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，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。
硬度的測試方法有：劃痕法（莫氏(shi)）、壓入(ru)法（布氏(shi)、洛(luo)氏(shi)、維氏(shi)）、動力法（里氏(shi)）。
下面(mian)介紹各種硬度測試法(fa)：
1. 莫氏硬(ying)度
這是一(yi)個(ge)最(zui)古老(lao)的(de)測(ce)(ce)(ce)量硬度(du)(du)(du)(du)(du)是1824年(nian)由德(de)國(guo)礦(kuang)物學家莫斯(Frederich Mohs)首先提(ti)出。應(ying)(ying)用(yong)劃(hua)(hua)痕(hen)法將棱(leng)錐形金(jin)剛鉆針刻劃(hua)(hua)所試(shi)礦(kuang)物的(de)表(biao)面而發(fa)生劃(hua)(hua)痕(hen)。用(yong)測(ce)(ce)(ce)得(de)的(de)劃(hua)(hua)痕(hen)的(de)深度(du)(du)(du)(du)(du)來表(biao)示硬度(du)(du)(du)(du)(du)：滑石(shi)(shi)(talc)1（硬度(du)(du)(du)(du)(du)最(zui)小），石(shi)(shi)膏(gypsum)2，方解石(shi)(shi)(calcite)3，螢(ying)石(shi)(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(shi)(apatite)5，正長石(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)(shi)英(quartz)7，黃玉(yu)(topaz)8，剛玉(yu)(corundum)9，金(jin)剛石(shi)(shi)(diamond)10。莫氏硬度(du)(du)(du)(du)(du)也用(yong)于表(biao)示其他(ta)固體物料的(de)硬度(du)(du)(du)(du)(du)。但莫氏硬度(du)(du)(du)(du)(du)試(shi)驗(yan)不適合準(zhun)確衡量，如鋼或陶瓷工(gong)業材料的(de)硬度(du)(du)(du)(du)(du) 對(dui)于工(gong)程材料，各種手段已經(jing)發(fa)展了多年(nian)，提(ti)供精確的(de)硬度(du)(du)(du)(du)(du)測(ce)(ce)(ce)量。有了許多應(ying)(ying)用(yong)加載測(ce)(ce)(ce)試(shi)力和測(ce)(ce)(ce)量深度(du)(du)(du)(du)(du)或由此產生的(de)壓(ya)痕(hen)尺寸，硬度(du)(du)(du)(du)(du)就(jiu)可宏(hong)觀，微觀和納米尺度(du)(du)(du)(du)(du)來衡量。
2. 布氏(shi)硬度
布式(shi)硬(ying)(ying)度(HB，是最早用來測試材料(liao)硬(ying)(ying)度)是以一定(ding)大(da)小的(de)試驗載(zai)荷(he)(he)，將一定(ding)直(zhi)徑的(de)淬硬(ying)(ying)鋼(gang)球或硬(ying)(ying)質合金(jin)球壓入被測金(jin)屬表面(mian)，保(bao)持(chi)規(gui)定(ding)時間(jian)，然后(hou)卸荷(he)(he)，測量被測表面(mian)壓痕(hen)直(zhi)徑。布式(shi)硬(ying)(ying)度值是載(zai)荷(he)(he)除(chu)以壓痕(hen)球形表面(mian)積所(suo)得的(de)商。一般(ban)為(wei)：以一定(ding)的(de)載(zai)荷(he)(he)(一般(ban)3000kg)把一定(ding)大(da)小(直(zhi)徑一般(ban)為(wei)10mm)的(de)淬硬(ying)(ying)鋼(gang)球壓入材料(liao)表面(mian)，保(bao)持(chi)一段時間(jian)，去載(zai)后(hou)，負荷(he)(he)與(yu)其壓痕(hen)面(mian)積之(zhi)比(bi)值，即(ji)為(wei)布氏硬(ying)(ying)度值(HB)，單位為(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。
布氏硬度(du)(HB)一(yi)般(ban)用于材料(liao)較軟的時候，如(ru)有色金屬、熱處(chu)理之(zhi)前或退火后的鋼(gang)鐵。洛氏硬度(du)(HRC)一(yi)般(ban)用于硬度(du)較高的材料(liao)，如(ru)熱處(chu)理后的硬度(du)等等。 布式硬度(du)壓痕較大，測量值準，不適用成(cheng)品和薄片(pian)，一(yi)般(ban)不歸于無損檢測一(yi)類。但HB應(ying)用范(fan)圍較廣。
3. 洛氏硬度
洛(luo)式硬(ying)度(du)(du)(du)(du)是以壓痕塑性(xing)變形深度(du)(du)(du)(du)來確定硬(ying)度(du)(du)(du)(du)值(zhi)指標。以0.002毫米作(zuo)為一個硬(ying)度(du)(du)(du)(du)單位。當(dang)HB>450或(huo)者試樣過(guo)小(xiao)時，不(bu)能采用布(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試驗而改用洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)計量。它是用一個頂角120°的(de)(de)(de)金剛石圓錐體或(huo)直徑為1.59、3.18mm的(de)(de)(de)鋼球，在一定載(zai)荷下(xia)壓入被(bei)測材料表面，由(you)壓痕的(de)(de)(de)深度(du)(du)(du)(du)求出材料的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)。根(gen)據試驗材料硬(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)同，分三種不(bu)同的(de)(de)(de)標度(du)(du)(du)(du)來表示：
