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。
硬度的測試方法(fa)有：劃痕法(fa)（莫氏(shi)）、壓入法(fa)（布氏(shi)、洛氏(shi)、維氏(shi)）、動力法(fa)（里氏(shi)）。
下面介紹各種硬度(du)測(ce)試法：
1. 莫(mo)氏(shi)硬度(du)
這是(shi)一個最古老的(de)(de)測量(liang)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)是(shi)1824年(nian)由德(de)國(guo)礦(kuang)物學家莫(mo)(mo)斯(Frederich Mohs)首(shou)先提出。應用(yong)劃(hua)(hua)痕(hen)(hen)法將棱錐形金剛鉆針刻劃(hua)(hua)所試礦(kuang)物的(de)(de)表面而發(fa)生(sheng)劃(hua)(hua)痕(hen)(hen)。用(yong)測得的(de)(de)劃(hua)(hua)痕(hen)(hen)的(de)(de)深(shen)度(du)(du)來(lai)(lai)表示硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)：滑石(shi)(shi)(shi)(shi)(talc)1（硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)最小(xiao)），石(shi)(shi)(shi)(shi)膏(gypsum)2，方解(jie)石(shi)(shi)(shi)(shi)(calcite)3，螢石(shi)(shi)(shi)(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(shi)(shi)(shi)(apatite)5，正(zheng)長石(shi)(shi)(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)(shi)(shi)(shi)英(ying)(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金剛石(shi)(shi)(shi)(shi)(diamond)10。莫(mo)(mo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)也用(yong)于表示其他固體物料的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)。但莫(mo)(mo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試驗不適合準確(que)衡量(liang)，如鋼或陶(tao)瓷工業材料的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du) 對于工程材料，各種手(shou)段已經發(fa)展了多年(nian)，提供精(jing)確(que)的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)測量(liang)。有(you)了許多應用(yong)加載測試力和測量(liang)深(shen)度(du)(du)或由此產生(sheng)的(de)(de)壓痕(hen)(hen)尺寸，硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)就可宏觀，微(wei)觀和納米尺度(du)(du)來(lai)(lai)衡量(liang)。
2. 布氏硬度
布(bu)式(shi)硬(ying)(ying)度(HB，是最早用來測(ce)試材(cai)料(liao)硬(ying)(ying)度)是以一(yi)定(ding)大小(xiao)的(de)(de)(de)試驗載(zai)荷(he)(he)，將一(yi)定(ding)直(zhi)徑的(de)(de)(de)淬硬(ying)(ying)鋼球(qiu)(qiu)或硬(ying)(ying)質合金(jin)球(qiu)(qiu)壓(ya)(ya)入被測(ce)金(jin)屬(shu)表面(mian)，保(bao)持(chi)規定(ding)時間，然后卸荷(he)(he)，測(ce)量(liang)被測(ce)表面(mian)壓(ya)(ya)痕(hen)直(zhi)徑。布(bu)式(shi)硬(ying)(ying)度值(zhi)是載(zai)荷(he)(he)除以壓(ya)(ya)痕(hen)球(qiu)(qiu)形表面(mian)積所得的(de)(de)(de)商。一(yi)般(ban)為(wei)：以一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)載(zai)荷(he)(he)(一(yi)般(ban)3000kg)把一(yi)定(ding)大小(xiao)(直(zhi)徑一(yi)般(ban)為(wei)10mm)的(de)(de)(de)淬硬(ying)(ying)鋼球(qiu)(qiu)壓(ya)(ya)入材(cai)料(liao)表面(mian)，保(bao)持(chi)一(yi)段時間，去(qu)載(zai)后，負荷(he)(he)與其壓(ya)(ya)痕(hen)面(mian)積之比(bi)值(zhi)，即為(wei)布(bu)氏硬(ying)(ying)度值(zhi)(HB)，單(dan)位為(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。
布(bu)氏硬(ying)度(du)(HB)一(yi)(yi)般(ban)用(yong)(yong)于材料較(jiao)軟的時(shi)候，如有色金(jin)屬(shu)、熱(re)處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬(ying)度(du)(HRC)一(yi)(yi)般(ban)用(yong)(yong)于硬(ying)度(du)較(jiao)高的材料，如熱(re)處理后的硬(ying)度(du)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。 布(bu)式硬(ying)度(du)壓痕較(jiao)大，測量(liang)值準，不(bu)適(shi)用(yong)(yong)成品和薄(bo)片，一(yi)(yi)般(ban)不(bu)歸于無損檢測一(yi)(yi)類。但HB應用(yong)(yong)范圍較(jiao)廣(guang)。
3. 洛(luo)氏硬度(du)
