硬度是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多，原理也不相同，測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬度試驗(yan)，即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、維氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗，其值代表金屬彈性變形功的大小。因此，硬度不是一個單純的物理量，而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。
硬度的(de)測試方法(fa)有：劃痕法(fa)（莫(mo)氏）、壓入法(fa)（布氏、洛氏、維氏）、動力法(fa)（里(li)氏）。
下面(mian)介(jie)紹各種硬度測(ce)試(shi)法：
1. 莫氏硬(ying)度
這(zhe)是(shi)一(yi)個最古(gu)老的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)是(shi)1824年由(you)德國礦(kuang)物(wu)(wu)學家莫(mo)斯(Frederich Mohs)首先提出。應用劃(hua)痕法將棱錐形金(jin)剛(gang)(gang)鉆針刻(ke)劃(hua)所試(shi)礦(kuang)物(wu)(wu)的(de)表(biao)面而發生劃(hua)痕。用測(ce)(ce)得的(de)劃(hua)痕的(de)深度(du)(du)(du)(du)來(lai)表(biao)示(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)：滑石(shi)(talc)1（硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)最小），石(shi)膏(gypsum)2，方解石(shi)(calcite)3，螢(ying)石(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(apatite)5，正(zheng)長石(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)英(ying)(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛(gang)(gang)玉(corundum)9，金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(diamond)10。莫(mo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)也(ye)用于表(biao)示(shi)其(qi)他固體(ti)物(wu)(wu)料的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)。但莫(mo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)驗不適(shi)合準確(que)衡(heng)量(liang)(liang)，如鋼或陶瓷(ci)工(gong)業材(cai)(cai)料的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du) 對(dui)于工(gong)程材(cai)(cai)料，各種(zhong)手段已經發展(zhan)了(le)多年，提供精(jing)確(que)的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)測(ce)(ce)量(liang)(liang)。有了(le)許多應用加載(zai)測(ce)(ce)試(shi)力和(he)測(ce)(ce)量(liang)(liang)深度(du)(du)(du)(du)或由(you)此產(chan)生的(de)壓痕尺寸，硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)就(jiu)可宏觀，微觀和(he)納米尺度(du)(du)(du)(du)來(lai)衡(heng)量(liang)(liang)。
2. 布氏硬度(du)
布(bu)式(shi)硬(ying)度(du)(HB，是(shi)最(zui)早用來測試材料(liao)硬(ying)度(du))是(shi)以(yi)一(yi)定大(da)小的試驗載(zai)荷，將一(yi)定直(zhi)徑的淬硬(ying)鋼(gang)球(qiu)或硬(ying)質合金球(qiu)壓(ya)入被(bei)測金屬表(biao)(biao)面，保(bao)持規定時間，然(ran)后(hou)卸荷，測量被(bei)測表(biao)(biao)面壓(ya)痕直(zhi)徑。布(bu)式(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)是(shi)載(zai)荷除以(yi)壓(ya)痕球(qiu)形表(biao)(biao)面積所(suo)得的商。一(yi)般為(wei)：以(yi)一(yi)定的載(zai)荷(一(yi)般3000kg)把一(yi)定大(da)小(直(zhi)徑一(yi)般為(wei)10mm)的淬硬(ying)鋼(gang)球(qiu)壓(ya)入材料(liao)表(biao)(biao)面，保(bao)持一(yi)段時間，去載(zai)后(hou)，負荷與其壓(ya)痕面積之(zhi)比值(zhi)，即(ji)為(wei)布(bu)氏硬(ying)度(du)值(zhi)(HB)，單(dan)位為(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。
