硬度的简单概念及检测方法
硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，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。
硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。
洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。
一般生产中HRC用得最多。
压痕较小，可测较薄的材料和硬的材料和成品件的硬度。
维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。
1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H。
按硬度试验方法的不同，常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。
HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。
两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
HV-适用于显微镜分析。
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)。
HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。
便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。
工程材料中硬度的名词解释
工程材料中硬度的名词解释在工程领域中，硬度是一个至关重要的技术指标。
它用来衡量材料的抗压能力和抗划伤性能，对于设计和制造过程中的各种要求起着决定性的作用。
下面将对工程材料中硬度这一概念进行解释和阐述。
一、硬度的定义和分类硬度是指材料对外力（压力或划伤）的抵抗或抵御能力。
常用来衡量硬度的测试方法有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度和显微硬度等。
1.洛氏硬度洛氏硬度测试是通过在材料表面施加压力，然后测量印模的深度来确定材料的硬度。
它通常用于金属和合金的测试。
较高的洛氏硬度值表示材料具有更大的抗压能力。
2.布氏硬度布氏硬度测试是通过使用钻石锥尖，在被测试材料表面上形成一个小凹坑，然后测量该凹坑的大小来确定材料的硬度。
布氏硬度常用于金属、陶瓷和塑料等材料的测试。
较高的布氏硬度值表示材料更为耐磨和抗划伤。
3.维氏硬度维氏硬度测试是通过使用金刚石锥尖，在材料表面形成一个小凹坑，然后测量该凹坑的对角线长度来确定材料的硬度。
它适用于各种硬度范围内的材料测试。
4.显微硬度显微硬度测试是使用一个微小的压头通过施加一定的静态负荷，然后测量表面印痕的大小来确定材料的硬度。
这种测试方法广泛用于金属、陶瓷和混凝土等材料的研究和开发中。
二、硬度与材料特性的关系硬度与材料的一些重要特性有着密切的关系，以下将详细介绍其中几个关键特性。
1.抗磨损性材料的硬度通常与其抗磨损性呈正相关关系。
硬度高的材料抗磨损性好，能够在与其他物体摩擦或接触时更长时间地保持表面的完整性。
2.抗压性硬度较高的材料具有更好的抗压能力，能够承受更大的压力而不发生形变或破坏。
这在设计和制造中非常重要，尤其是在机械结构、建筑和汽车制造等领域。
3.抗划伤性硬度与材料的抗划伤性能也密切相关。
硬度高的材料因为其表面更为坚硬，所以更不容易被划伤或被外界物体产生划痕。
4.断裂韧性虽然硬度与断裂韧性之间没有直接的线性关系，但高硬度的材料往往对外界应力具有较好的抵抗能力，能够避免轻易发生开裂或断裂。
6h 硬度
6h 硬度1. 引言硬度是材料力学性能中的一个重要指标，用于描述材料抵抗划痕、压痕或穿透的能力。
硬度测试广泛应用于工程和科学领域，对于材料的选择、质量控制以及产品设计具有重要意义。
在本文中，我们将深入探讨硬度及其相关概念、测试方法以及在实际应用中的意义。
2. 硬度的定义与分类2.1 硬度的定义硬度是指材料抵抗外部力量引起的形变或破坏程度的性质。
通常用来衡量材料表面的耐磨性和强度。
2.2 硬度的分类根据不同的测试方法和原理，硬度可以分为以下几类：2.2.1 布氏硬度（Brinell Hardness）布氏硬度是最早出现并广泛使用的一种硬度测试方法。
它通过在被测材料表面施加一定压力，并测量压头产生的印痕直径来计算硬度值。
2.2.2 洛氏硬度（Rockwell Hardness）洛氏硬度测试方法是一种常用的快速硬度测试方法。
