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)方法(fa)(fa)有：劃痕法(fa)(fa)（莫氏(shi)）、壓(ya)入(ru)法(fa)(fa)（布氏(shi)、洛(luo)氏(shi)、維氏(shi)）、動力法(fa)(fa)（里氏(shi)）。
下面介(jie)紹(shao)各種硬(ying)度測試法：
1. 莫氏硬度
這是(shi)一個(ge)最(zui)古老的(de)測(ce)(ce)量硬(ying)度(du)是(shi)1824年由(you)德(de)國礦物(wu)學家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應用劃痕(hen)(hen)法將(jiang)棱錐形(xing)金剛(gang)鉆針刻劃所試(shi)礦物(wu)的(de)表面而(er)發生劃痕(hen)(hen)。用測(ce)(ce)得的(de)劃痕(hen)(hen)的(de)深度(du)來表示硬(ying)度(du)：滑石(shi)(talc)1（硬(ying)度(du)最(zui)小），石(shi)膏(gypsum)2，方解(jie)石(shi)(calcite)3，螢石(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(apatite)5，正(zheng)長石(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛(gang)玉(corundum)9，金剛(gang)石(shi)(diamond)10。莫氏(shi)硬(ying)度(du)也用于表示其(qi)他固體(ti)物(wu)料的(de)硬(ying)度(du)。但莫氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)驗不適合準確衡量，如鋼或陶瓷工(gong)業材料的(de)硬(ying)度(du) 對于工(gong)程(cheng)材料，各種手段已經(jing)發展了(le)多年，提供精確的(de)硬(ying)度(du)測(ce)(ce)量。有了(le)許多應用加載測(ce)(ce)試(shi)力和(he)測(ce)(ce)量深度(du)或由(you)此產生的(de)壓痕(hen)(hen)尺寸，硬(ying)度(du)就可宏(hong)觀，微觀和(he)納米尺度(du)來衡量。
2. 布氏硬度
布式(shi)硬(ying)度(du)(HB，是最早用來測試材(cai)料(liao)硬(ying)度(du))是以一(yi)定(ding)大(da)小(xiao)的(de)(de)(de)試驗載(zai)(zai)荷(he)，將一(yi)定(ding)直(zhi)徑的(de)(de)(de)淬(cui)硬(ying)鋼球或(huo)硬(ying)質合(he)金球壓(ya)入被測金屬表(biao)面(mian)，保(bao)持規定(ding)時間(jian)，然后(hou)卸荷(he)，測量被測表(biao)面(mian)壓(ya)痕(hen)直(zhi)徑。布式(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)是載(zai)(zai)荷(he)除以壓(ya)痕(hen)球形表(biao)面(mian)積所(suo)得的(de)(de)(de)商。一(yi)般為：以一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)載(zai)(zai)荷(he)(一(yi)般3000kg)把一(yi)定(ding)大(da)小(xiao)(直(zhi)徑一(yi)般為10mm)的(de)(de)(de)淬(cui)硬(ying)鋼球壓(ya)入材(cai)料(liao)表(biao)面(mian)，保(bao)持一(yi)段(duan)時間(jian)，去載(zai)(zai)后(hou)，負荷(he)與其(qi)壓(ya)痕(hen)面(mian)積之(zhi)比值(zhi)，即為布氏硬(ying)度(du)值(zhi)(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
布氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(HB)一般用于材料較(jiao)軟(ruan)的(de)(de)時(shi)候，如有色金屬、熱(re)處理之前或退火(huo)后的(de)(de)鋼鐵。洛氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(HRC)一般用于硬(ying)(ying)(ying)度(du)較(jiao)高的(de)(de)材料，如熱(re)處理后的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)等(deng)等(deng)。 布式(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)壓痕(hen)較(jiao)大，測(ce)量值準，不適(shi)用成品和薄片，一般不歸(gui)于無損檢測(ce)一類。但HB應(ying)用范圍較(jiao)廣。
3. 洛氏硬度
洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)是(shi)以(yi)壓痕塑性變形深度(du)(du)(du)來確定硬(ying)度(du)(du)(du)值(zhi)指標。以(yi)0.002毫(hao)米作為一個硬(ying)度(du)(du)(du)單(dan)位。當HB>450或(huo)者試樣過小時，不(bu)(bu)能(neng)采(cai)用(yong)(yong)布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)試驗(yan)而改(gai)用(yong)(yong)洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)量。它是(shi)用(yong)(yong)一個頂角(jiao)120°的(de)金(jin)剛石圓錐體或(huo)直徑為1.59、3.18mm的(de)鋼球，在一定載荷下(xia)壓入被(bei)測材(cai)料表(biao)面，由壓痕的(de)深度(du)(du)(du)求出(chu)材(cai)料的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)。根據試驗(yan)材(cai)料硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，分三種不(bu)(bu)同(tong)的(de)標度(du)(du)(du)來表(biao)示：
HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬(ying)度，用于硬(ying)度極高的材料(如硬(ying)質合金等(deng))。
HRB：是(shi)采用(yong)100kg載荷和直(zhi)徑1.58mm淬硬的(de)鋼球，求(qiu)得的(de)硬度，用(yong)于硬度較低的(de)材料(如退火鋼、鑄鐵(tie)等)。
HRC：是采(cai)用(yong)150kg載荷(he)和(he)鉆石(shi)錐(zhui)壓(ya)入器求得(de)的硬(ying)度，用(yong)于硬(ying)度很(hen)高(gao)的材料(liao)(如淬火鋼等)。
另外(wai)： 1. HRC含意是洛式硬度C標(biao)尺(chi)， 2. HRC適用范圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若(ruo)硬(ying)度(du)(du)高(gao)于(yu)此范(fan)圍則用(yong)洛式硬(ying)度(du)(du)A標尺(chi)(chi)HRA。 若(ruo)硬(ying)度(du)(du)低于(yu)此范(fan)圍則用(yong)洛式硬(ying)度(du)(du)B標尺(chi)(chi)HRB。
表面(mian)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan) ： 表面(mian)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)采(cai)用(yong)(yong)三種(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力，兩種(zhong)壓頭(tou)(tou)，它們有6種(zhong)組合，對應于(yu)表面(mian)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)6個標尺(chi)。表面(mian)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)是對洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)的(de)一(yi)種(zhong)補充，在采(cai)用(yong)(yong)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)時，當遇到(dao)材(cai)(cai)料較(jiao)薄，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣較(jiao)小，表面(mian)硬(ying)(ying)化層(ceng)較(jiao)淺或測(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)表面(mian)鍍覆層(ceng)時，就應改用(yong)(yong)表面(mian)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。這(zhe)時采(cai)用(yong)(yong)與洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)相(xiang)同的(de)壓頭(tou)(tou)，采(cai)用(yong)(yong)只有洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)幾分之一(yi)大小的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力，就可(ke)以(yi)在上(shang)(shang)述(shu)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣上(shang)(shang)得到(dao)有效的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)。表面(mian)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)N標尺(chi)適用(yong)(yong)于(yu)類(lei)似(si)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)HRC、HRA和HRD測(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材(cai)(cai)料；T標尺(chi)適用(yong)(yong)于(yu)類(lei)似(si)洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)HRB、HRF和HRG測(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材(cai)(cai)料。
4. 維氏(shi)硬度和努氏(shi)（knoop）試驗