布(bu)(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)(HB)一(yi)般(ban)(ban)用于(yu)材(cai)料(liao)較軟的(de)時候，如有色金屬(shu)、熱處理(li)之前(qian)或(huo)退火后的(de)鋼鐵。洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(HRC)一(yi)般(ban)(ban)用于(yu)硬(ying)度(du)較高的(de)材(cai)料(liao)，如熱處理(li)后的(de)硬(ying)度(du)等等。 布(bu)(bu)式硬(ying)度(du)壓痕較大，測量值(zhi)準，不適(shi)用成品和薄片，一(yi)般(ban)(ban)不歸(gui)于(yu)無損檢測一(yi)類。但HB應用范圍較廣。
3. 洛氏硬度
洛(luo)式硬度(du)(du)(du)(du)是(shi)以(yi)壓(ya)痕(hen)塑性(xing)變形深度(du)(du)(du)(du)來確定(ding)硬度(du)(du)(du)(du)值(zhi)指標。以(yi)0.002毫米作為一(yi)(yi)個硬度(du)(du)(du)(du)單(dan)位。當(dang)HB>450或(huo)者(zhe)試(shi)樣(yang)過小時，不(bu)能采用(yong)(yong)布氏硬度(du)(du)(du)(du)試(shi)驗而改用(yong)(yong)洛(luo)氏硬度(du)(du)(du)(du)計量。它是(shi)用(yong)(yong)一(yi)(yi)個頂(ding)角120°的(de)(de)(de)金剛石圓錐(zhui)體或(huo)直徑為1.59、3.18mm的(de)(de)(de)鋼球，在一(yi)(yi)定(ding)載荷下壓(ya)入被測材料表(biao)面，由壓(ya)痕(hen)的(de)(de)(de)深度(du)(du)(du)(du)求(qiu)出材料的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)。根據(ju)試(shi)驗材料硬度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，分三種不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)標度(du)(du)(du)(du)來表(biao)示：
HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐(zhui)壓入器(qi)求得的硬度，用于(yu)硬度極高的材料(如硬質(zhi)合(he)金等)。
HRB：是采(cai)用100kg載荷和直徑(jing)1.58mm淬(cui)硬的(de)(de)鋼球，求(qiu)得(de)的(de)(de)硬度(du)，用于硬度(du)較低的(de)(de)材(cai)料(如(ru)退(tui)火鋼、鑄(zhu)鐵等)。
HRC：是采(cai)用150kg載荷和鉆石錐壓(ya)入器求得的硬度，用于硬度很高的材(cai)料(如淬火(huo)鋼等)。
另外： 1. HRC含意是(shi)洛式硬(ying)度C標尺， 2. HRC適用范(fan)圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若硬(ying)度高于此范圍則用洛式(shi)(shi)硬(ying)度A標尺HRA。 若硬(ying)度低于此范圍則用洛式(shi)(shi)硬(ying)度B標尺HRB。
表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan) ： 表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)采(cai)(cai)用(yong)三種試(shi)(shi)驗(yan)力(li)，兩種壓頭(tou)，它們(men)有(you)(you)6種組合(he)，對應于表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度的6個(ge)標(biao)尺。表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)是對洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)的一(yi)種補(bu)充，在采(cai)(cai)用(yong)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)(shi)，當遇到(dao)材料(liao)較薄，試(shi)(shi)樣較小，表(biao)面(mian)(mian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化層較淺(qian)或測試(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)鍍(du)覆層時(shi)(shi)，就(jiu)應改用(yong)表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)。這時(shi)(shi)采(cai)(cai)用(yong)與洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)相同的壓頭(tou)，采(cai)(cai)用(yong)只(zhi)有(you)(you)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)幾分之一(yi)大小的試(shi)(shi)驗(yan)力(li)，就(jiu)可以在上(shang)述試(shi)(shi)樣上(shang)得到(dao)有(you)(you)效的硬(ying)(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果。表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度的N標(biao)尺適(shi)用(yong)于類(lei)似(si)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度的HRC、HRA和(he)HRD測試(shi)(shi)的材料(liao)；T標(biao)尺適(shi)用(yong)于類(lei)似(si)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度的HRB、HRF和(he)HRG測試(shi)(shi)的材料(liao)。
