硬度是反映材料力學(xué)性能的基本指標(biāo)，而布氏硬度測量方法由于壓痕大、測量結(jié)果較準(zhǔn)確，是金屬硬度檢測中應(yīng)用最廣泛的檢測方法之一。目前，國內(nèi)大多數(shù)采用光學(xué)顯微鏡人工讀數(shù)的方式進(jìn)行壓痕測量，然后再查表或計算得出布氏硬度測量值。隨著圖像傳感器技術(shù)及圖像測量技術(shù)的發(fā)展，尤其是近幾年機(jī)器視覺識別技術(shù)的飛速發(fā)展，采用圖像測量技術(shù)進(jìn)行布氏硬度壓痕測量的方法快速興起。除了對壓痕進(jìn)行直接測量的方法，近年來，在國內(nèi)外也出現(xiàn)了測深法，是通過測量壓頭壓入被測材料的深度，換算面積從而計算布氏硬度。

 1、人工測量方法

     布氏硬度是將某直徑D的碳化鎢合金球施加試驗力F壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后卸除試驗力，測量試樣表面壓痕的直徑d，布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。其中壓痕直徑是在壓痕的兩個相互垂直方向上利用光學(xué)讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行測量，根據(jù)測得的兩壓痕直徑求得壓痕平均直徑，然后再帶入公式求得其布氏硬度。

       在利用光學(xué)讀數(shù)顯微鏡測量壓痕的過程中讀數(shù)對光照強(qiáng)度比較敏感，因此，該方法對光源要求較高。同時，放在試樣表面的光學(xué)顯微鏡極其容易偏動，試驗人員需要格外細(xì)心并且反復(fù)瞄準(zhǔn)壓痕邊界線，給壓痕測量工作造成了極大的不便，準(zhǔn)確性也有所降低。

       針對此問題高斐等研究了一種金屬布氏硬度計檢測用壓痕測量裝置，該裝置包含磁力開關(guān)部分和顯微固定部分，利用磁力將試樣固定，使得測量過程中試樣不易移動，操作簡單，適用性較強(qiáng)，方便測量不同尺寸的試樣。

       試驗人員在利用光學(xué)讀數(shù)顯微鏡測量壓痕時，選取壓痕的內(nèi)徑和外徑對結(jié)果也有較大的影響。鄒聲文等測量了壓痕的外徑和內(nèi)徑，得出距離外徑1/3處的直徑更能準(zhǔn)確、可靠地表示真實壓痕的大小。

       除了可以利用光學(xué)顯微鏡測量以外，在光學(xué)測量的基礎(chǔ)上，也進(jìn)行了一些改進(jìn)。利用電荷耦合元件(CCD)攝取壓痕圖像，輸入到計算機(jī)中。在計算機(jī)中，沿壓痕圖像的邊界點(diǎn)選3個壓痕圓的輪廓點(diǎn)生成一個擬合圓，通過人工拉線的方式測量壓痕圓直徑。

 2、測深法

      近年來，國內(nèi)外也出現(xiàn)了測深法，通過測量壓頭壓入被測材料的深度，換算為面積，從而計算布氏硬度，或者通過軟件擬合經(jīng)驗數(shù)據(jù)，直接將測量深度與經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫對比得到布氏硬度。

    針對布氏硬度測量方法需要光學(xué)系統(tǒng)測量壓痕直徑效率低的缺點(diǎn)，以及快速布氏硬度測量方法測量結(jié)果可比性差的缺點(diǎn)，提出如果可以根據(jù)壓痕深度計算出壓痕直徑及布氏硬度，則可以克服這些缺點(diǎn)，提高了布氏硬度自動測量系統(tǒng)的效率和測量結(jié)果的可比性。其指出了目前許多關(guān)于硬度測量方法的標(biāo)準(zhǔn)和文章中都沒有區(qū)分“壓痕深度”和“裝有壓頭的壓桿位移”這兩個不同的長度量，提出了采用從壓桿最大位移中扣除硬度計彈性變形得到的壓痕深度來計算壓痕直徑和布氏硬度的方法，該方法兼具布氏硬度測量和快速布氏硬度測量的優(yōu)點(diǎn)，可準(zhǔn)確快速地得到布氏硬度的測量結(jié)果。

       測深雖然在小范圍內(nèi)驗證了其可行性，但尚未經(jīng)廣泛驗證，且隨著設(shè)備的年限老化，其剛度系數(shù)會存在很大的不確定性。

 3、基于圖像處理技術(shù)的方法

      基于圖像處理技術(shù)的硬度測量方法是隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的新技術(shù)，也是國內(nèi)外競相積極投入研發(fā)的重點(diǎn)項目。利用計算機(jī)圖像處理技術(shù)自動測量壓痕圓直徑，并自動計算被測試樣的布氏硬度，按照布氏硬度測量原理進(jìn)行，測量精度和測試效率都得到較大提高和改善。