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(yan)，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)試方法有：劃(hua)痕法（莫氏(shi)(shi)(shi)）、壓入法（布氏(shi)(shi)(shi)、洛氏(shi)(shi)(shi)、維氏(shi)(shi)(shi)）、動力(li)法（里氏(shi)(shi)(shi)）。
下面介紹各種硬(ying)度測試法(fa)：
1. 莫氏硬度
這(zhe)是(shi)一個最古老的(de)(de)測(ce)量硬(ying)(ying)度(du)(du)是(shi)1824年(nian)由(you)德(de)國礦物(wu)學(xue)家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應用(yong)(yong)劃(hua)痕法(fa)將棱(leng)錐形金(jin)(jin)剛鉆針刻(ke)劃(hua)所試礦物(wu)的(de)(de)表(biao)面(mian)而發生劃(hua)痕。用(yong)(yong)測(ce)得的(de)(de)劃(hua)痕的(de)(de)深(shen)度(du)(du)來(lai)表(biao)示硬(ying)(ying)度(du)(du)：滑石(talc)1（硬(ying)(ying)度(du)(du)最小），石膏(gao)(gypsum)2，方解(jie)石(calcite)3，螢石(fluorite)4，磷灰石(apatite)5，正長(chang)石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金(jin)(jin)剛石(diamond)10。莫氏硬(ying)(ying)度(du)(du)也(ye)用(yong)(yong)于表(biao)示其他固體物(wu)料的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)。但莫氏硬(ying)(ying)度(du)(du)試驗不適合準確衡(heng)量，如鋼或陶(tao)瓷工(gong)業材料的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du) 對于工(gong)程材料，各(ge)種手段(duan)已經發展了(le)多(duo)年(nian)，提供精確的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)測(ce)量。有了(le)許多(duo)應用(yong)(yong)加載測(ce)試力和測(ce)量深(shen)度(du)(du)或由(you)此產生的(de)(de)壓痕尺(chi)寸，硬(ying)(ying)度(du)(du)就可宏觀，微觀和納(na)米尺(chi)度(du)(du)來(lai)衡(heng)量。
2. 布氏硬度
布(bu)式硬(ying)(ying)度(du)(du)(HB，是(shi)最早用(yong)來測(ce)試材料(liao)硬(ying)(ying)度(du)(du))是(shi)以(yi)一定(ding)(ding)大(da)小的(de)試驗(yan)載荷(he)(he)，將(jiang)一定(ding)(ding)直徑(jing)的(de)淬硬(ying)(ying)鋼球或硬(ying)(ying)質合金(jin)球壓(ya)入被測(ce)金(jin)屬(shu)表(biao)面，保持規定(ding)(ding)時間，然后(hou)卸荷(he)(he)，測(ce)量被測(ce)表(biao)面壓(ya)痕(hen)(hen)(hen)直徑(jing)。布(bu)式硬(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)是(shi)載荷(he)(he)除以(yi)壓(ya)痕(hen)(hen)(hen)球形表(biao)面積所得的(de)商。一般(ban)(ban)為(wei)：以(yi)一定(ding)(ding)的(de)載荷(he)(he)(一般(ban)(ban)3000kg)把一定(ding)(ding)大(da)小(直徑(jing)一般(ban)(ban)為(wei)10mm)的(de)淬硬(ying)(ying)鋼球壓(ya)入材料(liao)表(biao)面，保持一段時間，去載后(hou)，負荷(he)(he)與其壓(ya)痕(hen)(hen)(hen)面積之比(bi)值(zhi)，即為(wei)布(bu)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)值(zhi)(HB)，單(dan)位為(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。
布氏硬度(du)(du)(HB)一(yi)般用(yong)(yong)于(yu)材(cai)料(liao)較軟的時候，如有色金屬(shu)、熱處理(li)之前(qian)或退火后(hou)的鋼鐵。洛氏硬度(du)(du)(HRC)一(yi)般用(yong)(yong)于(yu)硬度(du)(du)較高的材(cai)料(liao)，如熱處理(li)后(hou)的硬度(du)(du)等(deng)等(deng)。 布式(shi)硬度(du)(du)壓(ya)痕較大，測量值準，不適(shi)用(yong)(yong)成品和薄片，一(yi)般不歸于(yu)無損檢測一(yi)類。但HB應用(yong)(yong)范圍較廣。
3. 洛氏(shi)硬度
