金属硬度试验 材料硬度性能检测

硬度是材料抵抗更硬物压入其表面的能力。根据试验方法和适应范围的不同，硬度单位可分为布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、显微维氏硬度等许多种，不同的单位有不同的测试方法，适用于不同特性的材料或场合。

硬度试验是检测材料性能的重要指标之一，也是zui快速zui经济的试验方法之一。之所以能成为力学性能试验的常用方法， 是因为硬度测试能反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异。

硬度试验方法根据受理方式，一般分为划痕法、压入法和动力法3类。在压入法中，按照施加力的速度不同又可分为静态力试验法和动态力试验法。金属材料常用的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等属于静态力试验法。

 
硬度试验主要检测内容：

洛氏硬度

测试原理：将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分两个步骤压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度h，根据h值及常数N和S计算洛氏硬度。

常用的三种标尺为A、B、C，即HRA、HRB、HRC，要根据实验材料硬度的不同，选用不同硬度范围的标尺来表示。

 
维氏硬度

测试原理：将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用试验力压入试样表面，保持规定时后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。

维氏硬度计测量范围宽广，可以测量工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。

维氏硬度试样制备的要求：应尽量减少过热或者冷作硬化等因素对表面硬度的影响。

此外，对于小截面或者外形不规则的试样，如球形、锥形，需要对试样进行镶嵌或者使用用平台。

布氏硬度

测试原理：对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的直径。布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商成正比。压痕被看作是具有一定半径的球形，其半径是压头球直径的二分之一。

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。

布氏硬度范围为8~650HB。 布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。

HBS表示压头为淬硬钢球，用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如软钢、灰铸铁和有色金属等。

HBW表示压头为硬质合金，用于测定布氏硬度值在650以下的材料。 

 

硬度试验常用检测标准：

GB/T 231 金属布氏硬度试验方法

ASTM E185金属材料洛氏硬度试验方法

GB T4340.1金属维氏硬度试验 第1部分:试验方法

ISO 6507-1 金属维氏硬度试验 第1部分:试验方法

ASTM E384 材料显微硬度的标准试验方法

ASTM E10金属材料布氏硬度试验方法