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(shi)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(du)的測試方法(fa)有：劃痕法(fa)（莫(mo)氏(shi)）、壓入法(fa)（布(bu)氏(shi)、洛氏(shi)、維(wei)氏(shi)）、動力法(fa)（里氏(shi)）。
下(xia)面介紹各種(zhong)硬度測(ce)試法：
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年由德(de)國礦物學(xue)家莫(mo)斯(Frederich Mohs)首先提出。應用(yong)劃痕法將棱錐形金剛(gang)鉆(zhan)針(zhen)刻劃所試(shi)礦物的(de)(de)表(biao)面而(er)發(fa)生劃痕。用(yong)測(ce)得(de)的(de)(de)劃痕的(de)(de)深(shen)度(du)(du)來表(biao)示(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)：滑(hua)石(shi)(shi)(shi)(talc)1（硬(ying)(ying)度(du)(du)最小），石(shi)(shi)(shi)膏(gypsum)2，方解石(shi)(shi)(shi)(calcite)3，螢(ying)石(shi)(shi)(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(shi)(shi)(apatite)5，正(zheng)長石(shi)(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)(shi)(shi)英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛(gang)玉(corundum)9，金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)(diamond)10。莫(mo)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)也(ye)用(yong)于表(biao)示(shi)其他固(gu)體物料(liao)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)。但(dan)莫(mo)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗不適合準確衡(heng)量，如(ru)鋼(gang)或陶瓷工業(ye)材料(liao)的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du) 對于工程(cheng)材料(liao)，各種手段已(yi)經發(fa)展了多(duo)年，提供精(jing)確的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)測(ce)量。有了許(xu)多(duo)應用(yong)加載測(ce)試(shi)力和(he)測(ce)量深(shen)度(du)(du)或由此(ci)產生的(de)(de)壓(ya)痕尺(chi)寸，硬(ying)(ying)度(du)(du)就可宏觀，微觀和(he)納米尺(chi)度(du)(du)來衡(heng)量。
2. 布氏硬度
布(bu)式硬(ying)度(du)(du)(HB，是最早用來測試材(cai)料硬(ying)度(du)(du))是以(yi)一(yi)定大(da)(da)小的試驗(yan)載荷，將一(yi)定直徑(jing)的淬(cui)硬(ying)鋼球或硬(ying)質(zhi)合金(jin)球壓入被測金(jin)屬表面，保持(chi)規定時間(jian)，然后卸荷，測量被測表面壓痕(hen)直徑(jing)。布(bu)式硬(ying)度(du)(du)值(zhi)(zhi)是載荷除(chu)以(yi)壓痕(hen)球形(xing)表面積所(suo)得的商。一(yi)般(ban)為：以(yi)一(yi)定的載荷(一(yi)般(ban)3000kg)把一(yi)定大(da)(da)小(直徑(jing)一(yi)般(ban)為10mm)的淬(cui)硬(ying)鋼球壓入材(cai)料表面，保持(chi)一(yi)段時間(jian)，去(qu)載后，負荷與其壓痕(hen)面積之比值(zhi)(zhi)，即(ji)為布(bu)氏硬(ying)度(du)(du)值(zhi)(zhi)(HB)，單位(wei)為公斤力/mm2 (N/mm2)。
布(bu)(bu)氏硬(ying)度(HB)一(yi)般用于材(cai)料(liao)較(jiao)軟的時候，如有(you)色金屬、熱處理(li)之前或退火(huo)后的鋼鐵。洛氏硬(ying)度(HRC)一(yi)般用于硬(ying)度較(jiao)高的材(cai)料(liao)，如熱處理(li)后的硬(ying)度等等。 布(bu)(bu)式硬(ying)度壓痕較(jiao)大，測(ce)(ce)量值準，不適用成品和薄片，一(yi)般不歸于無損(sun)檢測(ce)(ce)一(yi)類(lei)。但HB應用范圍較(jiao)廣(guang)。
3. 洛氏硬(ying)度(du)
洛式(shi)硬(ying)(ying)度(du)是(shi)以壓痕塑(su)性變形深度(du)來(lai)確定硬(ying)(ying)度(du)值指標(biao)(biao)。以0.002毫米作為(wei)一個硬(ying)(ying)度(du)單位。當HB>450或(huo)(huo)者試樣(yang)過小(xiao)時，不(bu)能采用布氏硬(ying)(ying)度(du)試驗(yan)而(er)改用洛氏硬(ying)(ying)度(du)計量。它是(shi)用一個頂角120°的(de)金(jin)剛石圓錐(zhui)體或(huo)(huo)直徑為(wei)1.59、3.18mm的(de)鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的(de)深度(du)求出材料的(de)硬(ying)(ying)度(du)。根據試驗(yan)材料硬(ying)(ying)度(du)的(de)不(bu)同，分三種不(bu)同的(de)標(biao)(biao)度(du)來(lai)表示：