HRA：是采用(yong)60kg載荷(he)和鉆(zhan)石錐壓入(ru)器(qi)求得的硬度，用(yong)于硬度極高的材(cai)料(如硬質合(he)金等)。
HRB：是采(cai)用100kg載荷和直徑(jing)1.58mm淬硬(ying)的(de)鋼(gang)球，求得的(de)硬(ying)度(du)，用于硬(ying)度(du)較低的(de)材料(如退火鋼(gang)、鑄鐵等)。
HRC：是采用(yong)150kg載荷和鉆石錐壓入(ru)器(qi)求得的硬(ying)度，用(yong)于硬(ying)度很高的材(cai)料(如(ru)淬火鋼等(deng))。
另外： 1. HRC含意是洛(luo)式硬(ying)度C標尺， 2. HRC適用范(fan)圍HRC 20~67，相(xiang)當于HB225~650 。
若硬度(du)(du)(du)高于(yu)此范(fan)圍(wei)則用洛式(shi)硬度(du)(du)(du)A標尺HRA。 若硬度(du)(du)(du)低于(yu)此范(fan)圍(wei)則用洛式(shi)硬度(du)(du)(du)B標尺HRB。
表(biao)(biao)面(mian)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan) ： 表(biao)(biao)面(mian)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)采用(yong)(yong)三種(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，兩種(zhong)壓頭(tou)，它(ta)們有(you)6種(zhong)組合，對應于表(biao)(biao)面(mian)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)6個(ge)標(biao)尺(chi)。表(biao)(biao)面(mian)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)是(shi)對洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)一種(zhong)補(bu)充，在采用(yong)(yong)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)時(shi)，當遇到材(cai)料較(jiao)薄(bo)，試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣較(jiao)小(xiao)，表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)(ying)(ying)(ying)化層(ceng)較(jiao)淺或測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)鍍(du)覆(fu)層(ceng)時(shi)，就應改用(yong)(yong)表(biao)(biao)面(mian)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。這時(shi)采用(yong)(yong)與洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)相同的(de)(de)(de)(de)(de)壓頭(tou)，采用(yong)(yong)只有(you)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)幾分(fen)之一大小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，就可以在上(shang)述試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣上(shang)得到有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果。表(biao)(biao)面(mian)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)N標(biao)尺(chi)適(shi)用(yong)(yong)于類似(si)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)HRC、HRA和HRD測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料；T標(biao)尺(chi)適(shi)用(yong)(yong)于類似(si)洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)HRB、HRF和HRG測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料。
4. 維氏硬度和(he)努氏（knoop）試(shi)驗