4. 維氏硬度和努氏（knoop）試驗
維(wei)氏(shi)(shi)(shi)和(he)(he)努氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)（努普顯微壓(ya)痕(hen)硬(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)）是(shi)(shi)(shi)在布(bu)氏(shi)(shi)(shi)修改和(he)(he)測(ce)試(shi)(shi)用(yong)于測(ce)量薄膜涂層或滲碳零件(jian)表面硬(ying)度的(de)(de)硬(ying)度。有了這些測(ce)試(shi)(shi)中(zhong)，金字塔(ta)是(shi)(shi)(shi)一個小鉆石(shi)壓(ya)入樣(yang)品在外力作(zuo)用(yong)下，這一點(dian)比布(bu)氏(shi)(shi)(shi)在測(ce)試(shi)(shi)中(zhong)使用(yong)的(de)(de)少(shao)。之(zhi)間的(de)(de)維(wei)氏(shi)(shi)(shi)和(he)(he)努氏(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)差異僅僅是(shi)(shi)(shi)金字塔(ta)形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)鉆石(shi)壓(ya)頭。測(ce)試(shi)(shi)使用(yong)的(de)(de)維(wei)氏(shi)(shi)(shi)壓(ya)頭，方形(xing)金字塔(ta)是(shi)(shi)(shi)脆性材料容易出(chu)現裂紋。因此，努氏(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)使用(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)菱形(xing)為基礎的(de)(de)（對角線比7.114:1）錐(zhui)體(ti)壓(ya)痕(hen)，制定(ding)了生產(chan)時間，但是(shi)(shi)(shi)較淺的(de)(de)壓(ya)痕(hen)。出(chu)于同樣(yang)的(de)(de)載荷，努氏(shi)(shi)(shi)壓(ya)痕(hen)約2.8倍(bei)以上維(wei)克斯(si)縮進。
外加載(zai)荷從10g中(zhong)使用到(dao)1000克。這種(zhong)低負荷量創建(jian)一(yi)個(ge)(ge)小的縮(suo)進，必須在(zai)顯微鏡下(xia)測量。氮化鈦硬質涂層像的測量，必須采取非常(chang)高倍(bei)率（即(ji)1000倍(bei)），因為這么小的縮(suo)進。表(biao)面通常(chang)需要打磨(mo)。的印象的對(dui)角線測量，這些價值觀是用于(yu)獲取硬度號碼（VHN接），從查找(zhao)表(biao)或圖表(biao)通常(chang)。維克斯測試可以用來描述非常(chang)堅(jian)硬材料(liao)，但硬度是在(zai)一(yi)個(ge)(ge)非常(chang)小的地(di)區衡量。
這些值表示希(xi)望2500 HK25（或(huo)HV25）的(de)含義(yi)，在(zai)25克(ke)的(de)力載荷2500努普硬度(du)。本努氏和(he)維氏硬度(du)值略有不同，但(dan)對(dui)于硬質涂層(ceng)，該值是(shi)足(zu)夠接近的(de)測量誤差范圍(wei)內，可以(yi)互換(huan)使用(yong)。
5. 肖(xiao)氏硬度
（肖氏硬度(du)，又稱“邵氏硬度(du)”）和(he)回彈(dan)硬度(du)測試(shi) 簡稱HS。表(biao)示材(cai)料硬度(du)的(de)一種標(biao)準。由(you)英國人肖爾(Albert F. Shore)首先(xian)提出。 應用(yong)彈(dan)性回跳法將撞銷從(cong)一定高度(du)落到所(suo)試(shi)材(cai)料的(de)表(biao)面上而發生回跳。撞銷是一只具(ju)有尖端的(de)小錐，尖端上常鑲有金剛鉆。用(yong)測得的(de)撞銷回跳的(de)高度(du)來表(biao)示硬度(du)。
肖氏(shi)硬度(du)(du)(du)試驗(yan)是一(yi)種動態(tai)力試驗(yan)，與(yu)布、洛、維(wei)等靜態(tai)力試驗(yan)法相比，準確度(du)(du)(du)稍(shao)差，受測(ce)試時(shi)的(de)(de)垂直性(xing)，試樣表面光潔度(du)(du)(du)等因素的(de)(de)影響，數據(ju)分散性(xing)較(jiao)大，其測(ce)試結果的(de)(de)比較(jiao)只限于(yu)彈性(xing)模量相同的(de)(de)材料(liao)。它(ta)對試樣的(de)(de)厚度(du)(du)(du)和重量都有一(yi)定要求，不適(shi)于(yu)較(jiao)薄(bo)和較(jiao)小試樣，但是它(ta)是一(yi)種輕便(bian)的(de)(de)手提式(shi)儀器，便(bian)于(yu)現場測(ce)試，其結構簡(jian)單，便(bian)于(yu)操(cao)作，測(ce)試效率高。 肖氏(shi)硬度(du)(du)(du)計(ji)適(shi)用于(yu)測(ce)定黑色金(jin)屬(shu)和有色金(jin)屬(shu)的(de)(de)肖氏(shi)硬度(du)(du)(du)值。肖氏(shi)硬度(du)(du)(du)計(ji)便(bian)于(yu)攜帶(dai)，特(te)別(bie)適(shi)用于(yu)冶金(jin)、重型(xing)機(ji)械行(xing)業中的(de)(de)中大型(xing)工件，例如大型(xing)構件、鑄件、鍛件、曲軸、軋輥、特(te)大型(xing)齒(chi)輪(lun)、機(ji)床導軌等工件。在橡膠、塑料(liao)行(xing)業中常稱作邵氏(shi)硬度(du)(du)(du)。
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