它通过在被测材料表面施加一定压力，然后测量压头的插入深度来计算硬度值。
2.2.3 维氏硬度（Vickers Hardness）维氏硬度测试方法是一种常用的微硬度测试方法。
它通过在被测材料表面施加一定压力，并测量压头产生的显微缩进长度来计算硬度值。
2.2.4 超声波硬度（Ultrasonic Hardness）超声波硬度测试方法是一种非接触式的硬度测试方法。
它利用超声波在材料中传播时受到材料硬度的影响，通过测量超声波的传播速度来计算材料的硬度值。
3. 硬度测试方法3.1 布氏硬度测试布氏硬度测试需要使用布氏硬度计，该仪器由一个钢球压头和一个读数显微镜组成。
测试时，将一定负荷施加在被测材料上，使钢球压头在其表面形成一个圆形印痕。
然后使用读数显微镜测量印痕的直径，并根据标准表格计算出硬度值。
3.2 洛氏硬度测试洛氏硬度测试需要使用洛氏硬度计，该仪器由一个钢球压头和一个读数指针组成。
测试时，将一定负荷施加在被测材料上，使钢球压头插入材料表面一定深度。
然后使用读数指针测量压头插入深度，并根据标准表格计算出硬度值。
硬度的整体概念
硬度的整体概念硬度是材料的重要力学性质之一，它描述了材料抵抗外力（通常是压力、撞击或刮擦）时的能力。
在材料科学中，硬度常被用作评估材料的耐磨性、刻度和抗冲击性。
在本文中，我们将从原子层面、硬度测试方法、硬度的量化方法以及硬度和材料性能之间的关系等方面探讨硬度的整体概念。
在原子层面上，硬度是材料抵抗形变和破坏的能力。
材料的硬度主要取决于其原子或分子间的结合力。
对于晶体材料，硬度通常取决于晶格结构的稳定性和原子键的强度。
强的键结构能够提供更高的硬度。
举个例子，金刚石是一种由碳原子形成的晶体材料，其中碳原子通过共价键结合。
这种共价键结构非常稳定，因此金刚石具有非常高的硬度，使其成为最硬的已知材料之一。
硬度的测试方法可以分为宏观硬度测试和微观硬度测试两种。
宏观硬度测试常用于评估金属和大块材料的硬度，如洛氏硬度测试和布氏硬度测试。
这些测试方法通常通过将一个钢球或钻石锥尖压入材料表面来测量材料的硬度。
与宏观硬度测试相比，微观硬度测试方法更适用于评估小型或薄膜材料的硬度。
显微硬度测试方法有维氏硬度测试和纳氏硬度测试等。
这些方法利用显微镜观察材料表面的显微缺陷或通过应用微小的荷载计算材料的硬度。
硬度的量化方法主要包括洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度和纳氏硬度等。
这些方法在硬度测试中使用不同的标尺来量化材料的硬度。
其中，洛氏硬度是通过将一个金属或砖形钻石锥尖压入材料表面，然后测量钻石锥尖产生的残留印痕的直径来表示材料的硬度。
布氏硬度则是通过将一个高度已知、固定质量的钢球压入材料表面，然后测量印痕的直径来计算硬度。
维氏硬度和纳氏硬度则是使用显微硬度测试方法来评估材料的硬度。
这些硬度标尺提供了一种量化硬度的方式，并允许不同材料之间的硬度比较。
硬度与材料的性能之间存在密切的关系。
材料的硬度通常与其强度、韧性和耐磨性等相关联。
通常情况下，硬度高的材料往往也具有较高的强度，即抵抗形变和破坏的能力更强。
然而，硬度高的材料不一定具有较高的韧性，因为韧性与材料的塑性变形能力相关。
硬度测试的方法
硬度测试的方法硬度是衡量物质硬度的一种定量概念，它可以反映物质的结构特征和力学性能。
因此，硬度的测试对研究材料硬度有着重要的意义。
目前，硬度测试的方法主要有摩擦硬度测试、冲击硬度测试、压痕硬度测试、抗拉硬度测试和抗压硬度测试等。
摩擦硬度测试是一种硬度测试方法，它采用定轴转矩装置对测试对象进行测试，以确定测试对象的表面硬度和摩擦实验曲线变化规律。
一般来说，摩擦硬度测试使用金刚石或尖锐金刚石组件来测试物体的表面硬度，并且可以测试出表面硬度的最高值。
冲击硬度测试是一种使用冲击量仪测量金属材料表面在冲击作用下抗击性能的方法。
它采用定布里试验，测量激击量仪对物体表面施加的力，从而确定物体表面的耐冲击性。
一般情况下，通过冲击硬度测试可以测量材料的表面硬度，从而反映材料的抗冲击性能。
压痕硬度测试是一种使用滚筒压头测量材料硬度的方法，它采用定轴力压头，通过对测试对象进行压痕实验，从而测量出测试对象的硬度。
一般情况下，压痕硬度测试可以测量材料的表面硬度，可以用来反映材料的抗压硬度。
抗拉硬度测试是一种用于测量材料抗拉性能的硬度测试方法，它采用材料拉伸试验机，通过在拉伸机上施加拉力，从而测量出材料的抗拉性能。
一般来说，抗拉硬度测试可以测量材料的表面硬度，可以用来反映材料的抗拉性能。
抗压硬度测试是一种用于测量材料抗压性能的硬度测试方法，它采用材料抗压测试机，通过在抗压机上施加压力，从而测量出材料的抗压性能。
