硬度測(cè)量試驗(yàn)是材料試驗(yàn)中最簡(jiǎn)便的一種，是實(shí)驗(yàn)室測(cè)量固體材料表面硬度的一種材料機(jī)械性能試驗(yàn)。與其他材料試驗(yàn)如拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)相比，硬度測(cè)量試驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：

①試驗(yàn)時(shí)留在表面上的痕跡很小，零件不被破壞；

②試驗(yàn)可在零件上直接進(jìn)行而不論零件大小、厚薄和形狀；

③試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、迅速。硬度試驗(yàn)在機(jī)械工業(yè)中廣泛用于檢驗(yàn)原材料和零件在熱處理后的質(zhì)量。

由于硬度與其他機(jī)械性能有一定關(guān)系，也可根據(jù)硬度估計(jì)出零件和材料的其他機(jī)械性能。硬度試驗(yàn)方法很多，一般分為劃痕法、壓入法和動(dòng)力法3類。

在古代，人們采用金屬互壓、異物壓入或劃痕等原始方法比較金屬的軟硬程度。本世紀(jì)二十年代前后，布氏、洛氏、肖氏、維氏等硬度試驗(yàn) 方法相繼問世。硬度值雖然不能直接用于機(jī)件設(shè)計(jì)，但因?yàn)橛捕仍囼?yàn)簡(jiǎn)便易行，常用于材料質(zhì)量控 制和試驗(yàn)研究。硬度試驗(yàn)可分為靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法兩 類。

1、壓入法

測(cè)得的硬度值表示材料抵抗表面塑性變形的能力。試驗(yàn)時(shí)用一定形狀的壓頭在靜載荷作用下壓入材料表面，通過測(cè)量壓痕的面積或深度來計(jì)算硬度。應(yīng)用較多的有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度試驗(yàn) 3種方法。

2、劃痕法

測(cè)得的硬度值表示材料抵抗表面局部斷裂的能力。試驗(yàn)時(shí)用一套硬度等級(jí)不同的參比材料與被測(cè)材料相互進(jìn)行劃痕比較，從而判定被測(cè)材料的硬度等級(jí)。這一方法是1812年德國(guó)人F.莫斯首先提出的。他將參比材料按硬度遞增而分為10個(gè)等級(jí)，依次為：滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。用這種方法測(cè)出的硬度稱為莫氏硬度，主要用于礦物的硬度評(píng)定。用于金屬的也有 ：莫氏、麻田劃痕及銼磨試驗(yàn)等。

3、動(dòng)力法

采用動(dòng)態(tài)加載，測(cè)得的硬度值表示材料抵抗彈性變形的能力。

4、磨損法

對(duì)于磨損抵抗謂之磨耗硬度，例如：磨耗試驗(yàn)等。

5、切削法

對(duì)于切削或鉆削之抵抗謂之切削硬度或切削性，例如：切削硬度試驗(yàn)等

1、洛氏硬度（HR）

用一個(gè)金剛石圓錐（HRC）或經(jīng)硬化的（鎢）鋼球壓頭（HRB等），以10kgf的預(yù)載荷和60, 100, 或 150kgf的主試驗(yàn)力壓入被測(cè)材料表面。

2、表面洛氏硬度（HR）

依據(jù)設(shè)定的標(biāo)尺，用一個(gè)金剛石圓錐或經(jīng)硬化的（鎢）鋼球壓頭壓入被測(cè)材料表面。表面洛氏測(cè)量應(yīng)用的力值較小，產(chǎn)生的壓痕較淺，多用于相對(duì)易碎和很薄的材料中。

