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(du)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。
硬度的測試方法有：劃痕法（莫氏）、壓(ya)入法（布(bu)氏、洛氏、維(wei)氏）、動力法（里氏）。
下面介紹各(ge)種硬度測試法：
1. 莫氏硬度(du)
這(zhe)是一個最古老的(de)測(ce)量(liang)(liang)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)是1824年由德國礦物學家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應(ying)(ying)用(yong)劃(hua)(hua)痕法將(jiang)棱錐形金(jin)剛鉆針(zhen)刻(ke)劃(hua)(hua)所試(shi)礦物的(de)表面(mian)而(er)發(fa)生劃(hua)(hua)痕。用(yong)測(ce)得(de)的(de)劃(hua)(hua)痕的(de)深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)來表示(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)：滑石(shi)(talc)1（硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)最小），石(shi)膏(gypsum)2，方(fang)解石(shi)(calcite)3，螢石(shi)(fluorite)4，磷灰(hui)石(shi)(apatite)5，正(zheng)長石(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)英(ying)(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金(jin)剛石(shi)(diamond)10。莫氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)也用(yong)于表示(shi)其(qi)他固體(ti)物料(liao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)。但莫氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)試(shi)驗不適合準確(que)衡量(liang)(liang)，如鋼(gang)或陶瓷工(gong)(gong)業(ye)材料(liao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du) 對于工(gong)(gong)程材料(liao)，各種手段(duan)已經發(fa)展(zhan)了多(duo)(duo)年，提供精確(que)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)測(ce)量(liang)(liang)。有(you)了許多(duo)(duo)應(ying)(ying)用(yong)加載測(ce)試(shi)力和(he)測(ce)量(liang)(liang)深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)或由此產生的(de)壓痕尺寸(cun)，硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)就可宏觀(guan)，微觀(guan)和(he)納米尺度(du)(du)(du)(du)(du)(du)來衡量(liang)(liang)。
2. 布氏(shi)硬度
布(bu)(bu)式(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(HB，是(shi)最早用來(lai)測(ce)試材料(liao)硬(ying)(ying)度(du)(du))是(shi)以(yi)一(yi)(yi)定(ding)大小的(de)試驗(yan)載(zai)(zai)荷(he)，將一(yi)(yi)定(ding)直(zhi)徑(jing)的(de)淬硬(ying)(ying)鋼球或硬(ying)(ying)質(zhi)合(he)金球壓(ya)(ya)入(ru)被(bei)測(ce)金屬(shu)表(biao)面，保(bao)持(chi)規(gui)定(ding)時間(jian)，然后卸荷(he)，測(ce)量被(bei)測(ce)表(biao)面壓(ya)(ya)痕(hen)直(zhi)徑(jing)。布(bu)(bu)式(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)是(shi)載(zai)(zai)荷(he)除以(yi)壓(ya)(ya)痕(hen)球形表(biao)面積所得(de)的(de)商(shang)。一(yi)(yi)般為(wei)(wei)：以(yi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)載(zai)(zai)荷(he)(一(yi)(yi)般3000kg)把一(yi)(yi)定(ding)大小(直(zhi)徑(jing)一(yi)(yi)般為(wei)(wei)10mm)的(de)淬硬(ying)(ying)鋼球壓(ya)(ya)入(ru)材料(liao)表(biao)面，保(bao)持(chi)一(yi)(yi)段(duan)時間(jian)，去載(zai)(zai)后，負(fu)荷(he)與其壓(ya)(ya)痕(hen)面積之(zhi)比值(zhi)，即為(wei)(wei)布(bu)(bu)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)(HB)，單位為(wei)(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。
