現(xiàn)在所說的硬度其實(shí)就是表面硬度。材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。

基本概念

硬度分為：①劃痕硬度。主要用于比較不同礦物的軟硬程度，方法是選一根一端硬一端軟的棒，將被測材料沿棒劃過，根據(jù)出現(xiàn)劃痕的位置確定被測材料的軟硬。定性地說，硬物體劃出的劃痕長，軟物體劃出的劃痕短。②壓入硬度。主要用于金屬材料，方法是用一定的載荷將規(guī)定的壓頭壓入被測材料，以材料表面局部塑性變形的大小比較被測材料的軟硬。由于壓頭、載荷以及載荷持續(xù)時(shí)間的不同，壓入硬度有多種，主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。③回跳硬度。主要用于金屬材料，方法是使一特制的小錘從一定高度自由下落沖擊被測材料的試樣，并以試樣在沖擊過程中儲(chǔ)存（繼而釋放）應(yīng)變能的多少（通過小錘的回跳高度測定）確定材料的硬度。

硬度分類

劃痕硬度

1722年，法國的R．-A．F．de列奧米爾首先提出了極粗糙的劃痕硬度測定法。此法是以適當(dāng)?shù)牧κ贡缓筒牧显谝桓梢欢擞矟u變到另一端軟的金屬棒上劃過，根據(jù)棒上出現(xiàn)劃痕的位置確定被測材料的硬度。1822年，F(xiàn)．莫斯以十種礦物的劃痕硬度作為標(biāo)準(zhǔn)，定出十個(gè)硬度等級，稱為莫氏硬度。十種礦物的莫氏硬度級依次為：金剛石（10），剛玉（9），黃玉（8），石英（7），長石（6），磷灰石（5），螢石（4），方解石（3），石膏（2），滑石（1）。其中金剛石最硬，滑石最軟。莫氏硬度標(biāo)準(zhǔn)是隨意定出的，不能精確地用于確定材料的硬度，例如10級和9級之間的實(shí)際硬度差就遠(yuǎn)大于2級和1級之間的實(shí)際硬度差。但這種分級對于礦物學(xué)工作者野外作業(yè)是很有用的。

壓入硬度

用一定的載荷將規(guī)定的壓頭壓入被測材料，根據(jù)材料表面局部塑性變形的程度比較被測材料的軟硬，材料越硬，塑性變形越小。壓入硬度在工程技術(shù)中有廣泛的用途。壓頭有多種，如一定直徑的鋼球、金剛石圓錐、金剛石四棱錐等。載荷范圍為幾克力至幾噸力（即幾十毫牛頓至幾萬牛頓）。壓入硬度對載荷作用于被測材料表面的持續(xù)時(shí)間也有規(guī)定。主要的壓入硬度有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等。

洛氏硬度

這種硬度測定法是美國的S．P．洛克韋爾于1919年提出的，它基本上克服了布氏測定法的上述不足。洛氏硬度所采用的壓頭是錐角為120°的金剛石圓錐或直徑為1/16英寸（1英寸等于25.4毫米）的鋼球，并用壓痕深度作為標(biāo)定硬度值的依據(jù)。測量時(shí)，總載荷分初載荷和主載荷（總載荷減去初載荷）兩次施加，初載荷一般選用10千克力，加至總載荷后卸去主載荷，并以這時(shí)的壓痕深度來衡量材料的硬度。洛氏硬度記為HR，所測數(shù)值寫在HR后，洛氏硬度值計(jì)算公式為：

式中h表示塑性變形壓痕深度（毫米）；k是規(guī)定的常量；分母中的0.002（毫米）是每洛氏硬度單位對應(yīng)的壓痕深度。對應(yīng)于金剛石圓錐壓頭的k=0.20（毫米），對應(yīng)于鋼球壓頭的k=0.26（毫米）。

