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)度的測試方法(fa)(fa)有(you)：劃痕法(fa)(fa)（莫氏）、壓入法(fa)(fa)（布氏、洛氏、維(wei)氏）、動力法(fa)(fa)（里(li)氏）。
下(xia)面介紹各種硬度測試法：
1. 莫氏硬度
這是一個最(zui)古(gu)老的測量(liang)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)是1824年(nian)由德國礦(kuang)物學家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應用劃(hua)痕(hen)(hen)法(fa)將棱錐形(xing)金(jin)剛鉆針(zhen)刻劃(hua)所試(shi)礦(kuang)物的表(biao)面而發生(sheng)劃(hua)痕(hen)(hen)。用測得的劃(hua)痕(hen)(hen)的深(shen)度(du)(du)來(lai)表(biao)示硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)：滑石(talc)1（硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)最(zui)小），石膏(gypsum)2，方解石(calcite)3，螢(ying)石(fluorite)4，磷灰石(apatite)5，正(zheng)長(chang)石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(quartz)7，黃玉(yu)(topaz)8，剛玉(yu)(corundum)9，金(jin)剛石(diamond)10。莫氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)也用于表(biao)示其他固體物料的硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)。但(dan)莫氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗不適合準確衡量(liang)，如鋼或陶瓷(ci)工(gong)業材(cai)料的硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du) 對于工(gong)程材(cai)料，各種(zhong)手(shou)段(duan)已經發展了多年(nian)，提供精確的硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)測量(liang)。有了許(xu)多應用加(jia)載測試(shi)力和(he)測量(liang)深(shen)度(du)(du)或由此產生(sheng)的壓痕(hen)(hen)尺寸，硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)就可宏觀(guan)，微觀(guan)和(he)納米(mi)尺度(du)(du)來(lai)衡量(liang)。
2. 布氏硬度
布式硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(HB，是最(zui)早(zao)用(yong)來測(ce)(ce)試(shi)材(cai)料(liao)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du))是以一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)大(da)小的(de)試(shi)驗載(zai)荷(he)，將一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)直(zhi)徑(jing)的(de)淬硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)鋼(gang)球(qiu)或硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)質合(he)金球(qiu)壓(ya)入被測(ce)(ce)金屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)，保持(chi)規(gui)定(ding)(ding)時間，然(ran)后卸荷(he)，測(ce)(ce)量被測(ce)(ce)表(biao)(biao)面(mian)壓(ya)痕(hen)(hen)直(zhi)徑(jing)。布式硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)值是載(zai)荷(he)除(chu)以壓(ya)痕(hen)(hen)球(qiu)形(xing)表(biao)(biao)面(mian)積所(suo)得的(de)商。一(yi)(yi)(yi)般為(wei)(wei)：以一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)載(zai)荷(he)(一(yi)(yi)(yi)般3000kg)把一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)大(da)小(直(zhi)徑(jing)一(yi)(yi)(yi)般為(wei)(wei)10mm)的(de)淬硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)鋼(gang)球(qiu)壓(ya)入材(cai)料(liao)表(biao)(biao)面(mian)，保持(chi)一(yi)(yi)(yi)段時間，去載(zai)后，負荷(he)與其(qi)壓(ya)痕(hen)(hen)面(mian)積之比(bi)值，即為(wei)(wei)布氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)值(HB)，單(dan)位為(wei)(wei)公(gong)斤力/mm2 (N/mm2)。
布氏硬(ying)(ying)度(HB)一(yi)(yi)般(ban)用(yong)(yong)于(yu)材料(liao)(liao)較(jiao)(jiao)軟的時(shi)候，如有色金屬、熱(re)處(chu)理(li)之前或退火后(hou)的鋼鐵。洛氏硬(ying)(ying)度(HRC)一(yi)(yi)般(ban)用(yong)(yong)于(yu)硬(ying)(ying)度較(jiao)(jiao)高(gao)的材料(liao)(liao)，如熱(re)處(chu)理(li)后(hou)的硬(ying)(ying)度等等。 布式硬(ying)(ying)度壓(ya)痕較(jiao)(jiao)大，測量值準，不適用(yong)(yong)成品和薄片，一(yi)(yi)般(ban)不歸于(yu)無損(sun)檢(jian)測一(yi)(yi)類。但HB應用(yong)(yong)范圍較(jiao)(jiao)廣(guang)。