洛式硬(ying)度(du)(du)是以壓痕(hen)塑性變形深(shen)度(du)(du)來確定硬(ying)度(du)(du)值指(zhi)標。以0.002毫米作為一(yi)(yi)個硬(ying)度(du)(du)單位。當(dang)HB>450或者(zhe)試樣過小時(shi)，不(bu)(bu)能采用布氏硬(ying)度(du)(du)試驗而改用洛氏硬(ying)度(du)(du)計量。它是用一(yi)(yi)個頂角120°的(de)(de)金剛石圓錐體(ti)或直徑(jing)為1.59、3.18mm的(de)(de)鋼球(qiu)，在一(yi)(yi)定載荷下壓入(ru)被測材料表面，由壓痕(hen)的(de)(de)深(shen)度(du)(du)求出材料的(de)(de)硬(ying)度(du)(du)。根(gen)據試驗材料硬(ying)度(du)(du)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，分三種不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)標度(du)(du)來表示：
HRA：是采用(yong)60kg載荷和鉆石錐壓(ya)入器求得的硬度，用(yong)于硬度極高(gao)的材料(如硬質(zhi)合(he)金(jin)等(deng))。
HRB：是采用(yong)100kg載(zai)荷(he)和直徑1.58mm淬硬的鋼(gang)球，求得的硬度，用(yong)于硬度較低(di)的材料(如退火鋼(gang)、鑄鐵(tie)等)。
HRC：是采用(yong)(yong)150kg載荷和(he)鉆石錐壓入(ru)器(qi)求得的硬(ying)度，用(yong)(yong)于硬(ying)度很(hen)高的材料(liao)(如淬火鋼等(deng))。
另外： 1. HRC含意是洛(luo)式(shi)硬度(du)C標(biao)尺， 2. HRC適(shi)用范圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若(ruo)硬(ying)度高于此(ci)范圍(wei)則用(yong)洛(luo)式(shi)硬(ying)度A標(biao)尺HRA。 若(ruo)硬(ying)度低于此(ci)范圍(wei)則用(yong)洛(luo)式(shi)硬(ying)度B標(biao)尺HRB。
表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan) ： 表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)三種(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力(li)，兩種(zhong)壓頭(tou)，它們有6種(zhong)組合，對應(ying)于(yu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)6個標(biao)尺。表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)是對洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)的(de)一(yi)種(zhong)補充(chong)，在采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)時，當遇到(dao)材(cai)(cai)料較薄(bo)，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣較小(xiao)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬(ying)(ying)化層較淺或(huo)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鍍覆層時，就(jiu)應(ying)改(gai)用(yong)(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。這(zhe)時采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)與洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)相同的(de)壓頭(tou)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)只有洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)幾分之一(yi)大小(xiao)的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力(li)，就(jiu)可(ke)以在上述試(shi)(shi)(shi)(shi)樣上得到(dao)有效的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果。表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)N標(biao)尺適用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)類(lei)似洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)HRC、HRA和HRD測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材(cai)(cai)料；T標(biao)尺適用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)類(lei)似洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)HRB、HRF和HRG測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材(cai)(cai)料。
4. 維(wei)氏硬度和(he)努(nu)氏（knoop）試驗(yan)
