硬度测试

硬度是材料抵抗更硬物体压入其表面的能力，也可以说是抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是材料的重要性能之一，与其他强度指标和塑性指标之间有着内在联系。硬度值(例如，布氏硬度HBS)可以间接反映金属强度及金属在化学成分、金相组织和热处理工艺上的差异等。

通常，材料越硬，其耐磨性越好。机械制造业所用的刀具、量具、模具等，都应具备足够的硬度，才能保证使用性能和寿命。有些机械零件如齿轮等，也要求有一定的硬度，以保证足够的耐磨性和使用寿命。

硬度试验方法比较简单迅速， 可直接在原材料或零件表面上测试，因此被广泛应用。

常用的硬度测量方法是压入法，主要有布氏硬度(HB)、 洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)

1.布氏硬度

布氏硬度试验原理：即用直径为D的淬火钢1球或硬质合金球，以规定的压力压入被测试样表面，保持规定时间后去除外力，在试样表面留下球形压痕。布氏硬度值用球面压痕单位表面积上所承受的平均压力来表示。

一般来说、材料愈软，其压痕直径愈大，布氏硬度值也就愈低。反之，布氏硬度值就愈高。布氏硬度常用符号HB表示。布氏硬度在450 ~ 650之间的材料，压头用硬质合金球，其硬度值用HBW表示。

2.洛氏硬度

试验原理：它是以直径为1.588 mm的瘁火钢球或顶角为120的金刚石圆锥压入试样表面后留下的深度来确定材料的硬度值，即洛氏硬度，用HR表示。

材料的压痕深度愈浅，其洛氏硬度愈高。反之，洛氏硬度愈低。

为了能用种硬度计测定较大范围的硬度，常用的洛氏硬度有三种： HRA, HRB和HRC，其中以HRC应用最广。

洛氏硬度试验的优点是操作迅速、简便，可由表盘上直接读出硬度值。由于气压很小。故可复量较薄工件的硬度。其缺点是精度较差，硬度值波动较大，通常应在试样不同部位测量数次，取平均值为该材料的硬度值。

3.维氏硬度

布氏硬度不适用检测较高硬度的材料，洛氏硬度虽可检测不同硬度的材料，但不同标尺的硬度值不能相互直接比较。而维氏硬度就可用一标尺来测定从极软到极硬的材料。

维氏硬度试验原理与布氏法相似，也是根据压痕单位表面积所承受压力的大小来计算硬度值的。它是用顶角为136°的金刚石正四棱锥体，在一定压力作用下，在试样试验面上压出-一个正方形压痕。通过设在维氏硬度计上的显微镜来测量压痕两条对角线的长度，根据对角线的平均长度，从相应表中查出维氏硬度值。维氏硬度常用符号HV表示。

维氏硬度可测定极软到极硬的各种材料。所加压力小，压入深度较浅，故可测定零件各种表面渗层如硬化层、金属镀层和薄片金属的硬度等.且准确度高。但维氏硬度试验时需测量压痕对角线长那样简单、迅速。

4邵氏硬度的测试方法：用邵氏硬度计插入被测材料，表盘上的指针通过弹簧与一个刺针相连，用针刺入被测物表面，表盘上所显示的数值即为硬度值。