硬度計家族

硬度--是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形
或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概
念，而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標。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*一樣。zui常用的是靜負荷壓入法硬度試驗，即洛氏
硬度(HRA/HRB/HRC)、布氏硬度(HB)、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。
布氏硬度-HB
布氏硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金
屬表面，保持規定時間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球
形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的
淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度
值(HB)，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。
洛氏硬度-HR
洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002 毫米作為一個硬度單位。當
HB>450 或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120
°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm 的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓
痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：
- HRA：是采用60kg 載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度*的材料，如硬質合金
等
- HRB：是采用100kg 載荷和直徑1.58mm 淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料，
如鑄鐵
- HRC：是采用150kg 載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料，如淬火鋼等
維氏硬度-HV
維氏硬度(HV)以120kg 以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用
材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。它適用于較大工件和較深表面
層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度，試驗負荷1.961～49.03N，它適用于較薄工
件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷小于1.961N，適用于金屬箔、
極薄表面層的硬度測定。
肖氏硬度-HS
肖氏硬度試驗是一種動載試驗法,其原理是將具有一定質量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘
從一定高度落向試樣表面,根據重錘回跳的高度來表征測量硬度值大小。符號為HS。重錘回
跳得越高,表面測量越硬。A90 屬金剛鉆的硬度、D45 屬淬火鋼的硬度。
邵氏硬度-HA/HD
具有一定形狀的鋼制壓針﹐在試驗力作用下垂直壓入試樣表面﹐當壓足表面與試樣表面完
全貼合時﹐壓針面相對壓足平面有一定的伸出長度L(即壓針扎進被測物的深度)，以L
值的大小來表征邵氏硬度的大小，L 值越大﹐表示邵爾硬度越低﹐反之越高。我國在這方
面標準采用HA 和HD 兩種，其中HA 為較軟橡膠類硬度參數(采用35 度錐角的壓針)，HD
為較硬的橡膠或塑料硬度參數(采用30 度錐角的壓針)。
計算公式為 HA=100-L/0.025 和HD=100-L/0.025。
需要指出，有的塑料硬度很高，如“賽鋼”(可做成齒輪等耐磨件)，并不適合于用邵氏硬度
計來測硬度。
鉛筆硬度-6H/5H/4H/3H/2H/H/HB/B/2B/3B/4B/5B/6B
這是用于涂層硬度的檢測，為將一支鉛筆以45 度夾在“小車”上，加載7.5 牛頓力，讓其
在涂層上滑動，根據鉛筆的硬度和涂層上的劃痕來判斷涂層的硬度。
硬度試驗是機械性能試驗中zui簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性
能試驗，生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。實踐證明，金屬材料的各種硬
度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和
繼續塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。