一般情况下，抗压硬度测试可以测量材料的表面硬度，可以用来反映材料的抗压性能。
硬度是衡量物质硬度的一种定量概念，它可以反映物质的结构特征和力学性能。
硬度测试是衡量材料硬度的重要手段，不同的硬度测试方法可以测量不同类型材料的硬度，从而反映材料的硬度特性。
此外，硬度测试还可以为其它实验提供参考数据，以更好地了解材料的特性。
综上所述，硬度测试具有重要的意义，它可以用来测量不同类型材料的硬度，并且可以为其它实验提供参考数据，从而更加深入地了解材料的特性。
硬度概念的理解
硬度概念的理解硬度是物体抵抗变形或划伤的能力。
硬度是材料力学性能中的重要指标，对于工程应用和材料选择具有重要意义。
硬度测试是通过在材料表面施加压力，然后测量压痕的尺寸或者残留印记的深度来确定材料硬度的一个标准化方法。
硬度测试的原理是通过在材料表面施加指定的压力，然后测量压痕的尺寸或者深度，从而对材料的硬度进行评估。
常用的硬度测试方法包括布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度和显微硬度测试等。
布氏硬度（Brinell Hardness）是最早用于测量金属硬度的方法之一，它通过在被测材料表面施加一定负荷的钢球或者硬质合金球，然后测量压痕的直径来确定材料硬度。
布氏硬度的测量结果通常用布氏硬度号（HBS）表示。
布氏硬度测试具有测试力大、适用范围广和测量结果稳定可靠的特点。
维氏硬度（Vickers Hardness）是另一种常用的硬度测试方法，它通过在被测材料表面施加一定负荷的金剛石压头，然后测量压痕的对角线长度来确定材料硬度。
维氏硬度的测量结果通常用维氏硬度号（HV）表示。
维氏硬度测试具有硬度范围广、测量结果准确和适用于各种材料的特点。
洛氏硬度（Rockwell Hardness）是另一种常用的硬度测试方法，它通过在被测材料表面施加一定负荷的金剛石压头，然后测量压头的插深来确定材料硬度。
洛氏硬度的测量结果分为几个不同的标尺，例如HRC、HRB和HRA等。
洛氏硬度测试具有操作简便、测试时间短和适用于各种材料的特点。
除了以上几种常用的硬度测试方法之外，还有显微硬度测试方法。
显微硬度测试是一种对于薄材、涂层、薄膜等特殊材料进行硬度测试的方法。
显微硬度测试通过在被测材料表面施加一定负荷的锥形或球形压头，然后测量压头的插深或者压痕的长度来确定材料硬度。
显微硬度测试通常需要使用显微镜进行观察和测量，测量结果可以通过显微硬度号（HV）表示。
硬度的概念是相对的，不同的材料具有不同的硬度。
一般来说，金属材料的硬度往往比较高，而非金属材料的硬度往往相对较低。
材料课中的硬度名词解释
材料课中的硬度名词解释在材料科学中，硬度是一个关键的物理性质，用于描述材料抵抗变形的能力。
它是评估一种材料的耐磨性、切割能力和耐磨损性的重要指标。
在材料课中，我们将深入了解硬度的不同类型和相关术语，以及它们在材料研究和应用中的重要性。
一、硬度的定义和基本原理硬度是指材料抵抗局部变形或划痕的能力。
它是通过将一个标准的硬度针或球压入材料表面来测量得到的。
测量结果可以表示为一个数字，称为硬度值。
硬度值越高，表示材料越难被划伤或压入。
硬度测试方法主要分为三种：压痕硬度、划痕硬度和回弹硬度。
其中，最常见的是压痕硬度测试，它包括洛氏硬度（Rockwell hardness）、布氏硬度（Brinell hardness）和维氏硬度（Vickers hardness）等不同的测试方法。
二、洛氏硬度（Rockwell hardness）洛氏硬度是最常用的硬度测试方法之一。
它使用一个金刚石或硬质球压入材料表面，然后通过测量压入深度来计算硬度值。
洛氏硬度值以一个字母+数字的组合方式表示，比如HRC、HRB等，字母代表压入针的类型，数字表示压入深度。
洛氏硬度测试可以快速、准确地测量材料的硬度，广泛应用于金属和塑料等材料的测试。
三、布氏硬度（Brinell hardness）布氏硬度测试是通过在材料表面施加一定载荷的钢球，然后测量形成的压痕直径来计算硬度值。
布氏硬度值以HB表示。
相比于洛氏硬度测试，布氏硬度测试适用于较软的材料，如铝、铜等。
它可以提供更准确的硬度值，并可通过不同直径的球来适应不同材料的测试需求。
四、维氏硬度（Vickers hardness）维氏硬度测试常用于对脆性材料和薄膜的硬度测量。
它是通过在材料表面施加一定负载的金刚石或金字塔形压头，然后测量压头印记的对角线长度来计算硬度值。
维氏硬度值以HV表示。
维氏硬度测试具有较高的准确性和灵敏度，适用于各种材料的硬度测量，尤其是常规测试方法无法满足要求的情况下。
硬度的简单概念及检测方法
一，什么是硬度 二，硬度的分类（金属材料类） 三，金属材料硬度的检测 四，橡胶，塑料硬度的检测
