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(shi)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(ying)度(du)的測試(shi)方法(fa)有：劃痕(hen)法(fa)（莫氏(shi)）、壓入(ru)法(fa)（布氏(shi)、洛(luo)氏(shi)、維氏(shi)）、動力(li)法(fa)（里氏(shi)）。
下面(mian)介紹各(ge)種硬(ying)度(du)測試法：
1. 莫氏(shi)硬度
這是(shi)(shi)一個最(zui)古(gu)老的(de)(de)測量硬(ying)度(du)是(shi)(shi)1824年(nian)由(you)德國礦(kuang)物(wu)學家莫(mo)斯(Frederich Mohs)首先提出。應用劃痕法(fa)將棱錐(zhui)形金(jin)剛鉆針(zhen)刻劃所試(shi)礦(kuang)物(wu)的(de)(de)表(biao)面而發(fa)生劃痕。用測得的(de)(de)劃痕的(de)(de)深(shen)度(du)來表(biao)示(shi)硬(ying)度(du)：滑石(talc)1（硬(ying)度(du)最(zui)小），石膏(gypsum)2，方解石(calcite)3，螢石(fluorite)4，磷灰石(apatite)5，正(zheng)長(chang)石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金(jin)剛石(diamond)10。莫(mo)氏硬(ying)度(du)也(ye)用于(yu)表(biao)示(shi)其他固體物(wu)料(liao)的(de)(de)硬(ying)度(du)。但(dan)莫(mo)氏硬(ying)度(du)試(shi)驗不適(shi)合準確衡量，如鋼(gang)或陶(tao)瓷工業(ye)材(cai)料(liao)的(de)(de)硬(ying)度(du) 對于(yu)工程材(cai)料(liao)，各種手(shou)段已(yi)經(jing)發(fa)展了多(duo)年(nian)，提供精(jing)確的(de)(de)硬(ying)度(du)測量。有了許多(duo)應用加載測試(shi)力和測量深(shen)度(du)或由(you)此產生的(de)(de)壓痕尺(chi)寸，硬(ying)度(du)就(jiu)可宏觀，微觀和納米尺(chi)度(du)來衡量。
2. 布氏硬度(du)
布式(shi)(shi)硬(ying)度(HB，是(shi)最早用來(lai)測(ce)試材(cai)料硬(ying)度)是(shi)以(yi)一(yi)定(ding)(ding)大小(xiao)的(de)(de)試驗載(zai)(zai)荷，將一(yi)定(ding)(ding)直徑(jing)的(de)(de)淬(cui)硬(ying)鋼球(qiu)或硬(ying)質(zhi)合金球(qiu)壓(ya)入(ru)被測(ce)金屬表(biao)(biao)面(mian)(mian)，保(bao)持(chi)規定(ding)(ding)時間，然后卸荷，測(ce)量被測(ce)表(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)痕直徑(jing)。布式(shi)(shi)硬(ying)度值(zhi)(zhi)是(shi)載(zai)(zai)荷除以(yi)壓(ya)痕球(qiu)形表(biao)(biao)面(mian)(mian)積(ji)所(suo)得的(de)(de)商。一(yi)般為：以(yi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)載(zai)(zai)荷(一(yi)般3000kg)把一(yi)定(ding)(ding)大小(xiao)(直徑(jing)一(yi)般為10mm)的(de)(de)淬(cui)硬(ying)鋼球(qiu)壓(ya)入(ru)材(cai)料表(biao)(biao)面(mian)(mian)，保(bao)持(chi)一(yi)段(duan)時間，去載(zai)(zai)后，負荷與其壓(ya)痕面(mian)(mian)積(ji)之比值(zhi)(zhi)，即(ji)為布氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
布(bu)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(HB)一(yi)(yi)般(ban)(ban)用于(yu)材(cai)料(liao)(liao)較(jiao)軟的(de)時候(hou)，如(ru)有(you)色金屬、熱處理之前或退火(huo)后的(de)鋼鐵。洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(HRC)一(yi)(yi)般(ban)(ban)用于(yu)硬(ying)度(du)(du)較(jiao)高的(de)材(cai)料(liao)(liao)，如(ru)熱處理后的(de)硬(ying)度(du)(du)等等。 布(bu)式硬(ying)度(du)(du)壓痕(hen)較(jiao)大，測量值準，不適用成品和薄片，一(yi)(yi)般(ban)(ban)不歸于(yu)無損檢測一(yi)(yi)類(lei)。但(dan)HB應用范圍(wei)較(jiao)廣。
3. 洛(luo)氏硬度