為了適應(yīng)極寬闊的測量范圍，可采用改變載荷和更換壓頭兩種辦法。不同的載荷和壓頭組成不同的洛氏硬度標(biāo)尺，常用的標(biāo)尺有A、B、C三種。標(biāo)尺B用于中等硬度的金屬材料，如退火的低碳鋼和中碳鋼、黃銅、青銅和硬鋁合金；壓頭為直徑1/16英寸的鋼球；載荷為100千克力。其標(biāo)尺范圍是由HRB0到HRB100，硬度高于HRB100時(shí)鋼球可能被壓扁。標(biāo)尺C用于硬度高于HRB100的材料，如淬火鋼、各種淬火和回火合金鋼。壓頭為頂角120°的金剛石圓錐；載荷為150千克力。標(biāo)尺C的使用范圍是從HRC20到HRC70，標(biāo)尺B和C是洛氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)尺。標(biāo)尺A用于鎢、硬質(zhì)合金及其他硬材料，還用于淬硬的薄鋼帶。由于大載荷容易損壞金剛石壓頭，所以載荷改為60千克力。標(biāo)尺A是所有洛氏硬度標(biāo)尺中唯一能在退火黃銅直到硬質(zhì)合金這樣廣闊的硬度范圍內(nèi)使用的標(biāo)尺。

洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力，三種壓頭，它們共有9種組合，對應(yīng)于洛氏硬度的9個(gè)標(biāo)尺。這9個(gè)標(biāo)尺的應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。最常用標(biāo)尺是HRC、HRB和HRF，其中HRC標(biāo)尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應(yīng)用最多的硬度試驗(yàn)方法。HRB標(biāo)尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標(biāo)尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標(biāo)尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬，但是實(shí)際應(yīng)用上一般只限于測試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。

表面洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應(yīng)于表面洛氏硬度的6個(gè)標(biāo)尺。表面洛氏硬度試驗(yàn)是對洛氏硬度試驗(yàn)的一種補(bǔ)充，在采用洛氏硬度試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層時(shí)，就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。這時(shí)采用與洛氏硬度試驗(yàn)相同的壓頭，采用只有洛氏硬度試驗(yàn)幾分之一大小的試驗(yàn)力，就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗(yàn)結(jié)果。表面洛氏硬度的N標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料；T標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測試的材料。

HRC標(biāo)尺的使用范圍是20~70HRC，當(dāng)硬度值小于20HRC時(shí)，因?yàn)閴侯^的圓錐部分壓入太多，靈敏度下降，這時(shí)應(yīng)改用HRB標(biāo)尺。盡管HRC標(biāo)尺被規(guī)定的上限值為70HRC，但是當(dāng)試樣硬度大于67HRC時(shí)，壓頭尖端承受的壓力過大，金剛石容易損壞，壓頭壽命會(huì)大大縮短，因此一般應(yīng)改用HRA標(biāo)尺。

HRA標(biāo)尺的使用范圍是20-88HRA，由美國標(biāo)準(zhǔn)ASTME140可以獲得以下?lián)Q算關(guān)系：

27HRA≈30HRB

60HRA≈100HRB≈20HRC

85.6HRA≈68HRC

可見，HRA標(biāo)尺的測試范圍涵蓋了從軟鋼（HRB）、硬鋼（HRC）到硬質(zhì)合金的硬度范圍。然而，事實(shí)上HRA標(biāo)尺很少用于測試軟鋼，主要用于測試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質(zhì)合金。在硬質(zhì)合金方面，由于技術(shù)進(jìn)步，有些材料硬度已達(dá)到93-94HRA，這已超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。工程上超出HRA高端的測量范圍已成為慣例。HRA標(biāo)尺有一個(gè)特殊用途。在使用洛氏硬度計(jì)測試鋼試樣時(shí)，如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼，可先用HRA標(biāo)尺試測一下，當(dāng)硬度值小于60HRA時(shí)可改用HRB標(biāo)尺，當(dāng)硬度值大于60HRA時(shí)可改用HRC標(biāo)尺。

