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(ying)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(ce)試方法(fa)有：劃痕法(fa)（莫氏(shi)(shi)(shi)）、壓入(ru)法(fa)（布氏(shi)(shi)(shi)、洛氏(shi)(shi)(shi)、維(wei)氏(shi)(shi)(shi)）、動力法(fa)（里氏(shi)(shi)(shi)）。
下面介紹各種硬度(du)測(ce)試法：
1. 莫氏硬度
這(zhe)是(shi)一個(ge)最古老的測(ce)(ce)(ce)量(liang)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)是(shi)1824年由(you)德國(guo)礦物學家莫(mo)斯(Frederich Mohs)首先提出。應(ying)用(yong)劃(hua)痕(hen)法將棱錐(zhui)形金(jin)剛(gang)鉆針刻劃(hua)所試(shi)礦物的表(biao)面(mian)而(er)發(fa)生(sheng)劃(hua)痕(hen)。用(yong)測(ce)(ce)(ce)得的劃(hua)痕(hen)的深度(du)(du)(du)來(lai)表(biao)示硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)：滑石(shi)(shi)(talc)1（硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)最小），石(shi)(shi)膏(gypsum)2，方解石(shi)(shi)(calcite)3，螢石(shi)(shi)(fluorite)4，磷灰石(shi)(shi)(apatite)5，正長(chang)石(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6，石(shi)(shi)英(quartz)7，黃玉(yu)(yu)(topaz)8，剛(gang)玉(yu)(yu)(corundum)9，金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)(diamond)10。莫(mo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)也用(yong)于(yu)表(biao)示其他固體物料(liao)的硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)。但(dan)莫(mo)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)驗不適合準確衡(heng)量(liang)，如鋼或陶瓷工業材(cai)料(liao)的硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du) 對(dui)于(yu)工程材(cai)料(liao)，各種(zhong)手段已(yi)經發(fa)展了多(duo)年，提供精確的硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)測(ce)(ce)(ce)量(liang)。有了許多(duo)應(ying)用(yong)加載測(ce)(ce)(ce)試(shi)力和測(ce)(ce)(ce)量(liang)深度(du)(du)(du)或由(you)此(ci)產生(sheng)的壓痕(hen)尺寸，硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)就(jiu)可宏觀(guan)，微觀(guan)和納米尺度(du)(du)(du)來(lai)衡(heng)量(liang)。
2. 布氏硬度
布(bu)式(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(HB，是最早用來測試材料(liao)硬(ying)(ying)(ying)度)是以(yi)一(yi)定大(da)小(xiao)的試驗載(zai)(zai)荷(he)(he)，將一(yi)定直徑(jing)的淬(cui)硬(ying)(ying)(ying)鋼(gang)球(qiu)或(huo)硬(ying)(ying)(ying)質合金球(qiu)壓入(ru)被測金屬表面(mian)，保(bao)持(chi)(chi)規定時(shi)間，然后卸荷(he)(he)，測量被測表面(mian)壓痕(hen)直徑(jing)。布(bu)式(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度值是載(zai)(zai)荷(he)(he)除以(yi)壓痕(hen)球(qiu)形表面(mian)積所得的商。一(yi)般為(wei)：以(yi)一(yi)定的載(zai)(zai)荷(he)(he)(一(yi)般3000kg)把一(yi)定大(da)小(xiao)(直徑(jing)一(yi)般為(wei)10mm)的淬(cui)硬(ying)(ying)(ying)鋼(gang)球(qiu)壓入(ru)材料(liao)表面(mian)，保(bao)持(chi)(chi)一(yi)段時(shi)間，去載(zai)(zai)后，負荷(he)(he)與其壓痕(hen)面(mian)積之比值，即為(wei)布(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度值(HB)，單位為(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。
布氏(shi)硬(ying)度(du)(HB)一(yi)般用(yong)于材料較軟的(de)時候，如(ru)有色金屬、熱處(chu)理之(zhi)前或退(tui)火后的(de)鋼鐵。洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(du)(HRC)一(yi)般用(yong)于硬(ying)度(du)較高(gao)的(de)材料，如(ru)熱處(chu)理后的(de)硬(ying)度(du)等(deng)等(deng)。 布式硬(ying)度(du)壓痕較大，測量值準，不適用(yong)成品和(he)薄片，一(yi)般不歸于無損檢測一(yi)類。但HB應用(yong)范圍較廣。
3. 洛氏硬度
