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(shi)方(fang)法有：劃(hua)痕法（莫氏(shi)(shi)）、壓入法（布(bu)氏(shi)(shi)、洛氏(shi)(shi)、維氏(shi)(shi)）、動力法（里氏(shi)(shi)）。
下(xia)面介紹各種硬度(du)測試法：
1. 莫(mo)氏(shi)硬度
這是(shi)一個(ge)最古老的測(ce)量(liang)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)是(shi)1824年由(you)(you)德國礦物(wu)學家(jia)莫(mo)斯(si)(Frederich Mohs)首先提出。應(ying)用(yong)劃(hua)痕(hen)(hen)(hen)法將棱錐形金剛鉆(zhan)針刻劃(hua)所試(shi)礦物(wu)的表面(mian)而(er)發(fa)生(sheng)劃(hua)痕(hen)(hen)(hen)。用(yong)測(ce)得(de)的劃(hua)痕(hen)(hen)(hen)的深度(du)(du)(du)(du)(du)來表示硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)：滑石(shi)(shi)(talc)1（硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)最小），石(shi)(shi)膏(gao)(gypsum)2，方解石(shi)(shi)(calcite)3，螢石(shi)(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(shi)(apatite)5，正(zheng)長石(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)(shi)英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金剛石(shi)(shi)(diamond)10。莫(mo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)也用(yong)于表示其(qi)他固體物(wu)料的硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)。但莫(mo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)試(shi)驗不(bu)適合準確衡量(liang)，如鋼或(huo)陶瓷工(gong)業材料的硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du) 對于工(gong)程材料，各種手段已經發(fa)展了多年，提供精確的硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)測(ce)量(liang)。有了許(xu)多應(ying)用(yong)加載測(ce)試(shi)力和測(ce)量(liang)深度(du)(du)(du)(du)(du)或(huo)由(you)(you)此(ci)產生(sheng)的壓痕(hen)(hen)(hen)尺(chi)寸(cun)，硬(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)就可宏觀(guan)，微觀(guan)和納(na)米尺(chi)度(du)(du)(du)(du)(du)來衡量(liang)。
2. 布氏硬(ying)度
布(bu)式(shi)硬(ying)(ying)度(HB，是(shi)最早用來測(ce)試(shi)材(cai)(cai)料硬(ying)(ying)度)是(shi)以(yi)(yi)一(yi)定大(da)小(xiao)的(de)試(shi)驗(yan)載(zai)荷(he)，將一(yi)定直(zhi)徑的(de)淬硬(ying)(ying)鋼球(qiu)或硬(ying)(ying)質(zhi)合金球(qiu)壓入被(bei)測(ce)金屬表(biao)面，保持(chi)規定時間，然后卸(xie)荷(he)，測(ce)量被(bei)測(ce)表(biao)面壓痕(hen)直(zhi)徑。布(bu)式(shi)硬(ying)(ying)度值(zhi)(zhi)是(shi)載(zai)荷(he)除以(yi)(yi)壓痕(hen)球(qiu)形表(biao)面積所得的(de)商。一(yi)般(ban)為：以(yi)(yi)一(yi)定的(de)載(zai)荷(he)(一(yi)般(ban)3000kg)把一(yi)定大(da)小(xiao)(直(zhi)徑一(yi)般(ban)為10mm)的(de)淬硬(ying)(ying)鋼球(qiu)壓入材(cai)(cai)料表(biao)面，保持(chi)一(yi)段時間，去載(zai)后，負荷(he)與(yu)其(qi)壓痕(hen)面積之比值(zhi)(zhi)，即(ji)為布(bu)氏硬(ying)(ying)度值(zhi)(zhi)(HB)，單位為公斤(jin)力(li)/mm2 (N/mm2)。
布氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(HB)一(yi)般用(yong)(yong)于材(cai)料較(jiao)軟(ruan)的時候，如(ru)有(you)色金屬(shu)、熱處理之前(qian)或退火(huo)后的鋼鐵。洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(HRC)一(yi)般用(yong)(yong)于硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)高的材(cai)料，如(ru)熱處理后的硬(ying)(ying)度(du)(du)等等。 布式硬(ying)(ying)度(du)(du)壓(ya)痕較(jiao)大(da)，測量(liang)值準，不適用(yong)(yong)成品和薄片，一(yi)般不歸(gui)于無損檢測一(yi)類。但HB應用(yong)(yong)范(fan)圍(wei)較(jiao)廣。