HRB標(biāo)尺的使用范圍是20~100HRB，當(dāng)硬度值低于20HRB時(shí)，由于鋼球的壓入深度過大，金屬蠕變加劇，試樣在試驗(yàn)力作用下的變形時(shí)間延長，測試值準(zhǔn)確度降低，此時(shí)應(yīng)改用HRF標(biāo)尺。當(dāng)硬度值大于100HRB時(shí)，因?yàn)殇撉驂喝肷疃冗^淺，靈敏度降低，精度下降，此時(shí)應(yīng)改用HRC標(biāo)尺。在使用HRB標(biāo)尺測試鋼試樣時(shí)，一個(gè)特別值得注意的地方是：當(dāng)預(yù)先不知道試樣是軟鋼還是硬鋼時(shí)，決不可使用HRB標(biāo)尺做測試，因?yàn)橛娩撉驂侯^誤測了淬火鋼，鋼球就可能會(huì)變形，鋼球壓頭就會(huì)損壞，這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時(shí)應(yīng)先用金剛石壓頭，用HRA標(biāo)尺測試一下，再?zèng)Q定是用HRB還是用HRC。

HRF標(biāo)尺的使用范圍是60~100HRF。HRF標(biāo)尺是國外使用較多的一個(gè)標(biāo)尺，它是測試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測手段。但是在我國，也存在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊短缺的問題，它的應(yīng)用也受到了限制。

HRG標(biāo)尺適用于HRB值接近100的材料，對于鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介于HRB標(biāo)尺的高端和HRC標(biāo)尺低端的材料，如果改用HRG標(biāo)尺，就可以大大改善測試的靈敏度，提高測試精度。

其他

1.HRC含意是洛氏硬度C標(biāo)尺，

2.HRC和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛

3.HRC適用范圍HRC20－－67，相當(dāng)于HB225－－650

若硬度高于此范圍則用洛氏硬度A標(biāo)尺HRA。

若硬度低于此范圍則用洛氏硬度B標(biāo)尺HRB。

布氏硬度上限值HB650,不能高于此值。

4.洛氏硬度計(jì)C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗(yàn)載荷為一確定值，中國標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力。

布氏硬度計(jì)之壓頭為淬硬鋼球（HBS或硬質(zhì)合金球（HBW），試驗(yàn)載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25公斤力。

5.洛氏硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數(shù)點(diǎn)求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。

布氏硬度壓痕較大，測量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。

6.洛氏硬度的硬度值是一無名數(shù)，沒有單位。（因此習(xí)慣稱洛氏硬度為多少度是不正確的。）

布氏硬度的硬度值有單位，且和抗拉強(qiáng)度有一定的近似關(guān)系。

7.洛氏硬度直接在表盤上顯示、也可以數(shù)字顯示，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產(chǎn)中。

布氏硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑，然后查表或計(jì)算，操作較繁瑣。

8.在一定條件下，HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC≈10HB。

布氏硬度

布氏硬度是瑞典工程師J．A．布里涅耳于1900年提出的。它在工程技術(shù)特別是機(jī)械和冶金工業(yè)中廣泛使用。布氏硬度的測量方法是用規(guī)定大小的載荷P，把直徑為D的鋼球壓入被測材料表面，持續(xù)規(guī)定的時(shí)間后卸載，用載荷值（千克力，1千克力等于9.80665牛頓）和壓痕面積（平方毫米）之比定義硬度值。布氏硬度HB的計(jì)算式為：

式中d為壓痕的直徑。

1908年德國的E．邁耶爾指出，若要使不同直徑的鋼球在同一材料上測得同樣的硬度，就需要改變載荷值，使壓痕保持幾何相似，相似條件為：

式中P1、D1和P2、D2分別為兩組測量條件中的載荷值和鋼球直徑。

若D=10毫米，P=3000千克力，載荷持續(xù)時(shí)間10秒，則硬度數(shù)可直接寫在布氏硬度符號后面，例如HB250。若是其他測定條件，則應(yīng)將條件用小號字寫在布氏硬度符號后面，例如，HB5/250/30100表示在D=5毫米、P=250千克力、載荷持續(xù)時(shí)間為30秒的條件下測得布氏硬度數(shù)為100。布氏硬度測定法只能在硬度不高于HB450的情況下使用。因?yàn)樘驳牟牧蠒?huì)使鋼球明顯變形。布氏硬度測定法比較費(fèi)時(shí)。為了在測定時(shí)得到清晰的壓痕，試樣必須經(jīng)過表面準(zhǔn)備和打磨等處理。在制作完畢的機(jī)械零件上作布氏硬度測定，會(huì)由于壓痕過大影響零件的正常裝配和使用性能。因此布氏硬度測定法不適于檢測大批量生產(chǎn)的零件。