維氏(shi)和努(nu)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試驗(yan)（努(nu)普顯微(wei)壓(ya)痕硬(ying)(ying)(ying)度試驗(yan)）是(shi)在(zai)布氏(shi)修(xiu)改和測(ce)試用(yong)(yong)于測(ce)量薄膜涂層或滲碳(tan)零件表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)(ying)度的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度。有了這些測(ce)試中，金字(zi)(zi)塔是(shi)一個(ge)小鉆石壓(ya)入(ru)樣(yang)品在(zai)外力作用(yong)(yong)下，這一點比(bi)布氏(shi)在(zai)測(ce)試中使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)少。之間的(de)(de)(de)維氏(shi)和努(nu)氏(shi)試驗(yan)的(de)(de)(de)差異僅僅是(shi)金字(zi)(zi)塔形(xing)(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)鉆石壓(ya)頭。測(ce)試使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)維氏(shi)壓(ya)頭，方(fang)形(xing)(xing)金字(zi)(zi)塔是(shi)脆性材料容易出(chu)現裂(lie)紋。因此，努(nu)氏(shi)試驗(yan)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是(shi)菱(ling)形(xing)(xing)為基礎的(de)(de)(de)（對(dui)角線比(bi)7.114:1）錐體壓(ya)痕，制定了生產時間，但(dan)是(shi)較淺的(de)(de)(de)壓(ya)痕。出(chu)于同(tong)樣(yang)的(de)(de)(de)載荷，努(nu)氏(shi)壓(ya)痕約2.8倍以(yi)上維克斯(si)縮進。
外(wai)加載荷從10g中使用(yong)到(dao)1000克。這(zhe)種低(di)負荷量(liang)創建一個(ge)小的(de)縮進(jin)，必須在(zai)顯微(wei)鏡下測量(liang)。氮(dan)化鈦硬質涂層像(xiang)的(de)測量(liang)，必須采取非(fei)(fei)常(chang)高倍率（即1000倍），因為這(zhe)么小的(de)縮進(jin)。表面通常(chang)需(xu)要打磨。的(de)印(yin)象的(de)對(dui)角線測量(liang)，這(zhe)些價值觀是用(yong)于獲取硬度(du)號碼(ma)（VHN接(jie)），從查找表或圖表通常(chang)。維克斯測試(shi)可以(yi)用(yong)來描述非(fei)(fei)常(chang)堅(jian)硬材料，但(dan)硬度(du)是在(zai)一個(ge)非(fei)(fei)常(chang)小的(de)地區衡量(liang)。
這(zhe)些值(zhi)表示希望2500 HK25（或(huo)HV25）的含義，在25克的力載荷2500努(nu)(nu)普(pu)硬(ying)度。本(ben)努(nu)(nu)氏和維氏硬(ying)度值(zhi)略(lve)有不同，但(dan)對于硬(ying)質涂層，該值(zhi)是(shi)足夠接近的測量誤差范圍(wei)內(nei)，可以互換使用。
5. 肖氏(shi)硬度(du)
（肖氏硬(ying)(ying)度(du)(du)，又稱“邵氏硬(ying)(ying)度(du)(du)”）和回(hui)(hui)彈(dan)硬(ying)(ying)度(du)(du)測試 簡(jian)稱HS。表示材(cai)料(liao)(liao)硬(ying)(ying)度(du)(du)的一種標(biao)準。由英國人肖爾(Albert F. Shore)首先提出。 應用(yong)(yong)彈(dan)性回(hui)(hui)跳法將撞(zhuang)銷從一定高度(du)(du)落到所試材(cai)料(liao)(liao)的表面(mian)上而發生(sheng)回(hui)(hui)跳。撞(zhuang)銷是一只(zhi)具有(you)尖端的小(xiao)錐，尖端上常鑲有(you)金剛鉆。用(yong)(yong)測得的撞(zhuang)銷回(hui)(hui)跳的高度(du)(du)來表示硬(ying)(ying)度(du)(du)。
肖(xiao)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)驗(yan)是(shi)(shi)(shi)一種動態(tai)力試(shi)驗(yan)，與布、洛(luo)、維等靜(jing)態(tai)力試(shi)驗(yan)法相(xiang)比，準確度(du)(du)(du)稍(shao)差，受測(ce)(ce)試(shi)時的垂直性(xing)(xing)，試(shi)樣(yang)表面光潔度(du)(du)(du)等因(yin)素的影響(xiang)，數據(ju)分散性(xing)(xing)較大(da)，其測(ce)(ce)試(shi)結(jie)果的比較只(zhi)限于(yu)(yu)(yu)彈性(xing)(xing)模(mo)量相(xiang)同的材料(liao)。它(ta)對試(shi)樣(yang)的厚度(du)(du)(du)和(he)重量都有一定要求，不(bu)適于(yu)(yu)(yu)較薄和(he)較小(xiao)試(shi)樣(yang)，但是(shi)(shi)(shi)它(ta)是(shi)(shi)(shi)一種輕便的手提式儀器，便于(yu)(yu)(yu)現場測(ce)(ce)試(shi)，其結(jie)構簡單，便于(yu)(yu)(yu)操作，測(ce)(ce)試(shi)效率高。 肖(xiao)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)適用于(yu)(yu)(yu)測(ce)(ce)定黑色金(jin)(jin)屬(shu)和(he)有色金(jin)(jin)屬(shu)的肖(xiao)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)值(zhi)。肖(xiao)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)便于(yu)(yu)(yu)攜帶(dai)，特別適用于(yu)(yu)(yu)冶金(jin)(jin)、重型機械行業(ye)中(zhong)的中(zhong)大(da)型工件(jian)，例如大(da)型構件(jian)、鑄件(jian)、鍛件(jian)、曲軸、軋輥、特大(da)型齒輪、機床導軌等工件(jian)。在橡膠、塑料(liao)行業(ye)中(zhong)常稱作邵(shao)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)。
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