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(ce)試方法(fa)有：劃痕法(fa)（莫氏）、壓入法(fa)（布氏、洛氏、維氏）、動力法(fa)（里氏）。
下(xia)面(mian)介紹各種硬(ying)度測試(shi)法：
1. 莫氏硬度
這(zhe)是一個最古老的(de)(de)測量硬度(du)(du)(du)(du)是1824年由(you)德(de)國礦(kuang)(kuang)物學(xue)家莫斯(Frederich Mohs)首先(xian)提出(chu)。應用(yong)劃(hua)痕(hen)法將棱錐形金(jin)剛(gang)鉆針刻(ke)劃(hua)所試礦(kuang)(kuang)物的(de)(de)表面而(er)發生劃(hua)痕(hen)。用(yong)測得的(de)(de)劃(hua)痕(hen)的(de)(de)深度(du)(du)(du)(du)來表示(shi)硬度(du)(du)(du)(du)：滑(hua)石(shi)(talc)1（硬度(du)(du)(du)(du)最小），石(shi)膏(gypsum)2，方解石(shi)(calcite)3，螢(ying)石(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(apatite)5，正長石(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛(gang)玉(corundum)9，金(jin)剛(gang)石(shi)(diamond)10。莫氏硬度(du)(du)(du)(du)也用(yong)于表示(shi)其(qi)他固體物料(liao)的(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)。但莫氏硬度(du)(du)(du)(du)試驗不適合準確(que)衡(heng)量，如鋼或陶瓷工業材(cai)料(liao)的(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du) 對(dui)于工程材(cai)料(liao)，各種手段已經(jing)發展了多年，提供(gong)精確(que)的(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)測量。有了許多應用(yong)加載測試力和測量深度(du)(du)(du)(du)或由(you)此產生的(de)(de)壓(ya)痕(hen)尺(chi)寸(cun)，硬度(du)(du)(du)(du)就可宏(hong)觀，微(wei)觀和納米尺(chi)度(du)(du)(du)(du)來衡(heng)量。
2. 布氏硬度
布(bu)(bu)式硬(ying)(ying)(ying)度(du)(HB，是最(zui)早(zao)用來測試材料硬(ying)(ying)(ying)度(du))是以(yi)(yi)一(yi)(yi)定(ding)(ding)大(da)小的(de)試驗載(zai)(zai)荷，將一(yi)(yi)定(ding)(ding)直(zhi)徑的(de)淬硬(ying)(ying)(ying)鋼球或硬(ying)(ying)(ying)質合(he)金球壓(ya)入被(bei)測金屬表(biao)面(mian)(mian)，保持規定(ding)(ding)時間，然后卸荷，測量被(bei)測表(biao)面(mian)(mian)壓(ya)痕直(zhi)徑。布(bu)(bu)式硬(ying)(ying)(ying)度(du)值(zhi)是載(zai)(zai)荷除以(yi)(yi)壓(ya)痕球形(xing)表(biao)面(mian)(mian)積(ji)所得的(de)商(shang)。一(yi)(yi)般(ban)為：以(yi)(yi)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)載(zai)(zai)荷(一(yi)(yi)般(ban)3000kg)把一(yi)(yi)定(ding)(ding)大(da)小(直(zhi)徑一(yi)(yi)般(ban)為10mm)的(de)淬硬(ying)(ying)(ying)鋼球壓(ya)入材料表(biao)面(mian)(mian)，保持一(yi)(yi)段時間，去載(zai)(zai)后，負荷與(yu)其壓(ya)痕面(mian)(mian)積(ji)之比(bi)值(zhi)，即為布(bu)(bu)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)值(zhi)(HB)，單位為公斤(jin)力/mm2 (N/mm2)。
布氏硬(ying)度(HB)一般用于材(cai)料較(jiao)軟的(de)時候(hou)，如有色金(jin)屬、熱處(chu)理之前或退火后的(de)鋼鐵(tie)。洛氏硬(ying)度(HRC)一般用于硬(ying)度較(jiao)高的(de)材(cai)料，如熱處(chu)理后的(de)硬(ying)度等(deng)等(deng)。 布式硬(ying)度壓痕較(jiao)大，測量(liang)值準，不(bu)適用成品和(he)薄(bo)片，一般不(bu)歸于無損檢測一類。但(dan)HB應用范(fan)圍(wei)較(jiao)廣。
3. 洛氏硬(ying)度
洛式(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)是以(yi)壓痕(hen)塑(su)性變形深度(du)(du)(du)來確定(ding)硬(ying)度(du)(du)(du)值指標(biao)。以(yi)0.002毫米作為一個硬(ying)度(du)(du)(du)單位。當HB>450或者試(shi)樣過小時(shi)，不能采用布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)驗(yan)(yan)而(er)改用洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)量。它(ta)是用一個頂(ding)角120°的(de)金剛石圓錐體(ti)或直徑(jing)為1.59、3.18mm的(de)鋼(gang)球，在一定(ding)載(zai)荷下壓入被測材(cai)料表面，由壓痕(hen)的(de)深度(du)(du)(du)求出材(cai)料的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)。根據試(shi)驗(yan)(yan)材(cai)料硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)不同，分三種(zhong)不同的(de)標(biao)度(du)(du)(du)來表示：