洛(luo)式硬(ying)(ying)度是(shi)以壓痕塑性變形深度來(lai)(lai)確定硬(ying)(ying)度值(zhi)指標(biao)。以0.002毫米作為(wei)一個硬(ying)(ying)度單位。當HB>450或者試(shi)樣過(guo)小時，不(bu)能采用布氏硬(ying)(ying)度試(shi)驗(yan)而改用洛(luo)氏硬(ying)(ying)度計量(liang)。它是(shi)用一個頂角120°的(de)(de)金(jin)剛石(shi)圓(yuan)錐體或直徑為(wei)1.59、3.18mm的(de)(de)鋼球，在(zai)一定載荷下壓入被測材料表(biao)面，由壓痕的(de)(de)深度求出(chu)材料的(de)(de)硬(ying)(ying)度。根(gen)據(ju)試(shi)驗(yan)材料硬(ying)(ying)度的(de)(de)不(bu)同，分三種(zhong)不(bu)同的(de)(de)標(biao)度來(lai)(lai)表(biao)示：
HRA：是采用60kg載(zai)荷和鉆(zhan)石(shi)錐壓入器求得(de)的硬度，用于硬度極高(gao)的材料(如硬質合(he)金等)。
HRB：是采用(yong)100kg載荷和直(zhi)徑1.58mm淬硬的鋼(gang)球，求得的硬度，用(yong)于硬度較低的材料(如退(tui)火鋼(gang)、鑄鐵(tie)等)。
HRC：是采用150kg載(zai)荷和鉆石錐壓入(ru)器求得的硬度，用于(yu)硬度很高的材料(如淬火鋼(gang)等)。
另外(wai)： 1. HRC含(han)意是洛(luo)式硬度C標尺， 2. HRC適用范圍(wei)HRC 20~67，相(xiang)當于HB225~650 。
若硬(ying)度高于此(ci)范圍(wei)則用(yong)(yong)洛式硬(ying)度A標(biao)尺HRA。 若硬(ying)度低于此(ci)范圍(wei)則用(yong)(yong)洛式硬(ying)度B標(biao)尺HRB。
表(biao)面(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan) ： 表(biao)面(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)采(cai)用(yong)(yong)(yong)三種(zhong)(zhong)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，兩種(zhong)(zhong)壓頭，它們有(you)6種(zhong)(zhong)組(zu)合，對(dui)應于(yu)(yu)表(biao)面(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的6個標尺(chi)。表(biao)面(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)是對(dui)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的一種(zhong)(zhong)補充，在采(cai)用(yong)(yong)(yong)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)時，當遇到材料(liao)較薄，試(shi)(shi)(shi)樣較小(xiao)，表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)(ying)化層(ceng)較淺或測(ce)試(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)鍍(du)覆層(ceng)時，就應改用(yong)(yong)(yong)表(biao)面(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。這時采(cai)用(yong)(yong)(yong)與洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)相同的壓頭，采(cai)用(yong)(yong)(yong)只有(you)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)幾分(fen)之一大(da)小(xiao)的試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，就可以在上述試(shi)(shi)(shi)樣上得到有(you)效(xiao)的硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果。表(biao)面(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的N標尺(chi)適用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)類似洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的HRC、HRA和HRD測(ce)試(shi)(shi)(shi)的材料(liao)；T標尺(chi)適用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)類似洛氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的HRB、HRF和HRG測(ce)試(shi)(shi)(shi)的材料(liao)。
4. 維(wei)氏硬度和努氏（knoop）試(shi)驗