洛式硬度是以壓痕塑性變(bian)形深度來(lai)確定(ding)硬度值指標。以0.002毫(hao)米(mi)作為一(yi)個硬度單位。當(dang)HB>450或(huo)者(zhe)試樣過小時，不(bu)能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計(ji)量。它是用一(yi)個頂角(jiao)120°的(de)(de)金剛石圓(yuan)錐(zhui)體或(huo)直徑為1.59、3.18mm的(de)(de)鋼球，在(zai)一(yi)定(ding)載荷下壓入(ru)被(bei)測(ce)材料(liao)表面(mian)，由(you)壓痕的(de)(de)深度求出(chu)材料(liao)的(de)(de)硬度。根據(ju)試驗材料(liao)硬度的(de)(de)不(bu)同，分三(san)種不(bu)同的(de)(de)標度來(lai)表示：
HRA：是采用(yong)60kg載荷和(he)鉆石錐(zhui)壓(ya)入器求(qiu)得(de)的硬度(du)，用(yong)于硬度(du)極高的材(cai)料(liao)(如硬質合金等)。
HRB：是采用100kg載荷和直(zhi)徑1.58mm淬硬的(de)鋼球，求得的(de)硬度(du)，用于(yu)硬度(du)較低的(de)材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC：是采用150kg載(zai)荷和鉆(zhan)石(shi)錐壓入(ru)器求得的硬(ying)度，用于(yu)硬(ying)度很高的材料(如淬火鋼等)。
另外： 1. HRC含意是洛(luo)式硬度C標尺， 2. HRC適用(yong)范(fan)圍(wei)HRC 20~67，相(xiang)當于HB225~650 。
若(ruo)硬(ying)度(du)(du)(du)高于此(ci)范圍(wei)則用(yong)洛式硬(ying)度(du)(du)(du)A標(biao)尺HRA。 若(ruo)硬(ying)度(du)(du)(du)低于此(ci)范圍(wei)則用(yong)洛式硬(ying)度(du)(du)(du)B標(biao)尺HRB。
表面洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan) ： 表面洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)采用(yong)三種(zhong)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，兩種(zhong)壓頭(tou)，它們(men)有(you)6種(zhong)組(zu)合，對應于表面洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)6個標(biao)尺。表面洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)是對洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)一種(zhong)補充(chong)，在(zai)采用(yong)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)時，當遇到材料較薄(bo)，試(shi)(shi)樣(yang)較小，表面硬(ying)(ying)化(hua)層較淺或(huo)測試(shi)(shi)表面鍍覆層時，就應改用(yong)表面洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。這時采用(yong)與洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)相同的(de)(de)(de)壓頭(tou)，采用(yong)只(zhi)有(you)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)幾(ji)分(fen)之(zhi)一大小的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力，就可以在(zai)上述試(shi)(shi)樣(yang)上得到有(you)效的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)。表面洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)N標(biao)尺適用(yong)于類似洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)HRC、HRA和HRD測試(shi)(shi)的(de)(de)(de)材料；T標(biao)尺適用(yong)于類似洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)HRB、HRF和HRG測試(shi)(shi)的(de)(de)(de)材料。
4. 維氏(shi)(shi)硬(ying)度和努氏(shi)(shi)（knoop）試驗(yan)
維(wei)氏(shi)(shi)(shi)和努(nu)(nu)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)(yan)（努(nu)(nu)普顯微壓(ya)痕硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)(yan)）是在(zai)布氏(shi)(shi)(shi)修改和測試(shi)用于測量薄膜涂層(ceng)或滲(shen)碳零件(jian)表面硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)。有了這些測試(shi)中(zhong)，金(jin)字(zi)(zi)塔是一(yi)(yi)個小鉆石(shi)壓(ya)入樣品在(zai)外力作用下，這一(yi)(yi)點比(bi)(bi)布氏(shi)(shi)(shi)在(zai)測試(shi)中(zhong)使(shi)用的(de)(de)少。之間的(de)(de)維(wei)氏(shi)(shi)(shi)和努(nu)(nu)氏(shi)(shi)(shi)試(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)差異僅僅是金(jin)字(zi)(zi)塔形(xing)狀的(de)(de)鉆石(shi)壓(ya)頭。測試(shi)使(shi)用的(de)(de)維(wei)氏(shi)(shi)(shi)壓(ya)頭，方形(xing)金(jin)字(zi)(zi)塔是脆性材料容易出(chu)現裂紋。因此，努(nu)(nu)氏(shi)(shi)(shi)試(shi)驗(yan)(yan)使(shi)用的(de)(de)是菱形(xing)為基礎的(de)(de)（對角線(xian)比(bi)(bi)7.114:1）錐體壓(ya)痕，制定了生產(chan)時(shi)間，但是較(jiao)淺(qian)的(de)(de)壓(ya)痕。出(chu)于同樣的(de)(de)載荷(he)，努(nu)(nu)氏(shi)(shi)(shi)壓(ya)痕約(yue)2.8倍(bei)以上維(wei)克斯縮進。
