洛氏、維氏、布氏硬度如何測試？你還知道哪幾種硬度測試方法
拓普思實驗室系統
2018-12-11
硬度試驗簡介
自1722年歐洲工業革命時期雷奧姆爾提出金屬硬度，并首先應用了礦物對金屬進行刻劃的初始硬度試驗以來的幾百年間，人類提出了幾百種測量金屬硬度的方法。
通過長時間的實際應用，有些測量方法因為測量條件苛刻、程序繁瑣或精度不高等原因被歷史所慢慢淘汰。
現在普遍應用的測量方法大多是使用方便且測試結果準確的測量方法。
硬度試驗方法分類：
1
按試驗力的施加速度可分為
1、靜力試驗法
此試驗方法在施加試驗力時是緩慢且無沖擊的。
硬度測量的結果主要依據被測試件表面的壓痕深度來決定。在一定的試驗力及試驗條件下，壓痕越大其硬度值越小。如常用的布氏、洛氏、維氏等硬度試驗法都是靜力試驗法。
2、動力試驗法
其施加試驗力的特點是動態的具有沖擊性的，包括肖氏、里氏、錘擊和彈簧加力試驗方法等。
2
按試驗力的大小分類
1、宏觀硬度試驗法
試驗力≥5kgf；
2、小負荷硬度試驗法
試驗力在0.2~0.5kgf之間；
3、顯微硬度試驗法
試驗力在0.001~0.2kgf之間；
4、超顯微硬度試驗法
試驗力∠0.001kgf；
5、納米級硬度試驗法
試驗力∠50nN。
3
按試驗的溫度分類
1、常溫硬度試驗法
可在常溫下進行；
2、低溫硬度試驗法
在零下以下某一特定溫度下進行；
3、高溫硬度試驗法
在室溫以上某一特定溫度下進行的高溫硬度試驗法。
4
按實驗原理分類
可分為布氏、洛氏、肖氏、維氏、里氏、努普、巴氏和劃痕、銼刀以及其他物理檢測方法，如超聲波、磁矯頑力等等。
11種常見硬度試驗方法
1
洛氏硬度（HR）
用一個金剛石圓錐（HRC）或經硬化的（鎢）鋼球壓頭（HRB等），以10kgf的預載荷和60, 100, 或 150kgf的主試驗力壓入被測材料表面。
2
表面洛氏硬度（HR）
依據設定的標尺，用一個金剛石圓錐或經硬化的（鎢）鋼球壓頭壓入被測材料表面。表面洛氏測量應用的力值較小，產生的壓痕較淺，多用于相對易碎和很薄的材料中。
預載荷為3kgf，主試驗力為15, 30, 或45kgf。
3
維氏硬度（HV）
以1-120kgf的試驗力，將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓頭壓入被測材料表面。
壓痕則應用顯微鏡或USB攝像頭來進行視頻觀測及測量。
4
顯微維氏硬度（HV）
通常以不超過1kgf的試驗力，將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓頭壓入被測材料表面。
壓痕則應用顯微鏡或高分辨率的USB攝像頭來進行視頻觀測及測量。
600x的放大倍數是常見的，1000x的放大倍數正愈加被廣泛的應用。
5
努氏硬度（HK）
通常以不超過1kgf的試驗力，將細長的金剛石椎體壓入被測材料表面。
壓痕則應用顯微鏡或高分辨率的USB攝像頭來進行視頻觀測及測量。
600x的放大倍數是常見的。
6
布氏硬度（HB）
以1 – 3000kgf的試驗力，將直徑分別為1, 2.5, 5或10mm的硬質合金球或碳化鋼球壓入被測材料表面。
相對大的壓痕則應用顯微鏡或USB攝像頭來進行視頻觀測及測量。
7
里氏硬度（HL）（回彈方式）
便攜式硬度測試。它是用一定質量的裝有碳化鎢球頭的沖擊體，在一定彈簧彈力的作用下沖擊試件表面，這種沖擊力使被測材料表面產生了塑性變形，形成了一個壓痕,隨之沖擊體失去了原有的速度（或能量）。
因此，被測材料越柔軟，沖擊體在回彈過程中失去的速度就越多。里氏硬度可以應用于多種零件，需要遵守的測試要求也很少。
8
超聲波硬度測試（UCI）
便攜式硬度測試。一個維氏形狀的金剛石壓頭固定在一個震蕩棒上，以一定的力值加于被測材料表面，然后根據超音波振動，分析它的阻尼效應，從而測量材料的硬度值。
超聲波硬度測試多用于較小，較薄而無法用回彈硬度試驗儀所測試的零件。
9
邵氏硬度（SHORE）
便攜式（橡膠/塑料制品）硬度測試。邵氏硬度是用具有一定形狀的鋼制壓針，在試驗力作用下垂直壓入試樣表面﹐當壓足表面與試樣表面完全貼合時﹐壓針面相對壓足平面有一定的伸出長度(即壓針扎進被測物的深度)，以該長度值的大小來表示邵氏硬度的大小。
壓針與線性測量設備相連，測量的壓痕深度值隨之通過機械或電子系統轉換為邵氏硬度值。壓痕越深，材料越軟。
10
IRHD（國際橡膠硬度）
根據球壓頭壓入被測材料的深度，來測量彈性材料或橡膠抵抗壓頭壓入的性能。在1、2.5或5mm球壓頭上施加一個初始接觸力，將壓入深度設置為零。然后增加力值到指定的總負荷，這時測量材料壓入的深度值。IRHD值與壓頭壓入的深度有關系。該測量方法通常被應用于測試較小的部件和O型環。
11
韋氏硬度
便攜式硬度測試。
把被測材料放置在工作臺和穿透器之間。然后再向把手處施力直到感覺到已經觸到了底，這時千分表便有了讀數。韋氏硬度有不同種類的壓頭，針對不同材料有不同的力值設定。