維氏(shi)(shi)(shi)和(he)(he)努氏(shi)(shi)(shi)硬度(du)試驗(yan)（努普顯(xian)微壓痕(hen)硬度(du)試驗(yan)）是在布氏(shi)(shi)(shi)修改(gai)和(he)(he)測試用(yong)(yong)于(yu)測量薄膜(mo)涂層或滲碳零件表(biao)面硬度(du)的(de)硬度(du)。有了(le)這些測試中，金字塔是一(yi)個(ge)小鉆石壓入(ru)樣品在外(wai)力作用(yong)(yong)下，這一(yi)點比(bi)布氏(shi)(shi)(shi)在測試中使(shi)用(yong)(yong)的(de)少。之間(jian)的(de)維氏(shi)(shi)(shi)和(he)(he)努氏(shi)(shi)(shi)試驗(yan)的(de)差異僅僅是金字塔形(xing)狀(zhuang)的(de)鉆石壓頭。測試使(shi)用(yong)(yong)的(de)維氏(shi)(shi)(shi)壓頭，方形(xing)金字塔是脆(cui)性材料容易(yi)出(chu)(chu)現裂紋。因此，努氏(shi)(shi)(shi)試驗(yan)使(shi)用(yong)(yong)的(de)是菱(ling)形(xing)為基礎的(de)（對角線比(bi)7.114:1）錐體壓痕(hen)，制定了(le)生產時間(jian)，但是較(jiao)淺的(de)壓痕(hen)。出(chu)(chu)于(yu)同樣的(de)載(zai)荷，努氏(shi)(shi)(shi)壓痕(hen)約2.8倍以上維克斯(si)縮進。
外加載(zai)荷從(cong)10g中使(shi)用(yong)(yong)到1000克。這種低負荷量創建一個(ge)小(xiao)(xiao)的(de)縮(suo)進，必(bi)須在顯微鏡下測量。氮化鈦硬(ying)質(zhi)涂層像的(de)測量，必(bi)須采取非常(chang)(chang)高倍(bei)率（即1000倍(bei)），因為這么小(xiao)(xiao)的(de)縮(suo)進。表(biao)面通常(chang)(chang)需要(yao)打磨。的(de)印象的(de)對角線測量，這些(xie)價(jia)值觀是用(yong)(yong)于獲取硬(ying)度號碼(ma)（VHN接），從(cong)查(cha)找表(biao)或圖(tu)表(biao)通常(chang)(chang)。維克斯測試可(ke)以用(yong)(yong)來描述非常(chang)(chang)堅硬(ying)材料，但硬(ying)度是在一個(ge)非常(chang)(chang)小(xiao)(xiao)的(de)地區衡量。
這些值(zhi)表(biao)示希望2500 HK25（或HV25）的含義，在25克的力(li)載荷2500努普硬度(du)。本(ben)努氏和維氏硬度(du)值(zhi)略有(you)不(bu)同，但對于(yu)硬質(zhi)涂層，該值(zhi)是足夠接近的測(ce)量誤(wu)差范圍內，可以互換使(shi)用。
5. 肖氏硬度
（肖氏(shi)硬(ying)度(du)(du)，又稱(cheng)“邵(shao)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)”）和回(hui)彈硬(ying)度(du)(du)測(ce)試 簡稱(cheng)HS。表示(shi)材(cai)料(liao)硬(ying)度(du)(du)的一(yi)種標準。由英國人肖爾(Albert F. Shore)首(shou)先提出(chu)。 應(ying)用彈性回(hui)跳(tiao)法(fa)將撞(zhuang)(zhuang)銷(xiao)從一(yi)定高度(du)(du)落(luo)到所試材(cai)料(liao)的表面(mian)上而發(fa)生回(hui)跳(tiao)。撞(zhuang)(zhuang)銷(xiao)是一(yi)只具有(you)尖(jian)端的小錐，尖(jian)端上常鑲(xiang)有(you)金剛(gang)鉆。用測(ce)得的撞(zhuang)(zhuang)銷(xiao)回(hui)跳(tiao)的高度(du)(du)來表示(shi)硬(ying)度(du)(du)。
肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)是一(yi)種(zhong)動態力試(shi)驗(yan)，與布(bu)、洛、維等靜(jing)態力試(shi)驗(yan)法相比，準確度(du)稍差，受測試(shi)時的(de)(de)(de)垂直性(xing)，試(shi)樣表(biao)面光潔(jie)度(du)等因素的(de)(de)(de)影響，數據分散(san)性(xing)較(jiao)大(da)，其測試(shi)結果的(de)(de)(de)比較(jiao)只(zhi)限于(yu)彈性(xing)模(mo)量相同(tong)的(de)(de)(de)材料。它對試(shi)樣的(de)(de)(de)厚度(du)和重量都有(you)一(yi)定要求，不適(shi)于(yu)較(jiao)薄(bo)和較(jiao)小(xiao)試(shi)樣，但是它是一(yi)種(zhong)輕便(bian)的(de)(de)(de)手(shou)提式儀器，便(bian)于(yu)現場測試(shi)，其結構簡單，便(bian)于(yu)操作(zuo)，測試(shi)效率高。 肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)計適(shi)用于(yu)測定黑色金屬(shu)和有(you)色金屬(shu)的(de)(de)(de)肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)值。肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)計便(bian)于(yu)攜(xie)帶，特別適(shi)用于(yu)冶金、重型機械行業中的(de)(de)(de)中大(da)型工(gong)件(jian)(jian)，例如大(da)型構件(jian)(jian)、鑄(zhu)件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)、曲(qu)軸、軋(ya)輥(gun)、特大(da)型齒輪、機床導(dao)軌等工(gong)件(jian)(jian)。在橡膠、塑(su)料行業中常稱作(zuo)邵(shao)氏(shi)硬(ying)度(du)。
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