HRA：是采用60kg載荷和(he)鉆石錐壓入(ru)器(qi)求得的硬度(du)，用于硬度(du)極高的材(cai)料(如(ru)硬質合金等)。
HRB：是(shi)采用100kg載(zai)荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低(di)的材料(如退火(huo)鋼、鑄鐵等)。
HRC：是采用(yong)150kg載荷和鉆石(shi)錐壓入器求得的(de)硬(ying)度，用(yong)于硬(ying)度很高的(de)材料(如淬火鋼等(deng))。
另外： 1. HRC含(han)意是洛式硬度(du)C標尺， 2. HRC適(shi)用范圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若硬度高于此(ci)范(fan)圍則用(yong)(yong)洛式硬度A標尺(chi)HRA。 若硬度低于此(ci)范(fan)圍則用(yong)(yong)洛式硬度B標尺(chi)HRB。
表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan) ： 表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)采用(yong)(yong)三(san)種(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，兩種(zhong)壓頭，它們有6種(zhong)組(zu)合(he)，對應于(yu)表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)6個(ge)標(biao)尺(chi)。表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)是對洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)一種(zhong)補充，在采用(yong)(yong)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)時(shi)，當(dang)遇到材料較薄，試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣較小(xiao)，表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)化層(ceng)較淺或測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)鍍(du)覆層(ceng)時(shi)，就應改用(yong)(yong)表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。這時(shi)采用(yong)(yong)與洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)相同(tong)的(de)壓頭，采用(yong)(yong)只有洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)幾(ji)分之一大小(xiao)的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，就可(ke)以在上(shang)述(shu)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣上(shang)得到有效的(de)硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果。表(biao)(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)N標(biao)尺(chi)適用(yong)(yong)于(yu)類似(si)(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)HRC、HRA和(he)HRD測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材料；T標(biao)尺(chi)適用(yong)(yong)于(yu)類似(si)(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏硬(ying)度(du)(du)(du)的(de)HRB、HRF和(he)HRG測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材料。
4. 維氏(shi)硬度和努氏(shi)（knoop）試驗
維(wei)(wei)氏(shi)和(he)努(nu)(nu)氏(shi)硬度試(shi)驗(yan)(yan)（努(nu)(nu)普顯微壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕硬度試(shi)驗(yan)(yan)）是(shi)在(zai)布(bu)氏(shi)修改和(he)測試(shi)用(yong)于測量(liang)薄(bo)膜(mo)涂層或滲(shen)碳零件表面(mian)硬度的(de)(de)硬度。有了這些測試(shi)中，金字塔(ta)是(shi)一個(ge)小鉆石(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)入樣品(pin)在(zai)外力作(zuo)用(yong)下(xia)，這一點比(bi)布(bu)氏(shi)在(zai)測試(shi)中使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)少。之間的(de)(de)維(wei)(wei)氏(shi)和(he)努(nu)(nu)氏(shi)試(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)差異僅僅是(shi)金字塔(ta)形狀(zhuang)的(de)(de)鉆石(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)頭(tou)。