預(yù)載荷為3kgf，主試驗(yàn)力為15, 30, 或45kgf。

3、維氏硬度（HV）

以1-120kgf的試驗(yàn)力，將相對(duì)面夾角為136°的方錐形金剛石壓頭壓入被測(cè)材料表面。

壓痕則應(yīng)用顯微鏡或USB攝像頭來進(jìn)行視頻觀測(cè)及測(cè)量。

4、顯微維氏硬度（HV）

通常以不超過1kgf的試驗(yàn)力，將相對(duì)面夾角為136°的方錐形金剛石壓頭壓入被測(cè)材料表面。

壓痕則應(yīng)用精密顯微鏡或高分辨率的USB攝像頭來進(jìn)行視頻觀測(cè)及測(cè)量。

600x的放大倍數(shù)是最常見的，1000x的放大倍數(shù)正愈加被廣泛的應(yīng)用。

5、努氏硬度（HK）

通常以不超過1kgf的試驗(yàn)力，將細(xì)長(zhǎng)的金剛石椎體壓入被測(cè)材料表面。

壓痕則應(yīng)用精密顯微鏡或高分辨率的USB攝像頭來進(jìn)行視頻觀測(cè)及測(cè)量。

600x的放大倍數(shù)是最常見的。

6、布氏硬度（HB）

以1 - 3000kgf的試驗(yàn)力，將直徑分別為1, 2.5, 5或10mm的硬質(zhì)合金球或碳化鋼球壓入被測(cè)材料表面。

相對(duì)大的壓痕則應(yīng)用顯微鏡或USB攝像頭來進(jìn)行視頻觀測(cè)及測(cè)量。

7、里氏硬度（HL）（回彈方式）

便攜式硬度測(cè)試。它是用一定質(zhì)量的裝有碳化鎢球頭的沖擊體，在一定彈簧彈力的作用下沖擊試件表面，這種沖擊力使被測(cè)材料表面產(chǎn)生了塑性變形，形成了一個(gè)壓痕,隨之沖擊體失去了原有的速度（或能量）。

因此，被測(cè)材料越柔軟，沖擊體在回彈過程中失去的速度就越多。里氏硬度可以應(yīng)用于多種零件，需要遵守的測(cè)試要求也很少。

8、超聲波硬度測(cè)試（UCI）

便攜式硬度測(cè)試。一個(gè)維氏形狀的金剛石壓頭固定在一個(gè)震蕩棒上，以一定的力值加于被測(cè)材料表面，然后根據(jù)超音波振動(dòng)，分析它的阻尼效應(yīng)，從而測(cè)量材料的硬度值。

超聲波硬度測(cè)試多用于較小，較薄而無法用回彈硬度試驗(yàn)儀所測(cè)試的零件。

9、邵氏硬度（SHORE）

便攜式（橡膠/塑料制品）硬度測(cè)試。邵氏硬度是用具有一定形狀的鋼制壓針，在試驗(yàn)力作用下垂直壓入試樣表面﹐當(dāng)壓足表面與試樣表面完全貼合時(shí)﹐壓針尖端面相對(duì)壓足平面有一定的伸出長(zhǎng)度(即壓針扎進(jìn)被測(cè)物的深度)，以該長(zhǎng)度值的大小來表示邵氏硬度的大小。

壓針與線性測(cè)量設(shè)備相連，測(cè)量的壓痕深度值隨之通過機(jī)械或電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為邵氏硬度值。壓痕越深，材料越軟。

IRHD（國(guó)際橡膠硬度）

根據(jù)球壓頭壓入被測(cè)材料的深度，來測(cè)量彈性材料或橡膠抵抗壓頭壓入的性能。在1、2.5或5mm球壓頭上施加一個(gè)初始接觸力，將壓入深度設(shè)置為零。然后增加力值到指定的總負(fù)荷，這時(shí)測(cè)量材料壓入的深度值。IRHD值與壓頭壓入的深度有關(guān)系。該測(cè)量方法通常被應(yīng)用于測(cè)試較小的部件和O型環(huán)。

10、韋氏硬度

便攜式硬度測(cè)試。

把被測(cè)材料放置在工作臺(tái)和穿透器之間。然后再向把手處施力直到感覺到已經(jīng)觸到了底，這時(shí)千分表便有了讀數(shù)。韋氏硬度有不同種類的壓頭，針對(duì)不同材料有不同的力值設(shè)定。

以下的硬度測(cè)試方式是不常用的或是已經(jīng)被其他方法所代替的：

? HM 馬頓斯硬度（壓痕測(cè)試裝置，之前用HU表示-通用硬度）

? H 球壓痕硬度

? HVT 改進(jìn)的維氏硬度測(cè)試方法，深度測(cè)量

? HBT 改進(jìn)的布氏硬度測(cè)試方法，深度測(cè)量

? BARCOL (巴克爾) – 壓痕硬度