硬度计家族

硬度--是衡量材料软硬程度的一个性能指标。它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形
或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概
念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验的方法较多，原理
也不相同，测得的硬度值和含义也不*一样。zui常用的是静负荷压入法硬度试验，即洛氏
硬度(HRA/HRB/HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压
入的能力。而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形
功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等
的一种综合性能指标。
布氏硬度-HB
布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金
属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球
形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的
淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度
值(HB)，单位为公斤力/mm2(N/mm2)。
洛氏硬度-HR
洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002 毫米作为一个硬度单位。当
HB>450 或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120
°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm 的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压
痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
- HRA：是采用60kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度*的材料，如硬质合金
等
- HRB：是采用100kg 载荷和直径1.58mm 淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料，
如铸铁
- HRC：是采用150kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料，如淬火钢等
维氏硬度-HV
维氏硬度(HV)以120kg 以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用
材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。它适用于较大工件和较深表面
层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，试验负荷1.961～49.03N，它适用于较薄工
件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷小于1.961N，适用于金属箔、
极薄表面层的硬度测定。
肖氏硬度-HS
肖氏硬度试验是一种动载试验法,其原理是将具有一定质量的带有金刚石或合金钢球的重锤
从一定高度落向试样表面,根据重锤回跳的高度来表征测量硬度值大小。符号为HS。重锤回
跳得越高,表面测量越硬。A90 属金刚钻的硬度、D45 属淬火钢的硬度。
邵氏硬度-HA/HD
具有一定形状的钢制压针﹐在试验力作用下垂直压入试样表面﹐当压足表面与试样表面完
全贴合时﹐压针面相对压足平面有一定的伸出长度L(即压针扎进被测物的深度)，以L
值的大小来表征邵氏硬度的大小，L 值越大﹐表示邵尔硬度越低﹐反之越高。我国在这方
面标准采用HA 和HD 两种，其中HA 为较软橡胶类硬度参数(采用35 度锥角的压针)，HD
为较硬的橡胶或塑料硬度参数(采用30 度锥角的压针)。
计算公式为 HA=100-L/0.025 和HD=100-L/0.025。
需要指出，有的塑料硬度很高，如“赛钢”(可做成齿轮等耐磨件)，并不适合于用邵氏硬度
计来测硬度。
铅笔硬度-6H/5H/4H/3H/2H/H/HB/B/2B/3B/4B/5B/6B
这是用于涂层硬度的检测，为将一支铅笔以45 度夹在“小车”上，加载7.5 牛顿力，让其
在涂层上滑动，根据铅笔的硬度和涂层上的划痕来判断涂层的硬度。
硬度试验是机械性能试验中zui简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性
能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明，金属材料的各种硬
度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和
继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。