球压痕硬度

强度是材料的基础力学性能，该性能对产品的设计及结构完整性的评估至关重要。强度通常是由常规拉伸试验获得的，在测试过程中需要制备标准的拉伸试样，但是在试样较小或者无法取样的情况下则难以进行该测试。

为了解决这一难题，压痕试验法应运而生。压痕试验是从硬度试验发展而来的，其试验过程是将一个标准的压头压入被测材料表面，同时记录下压入材料的深度和对应的载荷。通过分析得到的载荷-深度曲线，得到材料的力学性能。

定义

球压痕硬度是指以规定直径的钢球，在试验负荷作用下，垂直压入试样表面，保持一定时间后单位压痕面积上所承受的压力，单位为牛顿每平方毫米（N/mm2）。

原理

以规定直径的钢球在试验负荷作用下垂直压入试样表面，经过规定的时间后，以单位压痕面积所承受的压力表示该试样的硬度：

球压痕硬度=施加的负荷/压入的表面积

试样要求

每个试样应为一个光滑的平板或具有足够尺寸的样块，以减少边缘对试验结果的影响；

试样应厚度均匀、表面光滑、平整、无气泡、无机械操作及杂质等

应保证试样厚度不小于4mm，如小于4mm，叠放几个试样

每个测试点的中心与试样边缘的距离不小于10mm，各测试点之间的距离也不小于10mm；

测试步骤

1、根据材料硬度选择适宜的实验负荷。装上压头，把试样放在工作台上，使测试表 面与加荷方向垂直接触。

2、旋转三周，把深度指示仪表调到零点。

3、将所选择的实验负荷平稳地施加到试样上，保持负荷30s，立即读取压痕深度h₁（mm）。

4、必须保证压痕深度在0.15~0.35mm 的范围内。若压痕深度不在规定范围内，则应改变实验负荷，使达到规定的深度范围。

压痕试验方法具有微损或者无损的特性，被测材料表面仅有一个小于压头尺寸的凹坑残留；压痕试验操作简单，不需要另外取样，可对在役设备进行现场测试；利用该方法可以测得材料的多种力学性能。因此，压痕试验方法具有广阔的应用前景。