3. 洛氏硬度
洛式(shi)硬(ying)度(du)(du)是以(yi)壓(ya)痕(hen)塑(su)性變(bian)形深(shen)度(du)(du)來(lai)確(que)定硬(ying)度(du)(du)值(zhi)指標。以(yi)0.002毫米作為一個(ge)硬(ying)度(du)(du)單位。當HB>450或者試樣過小時，不能采用(yong)布(bu)氏硬(ying)度(du)(du)試驗(yan)而改(gai)用(yong)洛氏硬(ying)度(du)(du)計量。它是用(yong)一個(ge)頂角(jiao)120°的(de)金剛(gang)石圓(yuan)錐體或直徑為1.59、3.18mm的(de)鋼球，在一定載(zai)荷下壓(ya)入被測材(cai)(cai)料(liao)(liao)表面，由(you)壓(ya)痕(hen)的(de)深(shen)度(du)(du)求出材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)硬(ying)度(du)(du)。根據試驗(yan)材(cai)(cai)料(liao)(liao)硬(ying)度(du)(du)的(de)不同，分三種(zhong)不同的(de)標度(du)(du)來(lai)表示(shi)：
HRA：是采用(yong)60kg載荷和鉆(zhan)石錐壓入器求(qiu)得的硬(ying)度，用(yong)于硬(ying)度極高的材料(如硬(ying)質合金等)。
HRB：是(shi)采用100kg載荷和直徑(jing)1.58mm淬(cui)硬(ying)的(de)鋼球，求得的(de)硬(ying)度，用于(yu)硬(ying)度較(jiao)低的(de)材料(如退(tui)火鋼、鑄鐵等)。
HRC：是采用150kg載荷和鉆(zhan)石錐(zhui)壓入器求得的硬度(du)(du)，用于硬度(du)(du)很高的材料(liao)(如淬火(huo)鋼等)。
另(ling)外： 1. HRC含意是洛式硬度C標尺， 2. HRC適用范圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若硬(ying)度高于(yu)此范(fan)圍則(ze)用洛式硬(ying)度A標尺HRA。 若硬(ying)度低于(yu)此范(fan)圍則(ze)用洛式硬(ying)度B標尺HRB。
表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan) ： 表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)采用三(san)種試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力，兩種壓頭，它們有(you)6種組合(he)，對(dui)應于表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的6個標(biao)尺。表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是對(dui)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的一(yi)(yi)種補充，在(zai)采用洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)時(shi)，當遇到材料較(jiao)薄，試(shi)(shi)樣較(jiao)小，表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)化(hua)層較(jiao)淺或測(ce)試(shi)(shi)表(biao)面(mian)鍍覆(fu)層時(shi)，就應改用表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。這時(shi)采用與(yu)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)相同的壓頭，采用只(zhi)有(you)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)幾分(fen)之一(yi)(yi)大小的試(shi)(shi)驗(yan)(yan)力，就可以在(zai)上述試(shi)(shi)樣上得(de)到有(you)效的硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)。表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的N標(biao)尺適(shi)用于類似洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的HRC、HRA和(he)(he)HRD測(ce)試(shi)(shi)的材料；T標(biao)尺適(shi)用于類似洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的HRB、HRF和(he)(he)HRG測(ce)試(shi)(shi)的材料。
4. 維氏硬度和(he)努氏（knoop）試(shi)驗
