验力和球径的合理搭配,控制压人角(a)和压痕直径(d)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植的结果。
实践证明,即使同一种材料，用固定直径的球形压头，其硬度值(hb)随试验力(f)的改变而有差异。布氏硬度试验中,根据被试材料的硬软、压头球径大小和试验力大小的合理选用,可以控制压痕直径和压入角的大小。
根据国际标准gb 231.1 规定,压痕直径应控制在0.24d~0.6d之间,理想的d值为0.375d； 压入角应在28°-74°之间，理想的α角为44°，此时球体压印的外切交角为152°~106°之间, 136°理想。
当d值低于0.24d或高于0.6d时都无法从压痕直径、试验力与硬度值对照表中查得数据。
对于相同硬度的材料,压头和试验力的关系,还可借助相似原理,从理论上加以证明。对于同一种材料，在不同试验力f作用下，不同直径的钢球d所产生的压痕d。若想使所得硬度值相等，压入角α必须相等。
k常数的选用
k值为试验力(f)与球体直径(d)平方的比率。进行布氏硬度检测时,对不同硬软的材料,应选用不同的k值。 k值从30到1。 为硬、软差别的材料在进行检测时,使其压人角(α)相近; 使压痕直径(d)能控制在0.24~0.6d之间。
k值选定后再根据试样的厚薄、大小选用压头球径和检测力。
根据材料和布氏硬度范围选择0.102f/d值，见下表：
试验力，压头球直径平方的比率
当试样尺寸允许时，应优先选用直径10mm的球压头进行试验。
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