1、维氏硬度、洛氏硬度、布氏硬度的区别及应用在金属材料选用时，经常遇到维氏硬度、洛氏硬度、布氏硬度等不同的硬度标准，这三者之间是什么关系呢？该如何选择？维 氏 硬 度 （ Vickers hardness） 是 表 示 材 料 硬 度 的 一 种 标 准 ，由 英 国 科 学 家 维 克 斯 首 先 提 出 ， 表 示 为 HV。 以 49.03980.7N 的负 荷 ,将 相 对 面 夹 角 为 136的 方 锥 形 金 刚 石 压 入 器 压 材 料 表 面 ,保 持 规 定 时 间 后 ， 用 材 料 压 痕 凹 坑 的 表 面 积 除 以 负 荷 值 ， 即 为 材料 的 维 氏 硬 度
2、值 。 它 适 用 于 较 大 工 件 和 较 深 表 面 层 的 硬 度 测 定 。维 氏 硬 度 尚 有 小 负 荷 维 氏 硬 度 ， 试 验 负 荷 1.96149.03N， 它 适用 于 较 薄 工 件 、 工 具 表 面 或 镀 层 的 硬 度 测 定 ； 显 微 维 氏 硬 度 ， 试验 负 荷 1.961N， 适 用 于 金 属 箔 、 极 薄 表 面 层 的 硬 度 测 定 。布 氏 硬 度 （ Brinell Hardness） 由 瑞 典 工 程 师 布 林 南 尔于 1900 年 提 出 ， 表 示 为 HB。 其 测 定 原 理 是 用 一 定 大 小 的 试 验 力
3、F(N),把 直 径 为 D（ mm） 的 淬 火 钢 球 或 硬 质 合 金 球 压 入 被 测 金 属 的表 面 ， 保 持 规 定 时 间 后 卸 除 试 验 力 ， 用 读 数 显 微 镜 测 出 压 痕 平 均直 径 d (mm)， 然 后 按 公 式 求 出 硬 度 值 。 由 于 金 属 材 料 有 硬 有 软 ，被 测 工 件 有 厚 有 薄 ， 有 大 有 小 ， 如 果 只 采 用 一 种 标 准 的 试 验 力 F和 压 头 直 径 D， 就 会 出 现 对 某 些 工 件 和 材 料 的 不 适 应 的 现 象 。 因此 ， 在 生 产 中 进 行 布 氏 硬 度 试
4、验 时 ， 要 求 能 使 用 不 同 大 小 的 试 验力 和 压 头 直 径 ， 对 于 同 一 种 材 料 采 用 不 同 的 F 和 D 进 行 试 验 时 ，能 否 得 到 同 一 的 布 氏 硬 度 值 ， 关 键 在 于 压 痕 几 何 形 状 的 相 似 ， 即可 建 立 F 和 D 的 某 种 选 配 关 系 ， 以 保 证 布 氏 硬 度 的 不 变 性 。 一般 来 说 ， 布 氏 硬 度 值 越 小 ， 材 料 越 软 ， 其 压 痕 直 径 越 大 ； 反 之 ，布 氏 硬 度 值 越 大 ， 材 料 越 硬 ， 其 压 痕 直 径 越 小 。 布 氏 硬 度 测 量
5、 的优 点 是 具 有 较 高 的 测 量 精 度 ， 压 痕 面 积 大 ， 能 在 较 大 范 围 内 反 映材 料 的 平 均 硬 度 ， 测 得 的 硬 度 值 也 较 准 确 ， 数 据 重 复 性 强 。 其最 大 测 量 值 不 高 于 HB650。洛 氏 硬 度 （ Rockwell hardness） 是 美 国 人 洛 克 维 尔 于 1919年 提 出 。 试 验 方 法 是 用 一 个 顶 角 为 120 度 的 金 刚 石 圆 锥 体 或 直 径为 1.59mm/3.18mm 的 钢 球 ， 在 一 定 载 荷 下 压 入 被 测 材 料 表 面 ， 由压 痕 深 度
6、 求 出 材 料 的 硬 度 。 根 据 实 验 材 料 硬 度 的 不 同 ， 可 分 为 三种 不 同 标 度 来 表 示 ： HRA 是 采 用 60Kg 载 荷 和 钻 石 锥 压 入 被 测 工件 测 试 工 件 硬 度 ， 用 于 硬 度 极 高 的 材 料 ， 例 如 ： 硬 质 合 金 ； HRB 是 采 用 100Kg 载 荷 和 直 径 1.59mm/3.18mm 淬 硬 的 钢 球 求 得 的 硬 度 ，用 于 硬 度 较 低 的 材 料 ， 例 如 ： 退 火 钢 、 铸 铁 、 各 种 退 火 钢 、 正火 钢 、 软 钢 、 部 分 不 锈 钢 及 较 硬 的 铜
7、合 金 等 ； HRC 是 采 用 150Kg载 荷 和 钻 石 锥 压 入 被 测 工 件 测 试 工 件 的 硬 度 ， 用 于 硬 度 很 高 的 材料 ， 例 如 ： 淬 火 钢 、 回 火 钢 、 调 质 钢 和 部 分 不 锈 钢 等 ， 是 金 属 加工 行 业 应 用 最 多 的 硬 度 试 验 方 法 。 三 种 标 尺 的 初 始 压 力 均 为98.07N（ 10Kgf)， 最 后 根 据 压 痕 深 度 计 算 硬 度 值 。 标 尺 A 使 用 的是 球 锥 菱 形 压 头 ， 然 后 加 压 至 588.4N（ 60Kgf） ； 标 尺 B 使 用 的是 直 径 为
8、 1.588mm（ 1/16 英 寸 ） 的 钢 球 作 为 压 头 ， 然 后 加 压 至980.7N（ 100Kgf） ， 因 此 标 尺 B 适 用 于 较 软 的 材 料 检 测 ， 标 尺 C适 用 于 较 硬 的 材 料 检 测 。 由 上 述 描 述 可 知 ： 维 氏 硬 度 试 验 测 量 范 围 较 宽 ， 从 较 软 材 料到 超 硬 材 料 ， 几 乎 涵 盖 各 种 材 料 。 布 氏 硬 度 测 量 法 适 用 于 铸 铁 、非 铁 合 金 、 各 种 退 火 及 调 质 的 钢 材 ， 不 宜 测 定 太 硬 、 太 小 、 太 薄和 表 面 不 允 许 有 较 大 压 痕 的 试 样 或 工 件 。 当 被 测 样 品 过 小 或 者布 氏 硬 度 （ HB） 大 于 450 时 ， 应 改 用 洛 氏 硬 度 计 量 。 布 氏 硬 度 测量 精 确 ， 但 操 作 繁 琐 ， 且 压 痕 较 大 ， 不 适 用 批 量 生 产 。 洛 氏 硬 度操 作 简 便 ， 可 直 接 读 数 ， 且 压 痕 较 小 ， 适 用 于 批 量 、 成 品 生 产 ，但 需 多 点 测 试 ， 才 能 保 证 精 度 。