布氏(shi)硬度(du)(du)(HB)一(yi)般(ban)用(yong)于材料(liao)較(jiao)軟的(de)(de)時候，如有色金屬(shu)、熱處理(li)(li)之前或退火(huo)后的(de)(de)鋼鐵(tie)。洛氏(shi)硬度(du)(du)(HRC)一(yi)般(ban)用(yong)于硬度(du)(du)較(jiao)高的(de)(de)材料(liao)，如熱處理(li)(li)后的(de)(de)硬度(du)(du)等等。 布式(shi)硬度(du)(du)壓痕較(jiao)大(da)，測(ce)量(liang)值準，不(bu)適用(yong)成品和薄片(pian)，一(yi)般(ban)不(bu)歸于無損檢測(ce)一(yi)類。但HB應用(yong)范圍(wei)較(jiao)廣。
3. 洛氏硬(ying)度
洛式硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)是以壓(ya)痕塑性變(bian)形深(shen)度(du)(du)來確定硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)值指(zhi)標(biao)。以0.002毫米作為(wei)一個(ge)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)單位。當HB>450或者試樣(yang)過小時，不(bu)能采用布氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試驗(yan)而改用洛氏硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)計(ji)量。它是用一個(ge)頂(ding)角120°的(de)金(jin)剛石圓(yuan)錐體或直徑為(wei)1.59、3.18mm的(de)鋼球，在(zai)一定載荷(he)下壓(ya)入(ru)被測材料(liao)(liao)表(biao)面，由壓(ya)痕的(de)深(shen)度(du)(du)求出材料(liao)(liao)的(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)。根據試驗(yan)材料(liao)(liao)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的(de)不(bu)同，分三種不(bu)同的(de)標(biao)度(du)(du)來表(biao)示(shi)：
HRA：是采用60kg載荷(he)和鉆石錐壓入器求(qiu)得的硬(ying)(ying)度(du)，用于硬(ying)(ying)度(du)極高(gao)的材料(如硬(ying)(ying)質合金(jin)等)。
HRB：是采用(yong)100kg載荷和(he)直徑1.58mm淬硬(ying)的(de)鋼球(qiu)，求得的(de)硬(ying)度，用(yong)于硬(ying)度較低的(de)材料(如(ru)退火(huo)鋼、鑄鐵等)。
HRC：是采用150kg載荷和(he)鉆石錐壓(ya)入器求得(de)的(de)硬度，用于硬度很高的(de)材料(如淬火鋼等(deng))。
另外： 1. HRC含意是洛式硬(ying)度(du)C標尺， 2. HRC適用范圍HRC 20~67，相(xiang)當于HB225~650 。
若(ruo)硬(ying)度(du)高于(yu)此范圍則用(yong)洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)A標尺HRA。 若(ruo)硬(ying)度(du)低于(yu)此范圍則用(yong)洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)B標尺HRB。
表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan) ： 表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)采用(yong)(yong)三種(zhong)(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)力(li)，兩種(zhong)(zhong)壓頭，它(ta)們(men)有6種(zhong)(zhong)組合，對應于表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)6個標尺。表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)是對洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)補充，在(zai)采用(yong)(yong)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)時(shi)，當遇(yu)到材料(liao)較薄，試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣較小，表(biao)面(mian)(mian)硬(ying)(ying)化層(ceng)較淺或測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)鍍(du)覆層(ceng)時(shi)，就應改用(yong)(yong)表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。這時(shi)采用(yong)(yong)與洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)相同的(de)(de)(de)(de)壓頭，采用(yong)(yong)只有洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)幾(ji)分之(zhi)一大小的(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)力(li)，就可以在(zai)上述試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣上得到有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)結果。表(biao)面(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)N標尺適(shi)用(yong)(yong)于類似(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)HRC、HRA和(he)HRD測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)；T標尺適(shi)用(yong)(yong)于類似(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)HRB、HRF和(he)HRG測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)。