洛(luo)式硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)是以壓(ya)痕塑性變形(xing)深度(du)(du)(du)來(lai)確定(ding)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)值指標。以0.002毫米作為一個硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)單位。當HB>450或(huo)者試樣過小時，不(bu)能采用布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)試驗而改用洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)計量。它是用一個頂(ding)角120°的金剛石圓錐體或(huo)直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定(ding)載(zai)荷下(xia)壓(ya)入被測材料表面(mian)，由壓(ya)痕的深度(du)(du)(du)求出材料的硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。根據試驗材料硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的不(bu)同，分三(san)種(zhong)不(bu)同的標度(du)(du)(du)來(lai)表示：
HRA：是采(cai)用(yong)60kg載荷和鉆(zhan)石錐壓入器求得的硬(ying)度，用(yong)于硬(ying)度極高的材料(如(ru)硬(ying)質合金等)。
HRB：是采用100kg載(zai)荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度(du)，用于硬度(du)較(jiao)低的材料(liao)(如退(tui)火鋼、鑄鐵(tie)等)。
HRC：是(shi)采用150kg載(zai)荷和鉆石錐壓入器求得(de)的硬度，用于硬度很高的材(cai)料(如(ru)淬(cui)火鋼(gang)等)。
另外： 1. HRC含意(yi)是洛式硬度(du)C標尺， 2. HRC適用(yong)范圍HRC 20~67，相當于HB225~650 。
若硬度(du)高(gao)于此范圍則用(yong)洛(luo)式硬度(du)A標尺(chi)HRA。 若硬度(du)低(di)于此范圍則用(yong)洛(luo)式硬度(du)B標尺(chi)HRB。
表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗 ： 表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗采用(yong)三種(zhong)(zhong)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗力(li)(li)，兩種(zhong)(zhong)壓頭，它(ta)們有(you)6種(zhong)(zhong)組合(he)，對應(ying)于(yu)(yu)表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度的(de)6個標尺(chi)。表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗是對洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗的(de)一種(zhong)(zhong)補充，在(zai)采用(yong)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗時(shi)，當遇到材(cai)料較(jiao)薄，試(shi)(shi)(shi)(shi)樣較(jiao)小(xiao)，表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)(ying)化層(ceng)較(jiao)淺(qian)或(huo)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)鍍(du)覆層(ceng)時(shi)，就應(ying)改用(yong)表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗。這時(shi)采用(yong)與洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗相同的(de)壓頭，采用(yong)只有(you)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗幾(ji)分之一大小(xiao)的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗力(li)(li)，就可以在(zai)上述(shu)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣上得到有(you)效的(de)硬(ying)(ying)(ying)度試(shi)(shi)(shi)(shi)驗結(jie)果。表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度的(de)N標尺(chi)適用(yong)于(yu)(yu)類(lei)似洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度的(de)HRC、HRA和HRD測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材(cai)料；T標尺(chi)適用(yong)于(yu)(yu)類(lei)似洛(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)度的(de)HRB、HRF和HRG測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)材(cai)料。
4. 維氏硬度(du)和努氏（knoop）試(shi)驗
維(wei)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和努氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬度試(shi)(shi)驗(yan)(yan)（努普顯微(wei)壓(ya)(ya)痕(hen)硬度試(shi)(shi)驗(yan)(yan)）是(shi)(shi)在布(bu)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)修(xiu)改和測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)用于測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)量薄(bo)膜涂層或滲碳零(ling)件(jian)表(biao)面硬度的(de)(de)(de)硬度。有了這(zhe)些測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)中，金(jin)字塔是(shi)(shi)一個小鉆(zhan)石壓(ya)(ya)入樣品在外力作用下(xia)，這(zhe)一點比(bi)布(bu)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)在測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)中使用的(de)(de)(de)少。