3. 洛氏硬度
洛(luo)式硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)是以壓痕塑性變形深度(du)(du)(du)(du)來確定硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)值(zhi)指標。以0.002毫米作為一(yi)個硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)單位。當HB>450或者試樣過小時，不能采用(yong)布氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試驗(yan)而改用(yong)洛(luo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)計量。它是用(yong)一(yi)個頂角(jiao)120°的(de)金(jin)剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的(de)鋼(gang)球，在一(yi)定載荷下壓入被測材(cai)料表(biao)面，由(you)壓痕的(de)深度(du)(du)(du)(du)求出材(cai)料的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)。根據試驗(yan)材(cai)料硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)不同，分三種(zhong)不同的(de)標度(du)(du)(du)(du)來表(biao)示(shi)：
HRA：是采(cai)用(yong)60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用(yong)于硬度極(ji)高(gao)的材料(liao)(如硬質合金等)。
HRB：是采用(yong)100kg載荷(he)和直徑1.58mm淬硬(ying)的鋼(gang)球(qiu)，求得的硬(ying)度(du)，用(yong)于硬(ying)度(du)較低的材料(如退(tui)火(huo)鋼(gang)、鑄(zhu)鐵(tie)等)。
HRC：是(shi)采用150kg載(zai)荷和鉆石錐(zhui)壓(ya)入器(qi)求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
另外： 1. HRC含意是洛式硬度C標尺， 2. HRC適用范圍HRC 20~67，相當(dang)于HB225~650 。
若硬(ying)度(du)高于此范圍則(ze)用(yong)洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)A標尺(chi)HRA。 若硬(ying)度(du)低于此范圍則(ze)用(yong)洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)B標尺(chi)HRB。
表面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan) ： 表面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)采(cai)用(yong)三種試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應(ying)于表面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的6個標尺(chi)。表面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)是(shi)對洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的一種補充，在采(cai)用(yong)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(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)，表面(mian)(mian)(mian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)層較淺(qian)或測試(shi)(shi)(shi)表面(mian)(mian)(mian)鍍覆(fu)層時，就應(ying)改(gai)用(yong)表面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。這時采(cai)用(yong)與(yu)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(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)只(zhi)有洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)幾分之(zhi)一大小(xiao)的試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，就可以在上(shang)述試(shi)(shi)(shi)樣上(shang)得到有效的硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)。表面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的N標尺(chi)適(shi)用(yong)于類似洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的HRC、HRA和HRD測試(shi)(shi)(shi)的材料(liao)；T標尺(chi)適(shi)用(yong)于類似洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的HRB、HRF和HRG測試(shi)(shi)(shi)的材料(liao)。
4. 維氏(shi)硬(ying)度和(he)努氏(shi)（knoop）試驗