4. 維氏(shi)硬度(du)和努氏(shi)（knoop）試驗
維(wei)氏和(he)努(nu)(nu)氏硬度(du)試(shi)(shi)驗(yan)（努(nu)(nu)普顯微(wei)壓(ya)痕硬度(du)試(shi)(shi)驗(yan)）是(shi)(shi)(shi)在(zai)布氏修改(gai)和(he)測(ce)試(shi)(shi)用于(yu)測(ce)量薄(bo)膜涂層(ceng)或滲(shen)碳零件表(biao)面硬度(du)的硬度(du)。有了這些測(ce)試(shi)(shi)中(zhong)，金(jin)字(zi)塔(ta)是(shi)(shi)(shi)一(yi)個小鉆(zhan)石(shi)壓(ya)入樣品在(zai)外力作(zuo)用下，這一(yi)點比布氏在(zai)測(ce)試(shi)(shi)中(zhong)使用的少。之間的維(wei)氏和(he)努(nu)(nu)氏試(shi)(shi)驗(yan)的差異僅僅是(shi)(shi)(shi)金(jin)字(zi)塔(ta)形狀(zhuang)的鉆(zhan)石(shi)壓(ya)頭。測(ce)試(shi)(shi)使用的維(wei)氏壓(ya)頭，方形金(jin)字(zi)塔(ta)是(shi)(shi)(shi)脆(cui)性材料容易出現(xian)裂紋。因此(ci)，努(nu)(nu)氏試(shi)(shi)驗(yan)使用的是(shi)(shi)(shi)菱形為(wei)基礎的（對角線比7.114:1）錐體壓(ya)痕，制(zhi)定了生產時(shi)間，但是(shi)(shi)(shi)較淺的壓(ya)痕。出于(yu)同樣的載荷，努(nu)(nu)氏壓(ya)痕約2.8倍以(yi)上維(wei)克斯縮進(jin)。
外(wai)加載荷(he)(he)從(cong)10g中(zhong)使用(yong)到1000克(ke)。這(zhe)種低負荷(he)(he)量創建(jian)一個(ge)小的(de)(de)縮(suo)進，必須(xu)(xu)在(zai)顯微鏡下測量。氮化鈦硬質涂層像的(de)(de)測量，必須(xu)(xu)采(cai)取非(fei)常高倍率（即1000倍），因為這(zhe)么小的(de)(de)縮(suo)進。表面通常需要(yao)打磨。的(de)(de)印象的(de)(de)對角線測量，這(zhe)些價值觀是(shi)用(yong)于獲取硬度號碼（VHN接），從(cong)查找(zhao)表或(huo)圖表通常。維克(ke)斯測試可(ke)以(yi)用(yong)來描述非(fei)常堅硬材料，但硬度是(shi)在(zai)一個(ge)非(fei)常小的(de)(de)地(di)區衡量。
這些(xie)值(zhi)表示希望2500 HK25（或HV25）的含義，在25克(ke)的力載荷(he)2500努(nu)普硬(ying)度(du)。本努(nu)氏(shi)和維氏(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)略有(you)不同(tong)，但對于硬(ying)質涂層(ceng)，該值(zhi)是足(zu)夠接近的測量(liang)誤差范圍內，可(ke)以互換使(shi)用。
5. 肖氏(shi)硬度
（肖氏(shi)硬度(du)(du)(du)，又稱“邵氏(shi)硬度(du)(du)(du)”）和回彈(dan)硬度(du)(du)(du)測(ce)試(shi) 簡稱HS。表(biao)示(shi)材料硬度(du)(du)(du)的一(yi)種標準。由英國人肖爾(Albert F. Shore)首(shou)先提出。 應(ying)用彈(dan)性回跳(tiao)(tiao)法將撞銷從一(yi)定高度(du)(du)(du)落到所試(shi)材料的表(biao)面上而(er)發生(sheng)回跳(tiao)(tiao)。撞銷是一(yi)只具有(you)(you)尖端的小(xiao)錐，尖端上常(chang)鑲有(you)(you)金剛鉆。用測(ce)得的撞銷回跳(tiao)(tiao)的高度(du)(du)(du)來表(biao)示(shi)硬度(du)(du)(du)。
肖氏(shi)硬度試(shi)(shi)驗是(shi)一種動態力(li)試(shi)(shi)驗，與布、洛、維等靜態力(li)試(shi)(shi)驗法相(xiang)比，準確度稍差，受測(ce)試(shi)(shi)時的(de)垂直性，試(shi)(shi)樣(yang)表面光(guang)潔度等因素的(de)影響，數據分散性較(jiao)大，其測(ce)試(shi)(shi)結果的(de)比較(jiao)只限于(yu)彈性模量(liang)相(xiang)同的(de)材料。它對試(shi)(shi)樣(yang)的(de)厚(hou)度和(he)重量(liang)都有一定(ding)要求(qiu)，不適于(yu)較(jiao)薄和(he)較(jiao)小(xiao)試(shi)(shi)樣(yang)，但(dan)是(shi)它是(shi)一種輕便的(de)手提式(shi)儀器，便于(yu)現場測(ce)試(shi)(shi)，其結構(gou)簡單，便于(yu)操作，測(ce)試(shi)(shi)效率高。 肖氏(shi)硬度計適用于(yu)測(ce)定(ding)黑色(se)金(jin)屬(shu)和(he)有色(se)金(jin)屬(shu)的(de)肖氏(shi)硬度值。肖氏(shi)硬度計便于(yu)攜帶，特別(bie)適用于(yu)冶金(jin)、重型(xing)機械行業中的(de)中大型(xing)工件(jian)(jian)，例(li)如大型(xing)構(gou)件(jian)(jian)、鑄件(jian)(jian)、鍛(duan)件(jian)(jian)、曲軸、軋輥、特大型(xing)齒輪、機床導軌等工件(jian)(jian)。在橡(xiang)膠、塑料行業中常稱作邵氏(shi)硬度。
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