之間(jian)的(de)(de)(de)維(wei)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和努氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)(de)(de)差(cha)異僅(jin)僅(jin)是(shi)(shi)金(jin)字塔形狀的(de)(de)(de)鉆(zhan)石壓(ya)(ya)頭(tou)。測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)使用的(de)(de)(de)維(wei)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)頭(tou)，方形金(jin)字塔是(shi)(shi)脆性材料容易出(chu)現(xian)裂紋。因(yin)此，努氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)使用的(de)(de)(de)是(shi)(shi)菱形為基礎的(de)(de)(de)（對角線比(bi)7.114:1）錐體(ti)壓(ya)(ya)痕(hen)，制定了生產時間(jian)，但是(shi)(shi)較淺的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)痕(hen)。出(chu)于同樣的(de)(de)(de)載荷(he)，努氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)痕(hen)約2.8倍以(yi)上維(wei)克斯(si)縮(suo)進(jin)。
外加(jia)載荷(he)(he)從10g中使用(yong)(yong)到1000克。這種低(di)負(fu)荷(he)(he)量(liang)(liang)創建(jian)一(yi)個(ge)(ge)小(xiao)的(de)(de)縮進(jin)，必須在顯微(wei)鏡下測量(liang)(liang)。氮化鈦(tai)硬質涂(tu)層像的(de)(de)測量(liang)(liang)，必須采取非常(chang)高倍率(lv)（即1000倍），因為這么小(xiao)的(de)(de)縮進(jin)。表(biao)面(mian)通(tong)常(chang)需要(yao)打(da)磨。的(de)(de)印象的(de)(de)對(dui)角線測量(liang)(liang)，這些價值觀(guan)是用(yong)(yong)于獲取硬度(du)號(hao)碼（VHN接），從查(cha)找(zhao)表(biao)或圖(tu)表(biao)通(tong)常(chang)。維克斯測試可以(yi)用(yong)(yong)來描(miao)述非常(chang)堅硬材料，但硬度(du)是在一(yi)個(ge)(ge)非常(chang)小(xiao)的(de)(de)地區衡量(liang)(liang)。
這些(xie)值表示希望2500 HK25（或HV25）的(de)含義(yi)，在(zai)25克(ke)的(de)力載荷2500努普硬度。本努氏(shi)和(he)維氏(shi)硬度值略有不同，但對(dui)于硬質涂層，該值是足(zu)夠接(jie)近的(de)測量誤差范圍內(nei)，可以互換使用。
5. 肖(xiao)氏硬度
（肖(xiao)氏硬(ying)度(du)，又稱“邵氏硬(ying)度(du)”）和回(hui)彈(dan)硬(ying)度(du)測試 簡稱HS。表(biao)示材料(liao)硬(ying)度(du)的(de)(de)一(yi)種標準。由英國人肖(xiao)爾(Albert F. Shore)首先提出。 應用彈(dan)性回(hui)跳(tiao)法將撞(zhuang)銷(xiao)從一(yi)定高度(du)落到所(suo)試材料(liao)的(de)(de)表(biao)面上(shang)而發生回(hui)跳(tiao)。撞(zhuang)銷(xiao)是一(yi)只具有尖端(duan)的(de)(de)小錐，尖端(duan)上(shang)常鑲(xiang)有金剛鉆(zhan)。用測得(de)的(de)(de)撞(zhuang)銷(xiao)回(hui)跳(tiao)的(de)(de)高度(du)來表(biao)示硬(ying)度(du)。
肖氏硬(ying)度(du)試(shi)(shi)(shi)驗是(shi)(shi)一(yi)種動態(tai)力試(shi)(shi)(shi)驗，與(yu)布(bu)、洛、維等靜態(tai)力試(shi)(shi)(shi)驗法相(xiang)比，準確度(du)稍差，受測試(shi)(shi)(shi)時的(de)垂直(zhi)性(xing)，試(shi)(shi)(shi)樣表面光潔度(du)等因素的(de)影(ying)響，數據分散(san)性(xing)較(jiao)大(da)，其測試(shi)(shi)(shi)結果(guo)的(de)比較(jiao)只限于(yu)彈性(xing)模量(liang)相(xiang)同(tong)的(de)材料(liao)(liao)。它對(dui)試(shi)(shi)(shi)樣的(de)厚度(du)和重量(liang)都有(you)一(yi)定(ding)要求(qiu)，不(bu)適(shi)于(yu)較(jiao)薄和較(jiao)小(xiao)試(shi)(shi)(shi)樣，但是(shi)(shi)它是(shi)(shi)一(yi)種輕(qing)便(bian)的(de)手提式儀器，便(bian)于(yu)現場測試(shi)(shi)(shi)，其結構簡單，便(bian)于(yu)操作(zuo)，測試(shi)(shi)(shi)效率高(gao)。 肖氏硬(ying)度(du)計(ji)適(shi)用(yong)于(yu)測定(ding)黑色金屬和有(you)色金屬的(de)肖氏硬(ying)度(du)值。肖氏硬(ying)度(du)計(ji)便(bian)于(yu)攜帶，特別適(shi)用(yong)于(yu)冶金、重型(xing)機械(xie)行業中(zhong)的(de)中(zhong)大(da)型(xing)工(gong)(gong)件(jian)(jian)，例如大(da)型(xing)構件(jian)(jian)、鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)、曲軸、軋輥、特大(da)型(xing)齒輪、機床導軌(gui)等工(gong)(gong)件(jian)(jian)。在橡(xiang)膠、塑料(liao)(liao)行業中(zhong)常稱(cheng)作(zuo)邵氏硬(ying)度(du)。
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