布氏硬度 - HB一般用于材料較軟的時(shí)候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度 - HRC一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。

布氏硬度 - HB是以一定大小的試驗(yàn)載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布氏硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷將一定大小的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值 - HB，單位為公斤力/mm2 - N/mm2。

測試載荷與測試鋼球的直徑需根據(jù)材料的實(shí)際性能再確定。

標(biāo)注方法舉例

150HBW10/1000/30表示壓頭直徑為10mm的硬質(zhì)合金球，在1000kgf試驗(yàn)力的作用下，保持30s時(shí)測得的布氏硬度值為150

維氏硬度

維氏硬度試驗(yàn)方法是英國史密斯（R.L.Smith）和塞德蘭德（C.E.Sandland）于1925年提出的。英國的維克斯—阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司試制了第一臺(tái)以此方法進(jìn)行試驗(yàn)的硬度計(jì)。和布氏、洛氏硬度試驗(yàn)相比，維氏硬度試驗(yàn)測量范圍較寬，從較軟材料到超硬材料，幾乎涵蓋各種材料。

維氏硬度的測定原理基本上和布氏硬度相同，也是根據(jù)壓痕單位面積上的載荷來計(jì)算硬度值。所不同的是維氏硬度試驗(yàn)的壓頭是金剛石的正四棱錐體。試驗(yàn)時(shí)，在一定載荷的作用下，試樣表面上壓出一個(gè)四方錐形的壓痕，測量壓痕對角線長度，除以計(jì)算壓痕的表面積，載荷除以表面積的數(shù)值就是試樣的硬度值，用符號HV表示。主要用于確定鋼的表面滲氮硬化程度。維氏硬度測量法所用的壓頭是金剛石正四棱錐（圖1），它的兩相對面間的夾角為136°，載荷有5、10，20、30、50、100千克力等幾種，用壓出的四棱錐壓痕表面積除載荷所得的值作為維氏硬度值，記為HV，即

式中P為載荷；S為壓痕對角線長度（毫米）；為四棱錐壓頭兩相對面間夾角，=136°。

用于測定上述硬度的儀器以英國維克斯-阿姆斯特朗公司制造的應(yīng)用較廣，故得名為維氏硬度。

新型非晶材料（AM-III）的維氏硬度HV高達(dá)113GPa，可劃傷單晶金剛石。

顯微硬度

主要用于確定很薄的材料、細(xì)金屬絲、小型精密零件（如鐘表和儀表零件）的硬度，測定淬硬表面的硬度變化率，研究小面積內(nèi)硬度的變化以及在金相學(xué)中研究金屬中不同相體的硬度等。測量方法與維氏硬度基本相同，但載荷很小，以克力計(jì)數(shù)；壓痕的特征尺寸也很小，需要用讀數(shù)顯微鏡測出，故得名。1939年，英國國家標(biāo)準(zhǔn)局決定采用F．努普、C．G．彼得斯和W．B．埃默森提出的菱形金剛石四棱錐壓頭（稱為努普壓頭，見圖2）。其壓痕長對角線L和短對角線長度W之比大約為7:1，壓痕深度約為L的1/30，故在壓痕較淺的情況下也能較精確地測出長對角線的長度。用努普壓頭測定的顯微硬度數(shù)又稱努普硬度數(shù)。在顯微硬度測定中也允許使用普通的136°金剛石正四棱錐壓頭。

顯微硬度的符號以HM表示，若用努普壓頭，則努普硬度數(shù)為：

式中P以千克力為單位；L表示菱形壓痕的長對角線長度（毫米）；CP是一個(gè)常數(shù)，其值與L和壓痕投影面積之比有關(guān)。若用136°正四棱錐壓頭，則

式中P為載荷，常用的載荷有2、5、10、50、100、200克力等幾種；S為正方形壓痕的對角線長度，以微米為單位，由顯微硬度計(jì)上的讀數(shù)顯微鏡測出。