維氏(shi)和(he)(he)努氏(shi)硬(ying)度試(shi)(shi)驗（努普顯微(wei)壓痕硬(ying)度試(shi)(shi)驗）是(shi)在(zai)布氏(shi)修改和(he)(he)測試(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)測量薄膜(mo)涂層或滲碳(tan)零件表面(mian)硬(ying)度的(de)(de)硬(ying)度。有了這些測試(shi)(shi)中，金(jin)字(zi)塔是(shi)一個小鉆石(shi)壓入樣(yang)品在(zai)外(wai)力作用(yong)(yong)(yong)下，這一點比布氏(shi)在(zai)測試(shi)(shi)中使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)少。之間的(de)(de)維氏(shi)和(he)(he)努氏(shi)試(shi)(shi)驗的(de)(de)差異僅(jin)僅(jin)是(shi)金(jin)字(zi)塔形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)鉆石(shi)壓頭(tou)。測試(shi)(shi)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)維氏(shi)壓頭(tou)，方形(xing)金(jin)字(zi)塔是(shi)脆(cui)性材(cai)料(liao)容易出現(xian)裂紋(wen)。因此，努氏(shi)試(shi)(shi)驗使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)菱形(xing)為基礎的(de)(de)（對角(jiao)線(xian)比7.114:1）錐體壓痕，制(zhi)定了生(sheng)產時間，但是(shi)較淺的(de)(de)壓痕。出于(yu)(yu)同(tong)樣(yang)的(de)(de)載(zai)荷，努氏(shi)壓痕約2.8倍(bei)以上維克斯縮進。
外加載荷從10g中使用(yong)到1000克。這(zhe)(zhe)種(zhong)低負荷量(liang)創建一個小的(de)(de)縮進(jin)，必須(xu)(xu)在顯(xian)微鏡(jing)下測(ce)量(liang)。氮化(hua)鈦(tai)硬質涂(tu)層像的(de)(de)測(ce)量(liang)，必須(xu)(xu)采取非常高倍率（即1000倍），因為這(zhe)(zhe)么(me)小的(de)(de)縮進(jin)。表(biao)面(mian)通常需要打磨。的(de)(de)印象的(de)(de)對(dui)角線測(ce)量(liang)，這(zhe)(zhe)些(xie)價值觀是用(yong)于獲取硬度號(hao)碼（VHN接），從查找表(biao)或圖表(biao)通常。維(wei)克斯測(ce)試可以用(yong)來描述(shu)非常堅硬材(cai)料，但硬度是在一個非常小的(de)(de)地區衡量(liang)。
這些值(zhi)表示希望2500 HK25（或HV25）的(de)含義(yi)，在25克的(de)力載荷2500努(nu)(nu)普硬度(du)。本努(nu)(nu)氏和維氏硬度(du)值(zhi)略有不(bu)同，但對于硬質涂層，該值(zhi)是足夠接近的(de)測(ce)量誤差范圍內(nei)，可以互(hu)換(huan)使用。
5. 肖氏硬度
（肖氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)，又稱“邵氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)”）和回(hui)彈硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)測(ce)試 簡稱HS。表(biao)示材料硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)一種標準(zhun)。由英(ying)國人肖爾(Albert F. Shore)首先提(ti)出。 應用彈性回(hui)跳法將撞銷從(cong)一定高度(du)(du)(du)落(luo)到所試材料的(de)表(biao)面上(shang)而發(fa)生回(hui)跳。撞銷是一只具有尖端的(de)小錐，尖端上(shang)常鑲有金(jin)剛鉆(zhan)。用測(ce)得(de)的(de)撞銷回(hui)跳的(de)高度(du)(du)(du)來表(biao)示硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)。
肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是一種動態力試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，與布、洛、維等(deng)(deng)靜態力試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法相比，準確(que)度(du)稍差，受測(ce)試(shi)(shi)時(shi)的垂直性，試(shi)(shi)樣表面光(guang)潔度(du)等(deng)(deng)因素的影響，數據分散(san)性較大，其(qi)測(ce)試(shi)(shi)結果的比較只限于(yu)彈(dan)性模量(liang)相同(tong)的材(cai)料。它對試(shi)(shi)樣的厚度(du)和(he)重(zhong)量(liang)都有一定(ding)要求，不適于(yu)較薄和(he)較小試(shi)(shi)樣，但是它是一種輕便(bian)的手提式(shi)儀(yi)器，便(bian)于(yu)現場(chang)測(ce)試(shi)(shi)，其(qi)結構簡(jian)單，便(bian)于(yu)操作，測(ce)試(shi)(shi)效(xiao)率高(gao)。 肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)計適用于(yu)測(ce)定(ding)黑色金(jin)屬和(he)有色金(jin)屬的肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)。肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)計便(bian)于(yu)攜帶(dai)，特別適用于(yu)冶金(jin)、重(zhong)型機(ji)(ji)械行業中(zhong)的中(zhong)大型工件，例如大型構件、鑄件、鍛件、曲軸、軋(ya)輥(gun)、特大型齒輪、機(ji)(ji)床導軌等(deng)(deng)工件。在橡膠、塑料行業中(zhong)常稱作邵(shao)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)。
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