維氏(shi)(shi)(shi)和(he)努(nu)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)試驗(yan)（努(nu)普顯微壓(ya)(ya)痕(hen)硬(ying)(ying)度(du)試驗(yan)）是(shi)(shi)在布(bu)氏(shi)(shi)(shi)修改和(he)測試用(yong)于測量薄膜涂層或滲碳零件表(biao)面硬(ying)(ying)度(du)的硬(ying)(ying)度(du)。有(you)了這(zhe)些測試中(zhong)，金(jin)字塔是(shi)(shi)一(yi)個小鉆(zhan)(zhan)石壓(ya)(ya)入樣品在外力作用(yong)下，這(zhe)一(yi)點比布(bu)氏(shi)(shi)(shi)在測試中(zhong)使用(yong)的少。之間的維氏(shi)(shi)(shi)和(he)努(nu)氏(shi)(shi)(shi)試驗(yan)的差異(yi)僅僅是(shi)(shi)金(jin)字塔形狀的鉆(zhan)(zhan)石壓(ya)(ya)頭。測試使用(yong)的維氏(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)頭，方形金(jin)字塔是(shi)(shi)脆性材料容易(yi)出(chu)現裂紋。因(yin)此，努(nu)氏(shi)(shi)(shi)試驗(yan)使用(yong)的是(shi)(shi)菱形為基礎的（對角線比7.114:1）錐體壓(ya)(ya)痕(hen)，制(zhi)定了生產時間，但是(shi)(shi)較淺的壓(ya)(ya)痕(hen)。出(chu)于同樣的載荷(he)，努(nu)氏(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)痕(hen)約2.8倍以上(shang)維克斯縮(suo)進(jin)。
外加載(zai)荷從10g中使用(yong)到(dao)1000克。這(zhe)(zhe)種(zhong)低負荷量(liang)(liang)創建(jian)一個(ge)小(xiao)(xiao)的縮進(jin)，必須(xu)在顯微鏡下測(ce)(ce)量(liang)(liang)。氮化鈦硬(ying)(ying)質(zhi)涂層像的測(ce)(ce)量(liang)(liang)，必須(xu)采取非(fei)(fei)常(chang)高倍率(lv)（即1000倍），因為這(zhe)(zhe)么小(xiao)(xiao)的縮進(jin)。表(biao)面通常(chang)需要打磨。的印象(xiang)的對角線測(ce)(ce)量(liang)(liang)，這(zhe)(zhe)些價值觀是用(yong)于獲取硬(ying)(ying)度(du)號(hao)碼（VHN接），從查找表(biao)或圖表(biao)通常(chang)。維(wei)克斯(si)測(ce)(ce)試可以用(yong)來描述非(fei)(fei)常(chang)堅(jian)硬(ying)(ying)材料，但硬(ying)(ying)度(du)是在一個(ge)非(fei)(fei)常(chang)小(xiao)(xiao)的地區衡量(liang)(liang)。
這些值表示希(xi)望2500 HK25（或HV25）的(de)含義，在25克的(de)力(li)載(zai)荷2500努普硬度。本(ben)努氏(shi)和維(wei)氏(shi)硬度值略有不同，但對于硬質涂層，該值是足(zu)夠接近的(de)測量誤差范圍內，可以(yi)互(hu)換使用(yong)。
5. 肖氏硬度
（肖(xiao)氏(shi)硬度(du)，又稱“邵氏(shi)硬度(du)”）和回(hui)(hui)(hui)彈(dan)硬度(du)測(ce)試(shi) 簡稱HS。表(biao)示材料(liao)硬度(du)的(de)一(yi)種標準。由(you)英國人(ren)肖(xiao)爾(Albert F. Shore)首(shou)先(xian)提出。 應用彈(dan)性回(hui)(hui)(hui)跳(tiao)法將撞銷(xiao)從一(yi)定高度(du)落到所試(shi)材料(liao)的(de)表(biao)面上而發生(sheng)回(hui)(hui)(hui)跳(tiao)。撞銷(xiao)是一(yi)只(zhi)具有(you)尖(jian)端的(de)小錐，尖(jian)端上常(chang)鑲有(you)金剛鉆。用測(ce)得(de)的(de)撞銷(xiao)回(hui)(hui)(hui)跳(tiao)的(de)高度(du)來(lai)表(biao)示硬度(du)。
肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)是一種(zhong)動態力試(shi)驗(yan)，與布、洛、維(wei)等靜態力試(shi)驗(yan)法相比(bi)，準確度(du)(du)稍(shao)差，受測試(shi)時的(de)(de)(de)垂直性(xing)，試(shi)樣表面(mian)光潔度(du)(du)等因(yin)素的(de)(de)(de)影響(xiang)，數據分散(san)性(xing)較大(da)，其測試(shi)結果的(de)(de)(de)比(bi)較只限于(yu)(yu)彈性(xing)模量相同的(de)(de)(de)材料(liao)。它對試(shi)樣的(de)(de)(de)厚度(du)(du)和(he)重量都有一定要求，不適(shi)于(yu)(yu)較薄(bo)和(he)較小試(shi)樣，但是它是一種(zhong)輕便的(de)(de)(de)手提式儀器(qi)，便于(yu)(yu)現場(chang)測試(shi)，其結構簡單，便于(yu)(yu)操作，測試(shi)效率高。 肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)計(ji)適(shi)用于(yu)(yu)測定黑(hei)色(se)金(jin)屬和(he)有色(se)金(jin)屬的(de)(de)(de)肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)值。肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)計(ji)便于(yu)(yu)攜帶，特別適(shi)用于(yu)(yu)冶金(jin)、重型機械行業中的(de)(de)(de)中大(da)型工件(jian)(jian)，例如大(da)型構件(jian)(jian)、鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)、曲軸、軋輥(gun)、特大(da)型齒輪(lun)、機床導軌等工件(jian)(jian)。在橡膠、塑料(liao)行業中常(chang)稱作邵氏硬(ying)(ying)度(du)(du)。
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