里氏硬度

里氏硬度是以HL表示，里氏硬度測試技術(shù)是由瑞士狄爾馬，里伯博士發(fā)明的，它是用一定質(zhì)量的裝有碳化鎢球頭的沖擊體，在一定力的作用下沖擊試件表面，然后反彈。由于材料硬度不同，撞擊后的反彈速度也不同。在沖擊裝置上安裝有永磁材料，當(dāng)沖擊體上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其外圍線圈便感應(yīng)出與速度成正比的電磁信號，再通過電子線路轉(zhuǎn)換成里氏硬度值。

標(biāo)注方法舉例

640HV

肖氏硬度

也稱回跳硬度，簡稱HS。表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國人肖爾 - AlbertF.Shore于1906年研究淬火鋼的硬度測定法時(shí)提出的。

肖氏硬度測定法的測量原理是：用重量為1/12盎司力（1盎司力等于0.2780牛頓）的帶有金剛石圓頭或鋼球的小錘，從10英寸的高度自由落下，使小錘以一定的動(dòng)能沖擊試樣表面。小錘的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變成試樣表面塑性變形功而被消耗；另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥詰?yīng)變能被試樣儲(chǔ)藏。試樣彈性變形恢復(fù)時(shí)釋放出能量，使小錘回跳一定高度。被測物越硬則彈性極限越高，儲(chǔ)藏的彈性應(yīng)變能越多，小錘回跳得越高。回跳硬度的符號是HS，它以小錘回跳高度進(jìn)行分度?；靥捕葦?shù)只能在彈性模量相同的材料之間進(jìn)行比較，否則就會(huì)得出橡皮比鋼更硬的結(jié)論。壓入硬度的測量屬于靜力測定法，而回跳硬度的測量則屬于動(dòng)力測定法。

巴氏硬度

巴柯爾 - Barcol硬度 - 簡稱巴氏硬度,最早由美國Barber-Colman公司提出，是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類，一定形狀的硬鋼壓針，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗(yàn)力作用下，壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義每壓入0.0076mm為一個(gè)巴氏硬度單位。巴氏硬度單位表示為HBa。

努氏硬度

努氏硬度是作為絕對數(shù)值而測得的硬度，主要在加工方面使用該數(shù)值。一般來說，金剛石的努氏硬度為7000~8000千克/平方毫米

韋氏硬度

一定形狀的硬鋼壓針，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義0.01mm的壓入深度為一個(gè)韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。

硬度測定

實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。

壓入法（布氏、洛氏、維氏）測量硬度，硬度值表示材料表面抵抗另一物體壓入時(shí)所引起的塑性變形的能力。

回跳法（肖氏、里氏）測量硬度，硬度值代表金屬彈性變形功能的大小。

刻劃法測量硬度，硬度值表示金屬抵抗表面局部破裂的能力。

硬度測定范圍:

HS<100

HBW3~660

HRC20~70，?HRA20~88，?HRB20~100

HR15N70~94，HR30N42~86，HR45N20~77

HR15T67~93，HR30T29~82，HR45T10~72

HV<4000

另外,天然水中的鈣鎂含量也用硬度表示.我國規(guī)定的硬度是:1L水中含的鈣鹽,鎂鹽折合成CaO和MgO的總量相當(dāng)于10mgCaO - 將MgO也換算成CaO時(shí),其硬度是1°.

水的硬度是水質(zhì)的重要指標(biāo),通常分為五類:

測試種類

1.HRA: - 洛氏A用于量測熱處理硬質(zhì)鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質(zhì)的硬度測試。

2.HK: - Knoop?努氏用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。

3.HRC: - Rockwell?C洛氏用于量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。

4.HRB: - Rockwell B洛氏用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。

5.HR30T: - Rockwell30T洛氏?用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。

6.HB5: - Brinell?布氏5用于量測鋁、軟質(zhì)鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。

7.HB30: - Brinell?布氏30用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。

8.HV: - Vickers維氏適用于量測各類材料。

9.R: - Tensile?module拉伸模數(shù)?N/mm2用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。

10.HR15N: - Rockwell洛氏HR15N用于量測熱處理硬質(zhì)鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。