一，什么是硬度 固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的 局部抵抗能力（塑性变形），是衡量材料 软硬程度的一个指标。
①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度，方法是选一根一 端硬一端软的棒，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被 测材料的软硬。定性地说，硬物体划出的划痕长，软物体划出的划痕 短.
②回跳硬度。主要用于金属材料，方法是使一特制的小锤从一定高度自由下 落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存（继而释放）应变能的 多少（通过小锤的回跳高度测定）确定材料的硬度。 ③压入硬度。主要用于金属材料，方法是用一定的载荷将规定的压头压入被 测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、 载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是布氏硬度、洛氏硬 度、维氏硬度和显微硬度等几种
邵氏硬度检测方法
二，硬度计的校准：
测定前应检查硬度计的指针在自由状态下应指向零位。 如指针量偏离零位时,可以松动右上角压紧螺钉,转动 表面,对准零位。然后将硬度计压在玻璃板上,压针端 面与压足底面紧密接触于玻璃板上时,指针应指向 100+/-0.5HA,如不指向100+/-0.5HA时,可轻微按动压 针几次,如仍不指100+/-0.5HA时,则此硬度计不能使 用。如在邵氏硬度计测试机架上使用时,可拨动手柄, 使工作台上升至定荷砝码抬起,使压针端面与压足平 面紧密接触于玻璃工作台时,指针应指向100+/-0.5HA。 如不指100+/-0.5HA时, 可调整工作台平面的调节螺 钉,若调整后指针仍不指100+/-0.5HA时,则此硬度计 不能使用
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GB/T230.1-2009 洛氏硬度实验原理图表，标尺
洛氏硬度标尺 硬度符号 压头类型 初始实验力F0/N 主实验力F1/N 总实验力F/N 适用范围
A
HRA 金刚石圆锥
98.07
B
HRB
直径1.587mm 球
98.07
C
HRC 金刚石圆锥
98.07
490.3 882.6 1373
9.4N(3Kgf),49.0N(5Kgf),98.0N(10Kgf) 硬度符号: HV0.3,HV0.5,HV1,HV3,HV5,HV10
橡胶和塑料件硬度的检测
邵氏硬度
具有一定形状的钢针，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，压针尖端面相对压 足平面有一定的伸出长度L(见图1) ，以L值的大小来表示 邵氏硬度的大小,L值越大，表示邵尔硬度越低，反之越 高. 计算公式为：
维氏硬度计算公式：
P为载荷，如10kg。 d为压痕对角线长度 (mm)。 HV10
维氏硬度表示方法
550HV5
300HV10/20
采用5Kg的实验力，保持10-15s时得到的硬 度值为550
采用10Kg的实验力，保持20s时得到的硬度 值为300
试验力: 2.94N(0.3Kgf),4.9N(0.5Kgf),9.80N(1Kgf),2
材料
硬度范围 P/D2
材料
硬度范 围
P/D2
钢、镍合金、钛合金
铸铁 铜及铜合金
＜140 ≥140
＜35 35～200 ＞200
30
＜35
2.5 5，10
轻金属及合金 35～80
，
＞80
15
10
10，15
30
5
10
铅、锡
1
30
布氏硬度几点说明：
1、试验力保持时间通常为10～15s。 2、布氏硬度的符号用 HBW或HBS 表示：
硬度的简单概念及检测方法
一，什么是硬度 二，硬度的分类（金属材料类） 三，金属材料硬度的检测 四，橡胶，塑料硬度的检测
一，什么是硬度
固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的 局部抵抗能力（塑性变形），是衡量材料 软硬程度的一个指标。
①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度，方法是选一根一 端硬一端软的棒，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被 测材料的软硬。定性地说，硬物体划出的划痕长，软物体划出的划痕 短.
