在進行布氏硬度計試驗時，理想情況是鋼球硬度足夠大，以致對試驗結(jié)果沒有影響，但這是不可能的。鋼球在試驗力作用下壓入試樣表面，要產(chǎn)生彈性和塑性變形。由于鋼球的變形，使鋼球成為類似橢圓球體的形狀，而且這個橢圓球體是沿短軸方向壓入試樣表面，這就相當(dāng)鋼球直徑增大，使壓痕直徑增大，硬度值降低。鋼球變形量的大小與鋼球硬度有關(guān)。鋼球硬度越低，鋼球變形越大，使壓痕直徑變大，硬度值降低；鋼球變形量的大小，不但與鋼球本身硬度有關(guān)，而且與試樣硬度有關(guān)，當(dāng)試樣硬度超過450HBS時，鋼球所產(chǎn)生的塑性變形量將超過允許值。當(dāng)鋼球的維氏硬度低于850HV10時，被測試樣的硬度值將開始明顯降低。因此，在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件中，規(guī)定鋼球硬度不得低于850HV10，試樣硬度不得高于450HBS。當(dāng)鋼球硬度高于HV10，將引起負(fù)的硬度測量誤差。
在討論布氏硬度值與壓入角關(guān)系時，曾提到金屬的布氏硬度計數(shù)值與維氏硬度數(shù)值，特別是在低硬度范圍時是比較接近的。試驗結(jié)果表明，試樣硬度為214HBS時，布氏硬度數(shù)值與維氏硬度數(shù)值是非常一致的，此時試樣的維氏硬度為214HV。隨著試樣硬度的增高，布氏硬度數(shù)值較維氏硬度數(shù)值逐漸有所降低，當(dāng)試樣布氏硬度為370HBS時，維氏硬度為377HV；當(dāng)試樣硬度超過450HBS時布氏硬度數(shù)值較維氏硬度數(shù)值偏低得更多。例如，在試樣布氏硬度為501HBS時，試樣的維氏硬度為525HV，隨著試樣硬度的增高，布氏硬度數(shù)值較維氏硬度數(shù)值越來越低，其主要原因是由于催著試樣硬度增高，鋼球變形逐漸加大，而維氏硬度試驗用的是金剛石壓頭，變形量的變化極小，可以忽略不計。
為了擴大布氏硬度計試驗的應(yīng)用范圍，使得對于布氏硬度大于450HBS的試樣也能進行布氏硬度試驗，萊州金試硬度計廠采用硬質(zhì)合金壓頭進行布氏硬度試驗。用維氏硬度不低于1500HV的硬質(zhì)合金球進行布氏試驗時，可對硬度高達(dá)650HBW的試樣進行測定。當(dāng)硬質(zhì)合金球硬度不低于1500HV,試樣硬度不高于650HBW時，可以近似認(rèn)為布氏硬度值與硬質(zhì)合金球硬度無關(guān)，如不符合以上要求，則會使硬度降低。很顯然，用一般鋼球和硬質(zhì)合金對同一試樣進行布氏硬度試驗所得的布氏硬度值特別是在高硬度范圍時，會有很大差異的。試驗結(jié)果表明，當(dāng)試樣硬度較高時，用硬質(zhì)合金球較鋼球所得布氏硬度值約高17%，因此，規(guī)定了在布氏硬度量和單位的符號中，以S和W分別表示鋼球和硬質(zhì)合金球為壓頭進行的試驗，一坐區(qū)別。
既然硬質(zhì)合金壓頭的應(yīng)用范圍較寬，包括了鋼球壓頭的應(yīng)用范圍，為什么不取消鋼球壓頭呢？其主要原因正是由于用鋼球壓頭和硬質(zhì)合金壓頭進行布氏硬度計試驗時所得的結(jié)果存在著差異。硬質(zhì)合金球壓頭剛剛開始應(yīng)用，現(xiàn)在許多產(chǎn)品都是有鋼球壓頭的布氏硬度試驗來判斷其質(zhì)量好快，如果要用硬質(zhì)合金壓頭代替，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，勢必做大量試驗，修改技術(shù)文件對產(chǎn)品的硬度值要求，這將是一件非常復(fù)雜的工作。其次，鋼球壓頭來源豐富。價格低廉，因此在以后相當(dāng)長的時間內(nèi)，不可能取消鋼球壓頭，總的趨勢是鋼球壓頭和硬質(zhì)合金球壓頭同時得到應(yīng)用，而硬質(zhì)合金球壓頭的應(yīng)用逐漸增多。