測試(shi)使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)維(wei)(wei)氏(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)頭(tou)，方形金字塔(ta)是(shi)脆性材料容易(yi)出現(xian)裂紋。因此，努(nu)(nu)氏(shi)試(shi)驗(yan)(yan)使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)是(shi)菱形為基(ji)礎(chu)的(de)(de)（對角線比(bi)7.114:1）錐體壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕，制(zhi)定了生產時間，但是(shi)較淺(qian)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕。出于同(tong)樣的(de)(de)載荷，努(nu)(nu)氏(shi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)痕約2.8倍以上維(wei)(wei)克斯縮進。
外(wai)加(jia)載荷(he)從10g中使用到1000克。這(zhe)種(zhong)低(di)負荷(he)量(liang)創建一個小的(de)(de)縮(suo)進(jin)，必(bi)須在顯微鏡下(xia)測(ce)量(liang)。氮化(hua)鈦硬(ying)質(zhi)涂層像的(de)(de)測(ce)量(liang)，必(bi)須采取非常(chang)高倍(bei)率（即1000倍(bei)），因為(wei)這(zhe)么小的(de)(de)縮(suo)進(jin)。表(biao)(biao)面通(tong)常(chang)需要打磨。的(de)(de)印象的(de)(de)對角線測(ce)量(liang)，這(zhe)些價值觀是(shi)(shi)用于(yu)獲取硬(ying)度號碼（VHN接），從查找表(biao)(biao)或圖表(biao)(biao)通(tong)常(chang)。維克斯測(ce)試可以(yi)用來(lai)描(miao)述非常(chang)堅硬(ying)材料，但硬(ying)度是(shi)(shi)在一個非常(chang)小的(de)(de)地區衡量(liang)。
這些值表示希(xi)望2500 HK25（或(huo)HV25）的(de)含義(yi)，在(zai)25克的(de)力載(zai)荷2500努(nu)普硬度。本(ben)努(nu)氏(shi)和維氏(shi)硬度值略有不同，但對于硬質涂層，該值是足夠接近的(de)測量誤差范圍內，可(ke)以互換(huan)使用。
5. 肖氏硬度
（肖氏硬(ying)度(du)，又稱“邵氏硬(ying)度(du)”）和(he)回彈(dan)硬(ying)度(du)測試 簡稱HS。表(biao)示材料硬(ying)度(du)的(de)一(yi)種標(biao)準。由英國(guo)人肖爾(Albert F. Shore)首(shou)先提出。 應用(yong)彈(dan)性回跳(tiao)法(fa)將撞(zhuang)銷(xiao)從(cong)一(yi)定高度(du)落(luo)到所試材料的(de)表(biao)面(mian)上而發生(sheng)回跳(tiao)。撞(zhuang)銷(xiao)是一(yi)只具(ju)有尖端的(de)小錐，尖端上常(chang)鑲有金剛鉆。用(yong)測得的(de)撞(zhuang)銷(xiao)回跳(tiao)的(de)高度(du)來表(biao)示硬(ying)度(du)。
肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)是一種動態力試(shi)驗(yan)，與布、洛、維等靜態力試(shi)驗(yan)法相比，準確度(du)(du)稍差，受測(ce)試(shi)時的垂(chui)直性，試(shi)樣(yang)(yang)表面光潔(jie)度(du)(du)等因(yin)素的影響(xiang)，數據分(fen)散性較大(da)(da)，其測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)的比較只限于(yu)(yu)彈(dan)性模量(liang)相同的材料(liao)。它(ta)對(dui)試(shi)樣(yang)(yang)的厚度(du)(du)和重(zhong)量(liang)都有一定要求，不適(shi)于(yu)(yu)較薄和較小試(shi)樣(yang)(yang)，但是它(ta)是一種輕便的手提式(shi)儀器，便于(yu)(yu)現場測(ce)試(shi)，其結(jie)構簡單，便于(yu)(yu)操(cao)作(zuo)，測(ce)試(shi)效率高。 肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)計(ji)適(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)測(ce)定黑色金屬和有色金屬的肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)值。肖氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)計(ji)便于(yu)(yu)攜帶(dai)，特別適(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)冶(ye)金、重(zhong)型(xing)機械行業(ye)(ye)中(zhong)的中(zhong)大(da)(da)型(xing)工件(jian)，例如大(da)(da)型(xing)構件(jian)、鑄件(jian)、鍛件(jian)、曲軸、軋(ya)輥、特大(da)(da)型(xing)齒輪、機床導軌等工件(jian)。在橡(xiang)膠、塑料(liao)行業(ye)(ye)中(zhong)常稱作(zuo)邵氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)。
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