維氏(shi)(shi)和努(nu)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)試驗（努(nu)普顯微壓(ya)(ya)(ya)痕(hen)硬(ying)度(du)試驗）是(shi)(shi)在布氏(shi)(shi)修改和測(ce)(ce)試用于測(ce)(ce)量(liang)薄膜涂層(ceng)或滲碳零件表面硬(ying)度(du)的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)。有(you)了這(zhe)些測(ce)(ce)試中(zhong)，金字(zi)塔是(shi)(shi)一個小(xiao)鉆石壓(ya)(ya)(ya)入樣品在外力作用下(xia)，這(zhe)一點比布氏(shi)(shi)在測(ce)(ce)試中(zhong)使(shi)用的(de)(de)(de)少。之間的(de)(de)(de)維氏(shi)(shi)和努(nu)氏(shi)(shi)試驗的(de)(de)(de)差異僅僅是(shi)(shi)金字(zi)塔形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)鉆石壓(ya)(ya)(ya)頭。測(ce)(ce)試使(shi)用的(de)(de)(de)維氏(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)頭，方(fang)形(xing)金字(zi)塔是(shi)(shi)脆性材料容(rong)易(yi)出現裂(lie)紋。因此，努(nu)氏(shi)(shi)試驗使(shi)用的(de)(de)(de)是(shi)(shi)菱形(xing)為基(ji)礎的(de)(de)(de)（對角線比7.114:1）錐體壓(ya)(ya)(ya)痕(hen)，制定了生產時間，但是(shi)(shi)較淺的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)痕(hen)。出于同樣的(de)(de)(de)載荷，努(nu)氏(shi)(shi)壓(ya)(ya)(ya)痕(hen)約(yue)2.8倍以上(shang)維克斯(si)縮進。
外加載荷從10g中使用(yong)到1000克(ke)。這種低負荷量(liang)(liang)創建(jian)一個(ge)小的(de)縮進(jin)，必須在顯微(wei)鏡下測量(liang)(liang)。氮化鈦(tai)硬(ying)(ying)質涂層(ceng)像的(de)測量(liang)(liang)，必須采(cai)取(qu)非常高倍(bei)率（即(ji)1000倍(bei)），因為這么(me)小的(de)縮進(jin)。表面通常需要打(da)磨。的(de)印象的(de)對角(jiao)線(xian)測量(liang)(liang)，這些價值觀是用(yong)于(yu)獲取(qu)硬(ying)(ying)度號碼（VHN接(jie)），從查找表或圖表通常。維(wei)克(ke)斯測試可以用(yong)來描述非常堅硬(ying)(ying)材(cai)料，但硬(ying)(ying)度是在一個(ge)非常小的(de)地區衡量(liang)(liang)。
這(zhe)些值表示希望2500 HK25（或HV25）的(de)含義，在25克(ke)的(de)力(li)載荷2500努普硬度。本努氏(shi)和維氏(shi)硬度值略有不同，但對于硬質涂層(ceng)，該值是足夠接(jie)近的(de)測(ce)量誤差范圍內，可以(yi)互換使用。
5. 肖氏硬(ying)度(du)
（肖(xiao)氏硬度(du)，又稱“邵(shao)氏硬度(du)”）和回(hui)彈硬度(du)測試(shi) 簡稱HS。表示(shi)材(cai)料硬度(du)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)標準(zhun)。由英國人肖(xiao)爾(Albert F. Shore)首先提(ti)出。 應用(yong)彈性回(hui)跳法將撞(zhuang)銷從一(yi)定高(gao)度(du)落到所試(shi)材(cai)料的(de)(de)(de)表面(mian)上而(er)發生回(hui)跳。撞(zhuang)銷是一(yi)只具有尖(jian)端(duan)的(de)(de)(de)小(xiao)錐，尖(jian)端(duan)上常鑲有金剛鉆(zhan)。用(yong)測得的(de)(de)(de)撞(zhuang)銷回(hui)跳的(de)(de)(de)高(gao)度(du)來表示(shi)硬度(du)。
肖氏硬(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗是一(yi)種動態(tai)力(li)試(shi)(shi)(shi)驗，與布(bu)、洛、維等(deng)(deng)靜態(tai)力(li)試(shi)(shi)(shi)驗法相(xiang)比(bi)，準(zhun)確(que)度(du)(du)稍差，受測(ce)試(shi)(shi)(shi)時(shi)的(de)垂直性(xing)，試(shi)(shi)(shi)樣表面光潔度(du)(du)等(deng)(deng)因素的(de)影(ying)響，數據分散性(xing)較(jiao)大(da)，其(qi)測(ce)試(shi)(shi)(shi)結(jie)果的(de)比(bi)較(jiao)只(zhi)限于(yu)(yu)彈性(xing)模(mo)量(liang)(liang)相(xiang)同的(de)材料(liao)。它(ta)對試(shi)(shi)(shi)樣的(de)厚度(du)(du)和(he)重量(liang)(liang)都有(you)一(yi)定(ding)要(yao)求，不適(shi)(shi)于(yu)(yu)較(jiao)薄和(he)較(jiao)小試(shi)(shi)(shi)樣，但是它(ta)是一(yi)種輕便的(de)手提(ti)式儀器，便于(yu)(yu)現場測(ce)試(shi)(shi)(shi)，其(qi)結(jie)構(gou)(gou)簡單，便于(yu)(yu)操作(zuo)，測(ce)試(shi)(shi)(shi)效率高。 肖氏硬(ying)度(du)(du)計適(shi)(shi)用于(yu)(yu)測(ce)定(ding)黑色(se)金(jin)屬和(he)有(you)色(se)金(jin)屬的(de)肖氏硬(ying)度(du)(du)值(zhi)。肖氏硬(ying)度(du)(du)計便于(yu)(yu)攜(xie)帶，特(te)別(bie)適(shi)(shi)用于(yu)(yu)冶金(jin)、重型(xing)(xing)機(ji)械(xie)行(xing)業中(zhong)的(de)中(zhong)大(da)型(xing)(xing)工件(jian)(jian)(jian)，例如(ru)大(da)型(xing)(xing)構(gou)(gou)件(jian)(jian)(jian)、鑄件(jian)(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)(jian)、曲軸、軋輥、特(te)大(da)型(xing)(xing)齒輪、機(ji)床導軌等(deng)(deng)工件(jian)(jian)(jian)。在橡膠、塑料(liao)行(xing)業中(zhong)常稱(cheng)作(zuo)邵氏硬(ying)度(du)(du)。
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