硬度的概念及分类

现在所说的硬度其实就是表面硬度。 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

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，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。

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。或用里氏原理直接用布氏（hb）、洛氏（hrc）、维氏（hv）、里氏（hl）、肖氏（hs）测量硬度值。

2、hb - 布氏硬度；

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。洛氏硬度(hrc)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。

布式硬度(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)。

3、洛式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，用于硬度极高的材料(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(如退火钢、铸铁等