測量方法

洛氏硬度：

采用測量壓入深度的方式，硬度值可直接讀出，操作簡單快捷，工作效率高。然而由于金剛石壓頭的生產(chǎn)及測量機(jī)構(gòu)精度不佳。

特點(diǎn)：

1.測量迅速簡便，效率高；

2.試驗(yàn)力小，壓痕??；

3.可測定各種材料的硬度；

4.可測定較薄工件的硬度；

5.可測成品；

6.測量精度低，需要多次測量取平均值。

維氏硬度：

代號：HV

簡介：維氏硬度英文詞條名：Vickers-hardness表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國科學(xué)家維克斯首先提出。以49.03~980.7N（5kg~10kg）的負(fù)荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規(guī)定時(shí)間后，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計(jì)算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負(fù)荷維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷1.961~<49.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷<1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。

HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度 - HV以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值 - HV。

維氏硬度計(jì)算公式為：

P為載荷，如10kg。d為壓痕對角線長度 - mm。HV10

維氏硬度計(jì)測量范圍寬廣，可以測量工業(yè)上所用到的幾乎全部金屬材料，從很軟的材料（幾個(gè)維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個(gè)維氏硬度單位）都可測量。

測試樣圖：

陶瓷拋光樣品壓痕光學(xué)顯微鏡照片 - 對角線d

布氏硬度：

具有較大的壓頭和較大的試驗(yàn)力,得到壓痕較大，因而能測出試樣較大范圍的性能。與抗拉強(qiáng)度有著近似的換算關(guān)系。測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。對材料表面破壞較大，不適合測量成品。測量過程復(fù)雜費(fèi)事。適合測量灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料，適用于原料及半成品硬度測量。

對于測量精度，維氏大于布氏，布氏大于洛氏。

特點(diǎn)：

1.試驗(yàn)力大，壓痕大，準(zhǔn)確性高；

2.測量效率低；

3.不宜測量太小或太薄的試樣；

4.不宜測高硬度材料；

5.不宜測成品。

顯微硬度：

壓痕極小，可以歸為無損檢測一類；適用于測量諸如鐘表較微小的零件，及表面滲碳、氮化等表面硬化層的硬度。除了正四棱錐金剛石壓頭之外，還有三角形角錐體、雙錐形、船底形、雙柱形壓頭，適用于測量特殊材料和形狀的硬度。

努氏硬度：

努氏硬度測量精度比維氏硬度還要高，而且同樣試驗(yàn)力下，比維氏硬度壓入深度較淺，適合測量薄層硬度。再加上努氏壓頭作用下壓痕周圍脆裂傾向性小，適合測量高硬度金屬陶瓷材料，人造寶石及玻璃、礦石等脆性材料。

肖氏硬度：

肖氏硬度-Shore?scleroscope?hardness?.

操作簡單，測量迅速，試驗(yàn)力小，基本不損壞工件，適合現(xiàn)場測量大型工件，廣泛應(yīng)用于軋輥及機(jī)床、大齒輪、螺旋槳等大型工件。肖氏硬度是軋輥重要指標(biāo)之一。

簡稱HS。表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國人肖爾 - Albert?F.Shore首先提出。

應(yīng)用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發(fā)生回跳。撞銷是一只具有尖端的小錐，尖端上常鑲有金剛鉆。用測得的撞銷回跳的高度來表示硬度。

肖氏硬度試驗(yàn)是一種動(dòng)態(tài)力試驗(yàn)，與布、洛、維等靜態(tài)力試驗(yàn)法相比，準(zhǔn)確度稍差，受測試時(shí)的垂直性，試樣表面光潔度等因素的影響，數(shù)據(jù)分散性較大，其測試結(jié)果的比較只限于彈性模量相同的材料。它對試樣的厚度和重量都有一定要求，不適于較薄和較小試樣，但是它是一種輕便的手提式儀器，便于現(xiàn)場測試，其結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，測試效率高。

肖氏硬度計(jì)適用于測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值。肖氏硬度計(jì)便于攜帶，特別適用于冶金、重型機(jī)械行業(yè)中的中大型工件，例如大型構(gòu)件、鑄件、鍛件、曲軸、軋輥、特大型齒輪、機(jī)床導(dǎo)軌等工件。在橡膠、塑料行業(yè)中常稱作邵氏硬度。