HRA：是采用60kg載荷和(he)鉆石錐壓入器(qi)求(qiu)得的(de)硬(ying)度(du)，用于(yu)硬(ying)度(du)極高的(de)材料(如硬(ying)質合金等)。
HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬(ying)的鋼(gang)(gang)球，求得的硬(ying)度(du)，用于硬(ying)度(du)較低的材料(如退火鋼(gang)(gang)、鑄鐵等(deng))。
HRC：是采(cai)用150kg載荷和鉆(zhan)石錐(zhui)壓入器求得的(de)硬(ying)度，用于硬(ying)度很高的(de)材料(如淬火鋼(gang)等(deng))。
另外： 1. HRC含意(yi)是洛式硬度(du)C標尺， 2. HRC適(shi)用(yong)范圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若硬度(du)(du)高于此(ci)(ci)范(fan)圍(wei)則用洛(luo)式硬度(du)(du)A標(biao)(biao)尺HRA。 若硬度(du)(du)低于此(ci)(ci)范(fan)圍(wei)則用洛(luo)式硬度(du)(du)B標(biao)(biao)尺HRB。
表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan) ： 表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)采(cai)用(yong)(yong)(yong)三種(zhong)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)力，兩(liang)種(zhong)壓(ya)頭，它們有(you)6種(zhong)組合，對應于表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)6個標(biao)(biao)尺(chi)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)是(shi)對洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)補(bu)充(chong)，在采(cai)用(yong)(yong)(yong)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)時，當遇(yu)到材料較(jiao)薄(bo)，試(shi)(shi)(shi)樣較(jiao)小(xiao)(xiao)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)層較(jiao)淺或測試(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)鍍覆層時，就應改(gai)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)。這時采(cai)用(yong)(yong)(yong)與洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)相同(tong)的(de)(de)壓(ya)頭，采(cai)用(yong)(yong)(yong)只有(you)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)幾分(fen)之一(yi)(yi)大小(xiao)(xiao)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)力，就可以在上(shang)述(shu)試(shi)(shi)(shi)樣上(shang)得到有(you)效的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)結果。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)N標(biao)(biao)尺(chi)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于類(lei)似(si)(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)HRC、HRA和HRD測試(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材料；T標(biao)(biao)尺(chi)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于類(lei)似(si)(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)HRB、HRF和HRG測試(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材料。
4. 維(wei)氏硬度和(he)努氏（knoop）試驗
維氏(shi)(shi)和努(nu)(nu)氏(shi)(shi)硬度(du)試(shi)驗（努(nu)(nu)普顯微壓(ya)(ya)痕(hen)硬度(du)試(shi)驗）是(shi)在(zai)布氏(shi)(shi)修改(gai)和測(ce)(ce)試(shi)用于(yu)測(ce)(ce)量薄膜涂層或滲碳零件表(biao)面(mian)硬度(du)的(de)(de)硬度(du)。有了(le)這(zhe)些測(ce)(ce)試(shi)中，金字塔(ta)是(shi)一個小鉆石壓(ya)(ya)入(ru)樣品在(zai)外力作用下，這(zhe)一點比(bi)布氏(shi)(shi)在(zai)測(ce)(ce)試(shi)中使(shi)用的(de)(de)少。之(zhi)間(jian)的(de)(de)維氏(shi)(shi)和努(nu)(nu)氏(shi)(shi)試(shi)驗的(de)(de)差異僅(jin)僅(jin)是(shi)金字塔(ta)形(xing)狀的(de)(de)鉆石壓(ya)(ya)頭。測(ce)(ce)試(shi)使(shi)用的(de)(de)維氏(shi)(shi)壓(ya)(ya)頭，方形(xing)金字塔(ta)是(shi)脆性材料容易出(chu)(chu)現裂紋。因此，努(nu)(nu)氏(shi)(shi)試(shi)驗使(shi)用的(de)(de)是(shi)菱形(xing)為基礎(chu)的(de)(de)（對角線比(bi)7.114:1）錐體壓(ya)(ya)痕(hen)，制定了(le)生產時間(jian)，但是(shi)較淺的(de)(de)壓(ya)(ya)痕(hen)。出(chu)(chu)于(yu)同樣的(de)(de)載荷，努(nu)(nu)氏(shi)(shi)壓(ya)(ya)痕(hen)約2.8倍以上維克(ke)斯(si)縮進(jin)。