数显维氏硬度计HVS-10
目镜 作台
面板
压头 操作把手
维氏硬度计一般分类:
一.维氏硬度计 一般指最大负荷在10-50公 斤的维氏硬度试验机（HV10-HV50）
二.小负荷维氏硬度计 一般指最大负荷在5 公斤的维氏硬度试验机 （HV1-HV5）
三.显微维氏硬度计 一般指最大负荷在1公 斤的维氏硬度试验机（HV0.3-HV1）
二，压入硬度的分类
压入硬度
布氏硬度
洛氏硬度
维氏硬度
小负荷维氏硬度 显微维氏硬度
HRA
HRB
HRC
一，布氏硬度(HB)是以一定大小的实验载荷，将 一定直径的淬硬钢球或硬质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。布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得 的商。一般为：以一定的载荷将一定大小的淬硬 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)。布氏硬度(HB)一 般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之 前或退火后的钢铁。
588.37
20-88
980.67
20-100
1471.07
20-70
HRD-150型洛氏硬度计
电源 开关
标尺 金刚石压头
工作台 操作把手
洛氏硬度的测量实际是测量压痕深度，将 在规定实验条件下所测得的压痕深度换算 成硬度单位。具体步骤如下
⑴首先加载初实验力F0，将压头（金刚石圆锥压 头或球形压头）压入试件表面，计初始位移h0
⑵然后加载主实验力F1，保持一定时间，此时压 头位移为h1,之后卸除主实验力F1。
⑶保持初始实验力F0，测量此刻的压头位移h2.
最小试料厚度≥10t t为压痕深度
t1=0.002×(100-HRC A) t2=0.002×(130-HRB)
HR A，D，C=100-[（h2-h0）/0.002] HR E，B，G=130-[（h2-h0）/0.002]
②回跳硬度。主要用于金属材料，方法是使一特制的小锤从一定高度自由下 落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存（继而释放）应变能的 多少（通过小锤的回跳高度测定）确定材料的硬度。
③压入硬度。主要用于金属材料，方法是用一定的载荷将规定的压头压入被 测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、 载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是布氏硬度、洛氏硬 度、维氏硬度和显微硬度等几种
三，维氏硬度 :由英国科学家维克斯首先提出。 以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的 方锥形金刚石压入材料表面,保持规定时间后， （10-15s）用测量压痕对角线长度，再按公式来 计算硬度的大小。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<1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的 硬度测定。 它适用于几乎所有金属材料的硬度检 测. GB/T4340.1-2009
HB-3000布氏硬度计
HB P / F凹
当试验力P的单位为 kgf :
P
2P
HB F πD D D2 d 2
当试验力P的单位为 N :
0.102P
0.204P
HB
F πD( D D2 d 2 )
（1）对同一种材料而言，所得到的HB值要一样。 （2）对不同的材料，得到的HB值可以进行比较。 要求：P/D2 应为一定值。
500HBW 5/750 3、压痕中心距试样边缘的距离≥2.5d，相邻压
痕中心的距离≥3d。 4、压痕直径应从相互垂直的两个方向测量取其
算术平均值。
二，洛氏硬度是用一个顶角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