外加載荷(he)從(cong)10g中(zhong)使用(yong)到1000克。這(zhe)種低(di)負荷(he)量(liang)創建一個小的(de)縮進，必(bi)須(xu)在(zai)顯微(wei)鏡下測量(liang)。氮(dan)化(hua)鈦(tai)硬(ying)質涂層像的(de)測量(liang)，必(bi)須(xu)采(cai)取非(fei)常(chang)高倍率（即1000倍），因為這(zhe)么小的(de)縮進。表面通常(chang)需要打磨。的(de)印象的(de)對角線測量(liang)，這(zhe)些價值(zhi)觀是用(yong)于獲取硬(ying)度號碼（VHN接(jie)），從(cong)查(cha)找表或(huo)圖(tu)表通常(chang)。維克斯測試可以用(yong)來(lai)描述非(fei)常(chang)堅硬(ying)材料，但(dan)硬(ying)度是在(zai)一個非(fei)常(chang)小的(de)地區衡量(liang)。
這(zhe)些(xie)值(zhi)表示希望2500 HK25（或HV25）的含義(yi)，在25克的力載荷2500努普硬(ying)度(du)。本努氏(shi)和維氏(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)略(lve)有不同(tong)，但(dan)對于硬(ying)質涂層，該值(zhi)是足夠接近的測量誤差(cha)范圍內(nei)，可(ke)以互換使用(yong)。
5. 肖氏硬度
（肖氏硬度(du)，又稱(cheng)(cheng)“邵氏硬度(du)”）和回(hui)彈(dan)(dan)硬度(du)測試(shi)(shi) 簡稱(cheng)(cheng)HS。表示(shi)材料硬度(du)的一種標準(zhun)。由英(ying)國人肖爾(Albert F. Shore)首先提出。 應(ying)用(yong)彈(dan)(dan)性回(hui)跳法將撞(zhuang)銷(xiao)從(cong)一定高度(du)落到所試(shi)(shi)材料的表面上(shang)而發生回(hui)跳。撞(zhuang)銷(xiao)是(shi)一只具有尖端的小(xiao)錐，尖端上(shang)常鑲有金剛鉆。用(yong)測得的撞(zhuang)銷(xiao)回(hui)跳的高度(du)來表示(shi)硬度(du)。
肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)驗(yan)是(shi)(shi)一(yi)種動態(tai)力試(shi)驗(yan)，與布、洛、維等靜態(tai)力試(shi)驗(yan)法(fa)相比(bi)，準確度(du)稍差，受測試(shi)時(shi)的(de)垂直性(xing)，試(shi)樣表面(mian)光潔(jie)度(du)等因素的(de)影響(xiang)，數據分散性(xing)較(jiao)大，其測試(shi)結(jie)果的(de)比(bi)較(jiao)只限于(yu)(yu)彈性(xing)模量(liang)相同的(de)材(cai)料(liao)。它對試(shi)樣的(de)厚度(du)和重量(liang)都有(you)一(yi)定(ding)要求，不適(shi)(shi)于(yu)(yu)較(jiao)薄(bo)和較(jiao)小試(shi)樣，但是(shi)(shi)它是(shi)(shi)一(yi)種輕便(bian)的(de)手(shou)提(ti)式儀器，便(bian)于(yu)(yu)現場測試(shi)，其結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)，便(bian)于(yu)(yu)操作，測試(shi)效率(lv)高。 肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)計適(shi)(shi)用于(yu)(yu)測定(ding)黑色(se)金屬和有(you)色(se)金屬的(de)肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)值。肖(xiao)氏(shi)硬(ying)度(du)計便(bian)于(yu)(yu)攜帶，特(te)別適(shi)(shi)用于(yu)(yu)冶金、重型(xing)(xing)機械行業(ye)中(zhong)(zhong)的(de)中(zhong)(zhong)大型(xing)(xing)工件(jian)(jian)(jian)，例如大型(xing)(xing)構(gou)件(jian)(jian)(jian)、鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)、鍛(duan)件(jian)(jian)(jian)、曲軸、軋輥、特(te)大型(xing)(xing)齒輪(lun)、機床導軌等工件(jian)(jian)(jian)。在橡膠、塑料(liao)行業(ye)中(zhong)(zhong)常(chang)稱作邵氏(shi)硬(ying)度(du)。
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