外(wai)加載荷從(cong)10g中(zhong)使(shi)用到1000克。這(zhe)種低負荷量創建一個小(xiao)(xiao)的(de)(de)縮(suo)進(jin)，必須在(zai)顯微鏡下測量。氮(dan)化鈦硬質涂層像的(de)(de)測量，必須采取非(fei)常(chang)(chang)高倍(bei)率（即1000倍(bei)），因為這(zhe)么(me)小(xiao)(xiao)的(de)(de)縮(suo)進(jin)。表(biao)面(mian)通(tong)(tong)常(chang)(chang)需要打磨(mo)。的(de)(de)印象的(de)(de)對(dui)角(jiao)線(xian)測量，這(zhe)些價值觀是用于(yu)獲(huo)取硬度(du)(du)號碼（VHN接），從(cong)查(cha)找表(biao)或(huo)圖表(biao)通(tong)(tong)常(chang)(chang)。維(wei)克斯(si)測試可以(yi)用來描述(shu)非(fei)常(chang)(chang)堅硬材料，但硬度(du)(du)是在(zai)一個非(fei)常(chang)(chang)小(xiao)(xiao)的(de)(de)地(di)區(qu)衡量。
這些值表示希望2500 HK25（或(huo)HV25）的含義，在25克的力(li)載荷2500努普硬(ying)度。本努氏(shi)和維氏(shi)硬(ying)度值略有不(bu)同，但對于硬(ying)質涂層(ceng)，該值是足夠接(jie)近的測量誤差范圍內，可以互換使用。
5. 肖(xiao)氏硬度
（肖氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)，又稱(cheng)“邵(shao)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)”）和回彈硬(ying)(ying)度(du)(du)測試 簡(jian)稱(cheng)HS。表(biao)示材料硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)一(yi)種標準。由英國人(ren)肖爾(er)(Albert F. Shore)首先提(ti)出。 應用彈性回跳法將撞(zhuang)銷從一(yi)定高(gao)(gao)度(du)(du)落到所試材料的(de)(de)表(biao)面(mian)上而發生回跳。撞(zhuang)銷是(shi)一(yi)只具有尖端的(de)(de)小錐(zhui)，尖端上常鑲有金剛鉆。用測得的(de)(de)撞(zhuang)銷回跳的(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)來表(biao)示硬(ying)(ying)度(du)(du)。
肖(xiao)(xiao)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是一(yi)種(zhong)動態力試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，與(yu)布、洛、維等(deng)靜態力試(shi)(shi)驗(yan)(yan)法相(xiang)比，準確度(du)(du)稍差，受測試(shi)(shi)時(shi)的垂(chui)直性(xing)，試(shi)(shi)樣(yang)表面光(guang)潔(jie)度(du)(du)等(deng)因(yin)素的影響，數據分散性(xing)較(jiao)大(da)，其(qi)測試(shi)(shi)結(jie)果(guo)的比較(jiao)只限于(yu)彈性(xing)模(mo)量相(xiang)同的材(cai)料(liao)。它(ta)對試(shi)(shi)樣(yang)的厚度(du)(du)和(he)(he)重(zhong)量都有一(yi)定要求(qiu)，不適于(yu)較(jiao)薄和(he)(he)較(jiao)小(xiao)試(shi)(shi)樣(yang)，但是它(ta)是一(yi)種(zhong)輕便的手提(ti)式儀器，便于(yu)現場測試(shi)(shi)，其(qi)結(jie)構簡(jian)單，便于(yu)操作，測試(shi)(shi)效率高。 肖(xiao)(xiao)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)計適用于(yu)測定黑(hei)色金(jin)(jin)屬和(he)(he)有色金(jin)(jin)屬的肖(xiao)(xiao)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)值(zhi)。肖(xiao)(xiao)氏(shi)(shi)硬度(du)(du)計便于(yu)攜(xie)帶，特(te)別適用于(yu)冶金(jin)(jin)、重(zhong)型機(ji)械行業中的中大(da)型工件，例如(ru)大(da)型構件、鑄(zhu)件、鍛件、曲(qu)軸、軋(ya)輥、特(te)大(da)型齒輪、機(ji)床導軌等(deng)工件。在橡膠、塑料(liao)行業中常稱作邵氏(shi)(shi)硬度(du)(du)。
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