維(wei)氏(shi)和努氏(shi)硬(ying)度試驗(yan)（努普顯(xian)微壓(ya)(ya)痕(hen)硬(ying)度試驗(yan)）是(shi)(shi)在布氏(shi)修改和測試用(yong)于(yu)測量薄膜涂層或滲碳零件(jian)表面硬(ying)度的(de)(de)(de)硬(ying)度。有了(le)這些測試中，金字(zi)塔(ta)(ta)是(shi)(shi)一個小鉆石壓(ya)(ya)入(ru)樣品在外力作用(yong)下，這一點(dian)比布氏(shi)在測試中使用(yong)的(de)(de)(de)少。之(zhi)間的(de)(de)(de)維(wei)氏(shi)和努氏(shi)試驗(yan)的(de)(de)(de)差異(yi)僅僅是(shi)(shi)金字(zi)塔(ta)(ta)形(xing)狀的(de)(de)(de)鉆石壓(ya)(ya)頭。測試使用(yong)的(de)(de)(de)維(wei)氏(shi)壓(ya)(ya)頭，方形(xing)金字(zi)塔(ta)(ta)是(shi)(shi)脆性材(cai)料容易出現(xian)裂(lie)紋。因(yin)此，努氏(shi)試驗(yan)使用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)菱形(xing)為基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)（對角線(xian)比7.114:1）錐體壓(ya)(ya)痕(hen)，制(zhi)定了(le)生產時間，但是(shi)(shi)較(jiao)淺的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)痕(hen)。出于(yu)同樣的(de)(de)(de)載荷(he)，努氏(shi)壓(ya)(ya)痕(hen)約(yue)2.8倍以上(shang)維(wei)克斯縮進(jin)。
外加載荷(he)從10g中使用(yong)到1000克(ke)。這(zhe)(zhe)種低負荷(he)量(liang)(liang)創建一(yi)個(ge)小(xiao)的(de)縮(suo)進，必須在顯微鏡(jing)下測(ce)量(liang)(liang)。氮化鈦硬質涂層(ceng)像(xiang)的(de)測(ce)量(liang)(liang)，必須采取非常(chang)高倍率（即1000倍），因(yin)為這(zhe)(zhe)么小(xiao)的(de)縮(suo)進。表(biao)面通常(chang)需要打(da)磨。的(de)印象的(de)對角線測(ce)量(liang)(liang)，這(zhe)(zhe)些(xie)價(jia)值觀是用(yong)于(yu)獲取硬度號(hao)碼（VHN接），從查找表(biao)或圖表(biao)通常(chang)。維(wei)克(ke)斯測(ce)試可以用(yong)來描述非常(chang)堅硬材料，但硬度是在一(yi)個(ge)非常(chang)小(xiao)的(de)地區(qu)衡(heng)量(liang)(liang)。
這些(xie)值表(biao)示希望2500 HK25（或HV25）的(de)含義，在25克的(de)力(li)載荷2500努(nu)普(pu)硬(ying)(ying)度(du)。本努(nu)氏和維氏硬(ying)(ying)度(du)值略有不同，但對于硬(ying)(ying)質涂層，該值是足夠(gou)接(jie)近的(de)測量(liang)誤(wu)差(cha)范圍內(nei)，可(ke)以互換使用。
5. 肖氏硬(ying)度
（肖氏(shi)硬度，又稱“邵氏(shi)硬度”）和回(hui)(hui)彈(dan)硬度測(ce)試 簡稱HS。表(biao)示材料(liao)硬度的(de)一(yi)種標準(zhun)。由英國人肖爾(Albert F. Shore)首先(xian)提出。 應用彈(dan)性回(hui)(hui)跳(tiao)法將撞銷從一(yi)定(ding)高度落到所(suo)試材料(liao)的(de)表(biao)面上而發生回(hui)(hui)跳(tiao)。撞銷是(shi)一(yi)只(zhi)具有(you)尖端(duan)的(de)小錐(zhui)，尖端(duan)上常鑲有(you)金剛鉆(zhan)。用測(ce)得的(de)撞銷回(hui)(hui)跳(tiao)的(de)高度來表(biao)示硬度。
肖(xiao)氏硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)是(shi)(shi)一種(zhong)(zhong)動態(tai)力試(shi)(shi)驗(yan)，與布、洛、維等(deng)靜態(tai)力試(shi)(shi)驗(yan)法相比(bi)，準(zhun)確度稍差(cha)，受測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)時的(de)垂(chui)直性，試(shi)(shi)樣表(biao)面光潔度等(deng)因素的(de)影響，數據分散性較(jiao)大(da)，其(qi)(qi)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)結果的(de)比(bi)較(jiao)只限于彈性模量相同的(de)材(cai)料(liao)。它對試(shi)(shi)樣的(de)厚度和(he)重量都有(you)一定要求，不適于較(jiao)薄(bo)和(he)較(jiao)小試(shi)(shi)樣，但是(shi)(shi)它是(shi)(shi)一種(zhong)(zhong)輕便(bian)的(de)手提式儀器，便(bian)于現(xian)場(chang)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)，其(qi)(qi)結構(gou)簡單，便(bian)于操作，測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)效率高。 肖(xiao)氏硬(ying)(ying)(ying)度計適用于測(ce)(ce)(ce)定黑色金(jin)屬和(he)有(you)色金(jin)屬的(de)肖(xiao)氏硬(ying)(ying)(ying)度值(zhi)。肖(xiao)氏硬(ying)(ying)(ying)度計便(bian)于攜(xie)帶(dai)，特別(bie)適用于冶金(jin)、重型機械行(xing)(xing)業中的(de)中大(da)型工件(jian)，例如大(da)型構(gou)件(jian)、鑄(zhu)件(jian)、鍛(duan)件(jian)、曲軸(zhou)、軋輥、特大(da)型齒(chi)輪、機床(chuang)導軌(gui)等(deng)工件(jian)。在橡(xiang)膠、塑料(liao)行(xing)(xing)業中常稱作邵氏硬(ying)(ying)(ying)度。
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