布氏硬度洛氏硬度维氏硬度的测量及应用范围

金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。

根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。

对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。

A、布氏硬度（HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。

布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。

以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。

其计算公式为：式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；D--试验用钢球直径，mm；d--压痕平均直径，mm。

测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。

在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。

举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。

B、洛氏硬度（HK）洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。

不同的是，它是测量压痕的深度。

即，在初邕试验力（Fo）及总试验力（F）的先后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量（e）计算硬度值。

其值是个无名数，以符号HR表示，所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。

其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。

硬度值用下式计算：当用A和C标尺试验时，HR=100-e当用B标尺试验时，HR=130-e式中e--残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即当压头轴向位移一个单位（0.002mm）时，即相当于洛氏硬度变化一个数。

e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。

上述三个标尺适用范围如下：HRA（金刚石圆锥压头）20-88HRC（金刚石圆锥压头）20-70HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100洛氏硬度试验是目前应用很广的方法，其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。

精心整理布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的测量及应用范围硬度测量的优点：①简便、快捷；②不破坏试样（非破坏性试验）；③硬度能综合反映材料的强度等其他力学性能；④硬度与耐磨性具有直接关系，硬度越高，耐磨性越好。

所以硬度测量应用极为广泛，常把硬度标注于图纸上，作为零件检验、验收的主要依据。

（1）布氏硬度：HB（布氏硬度测量原理：采用直径为D经规定保持时间后卸除试验力，值。

HBS（HBWHBS450；HBW450~650序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。

如：120HBS10/1000/30 表示直径为10mm 的钢球在1000kgf（9.807kN）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120布氏硬度特点：优点：测量数值稳定，准确，能较真实地反映材料的平均硬度；缺点：压痕较大，操作慢，不适用批量生产的成品件和薄形件。

布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）（2）洛氏硬度：HR（Rockwell hardness）洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F 的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。

洛氏硬度特点：优点：测量迅速、简便、压痕小、硬度测量范围大缺点：数据准确性、稳定性、重复性不如布氏硬度洛氏硬度测量范围：可用于成品和薄件，但不宜测量组织粗大不均匀的材料（如上表所示）（3）维氏硬度：HV（diamond penetrator hardness）维氏硬度测量原理：与布氏硬度相似。

采用相对面夹角为136o金刚石正四棱锥压头，以规定的试验力F；硬度小于450HBS时：1HBS相当于1HVHRC =（479-100D）/4，其中D为Φ10mm钢球压头在30KN压力下压在工件上的压痕直径测量值。

硬度计分类及应用硬度计是用于测量物体硬度的一种仪器。

根据硬度测量原理的不同，硬度计可以分为几种不同的分类。

常见的硬度计分类包括洛氏硬度计、维氏硬度计、布氏硬度计、超声波硬度计和显微硬度计等。

1. 洛氏硬度计（Rockwell硬度计）是一种常用的硬度计，通过施加不同的载荷并测量钢球或钻石圆锥在物体表面的凹痕深度来确定物体的硬度。

洛氏硬度计广泛用于测量金属材料的硬度，如钢铁、铝、铜等。

它具有操作简单、测量速度快、重复性高等特点。

2. 维氏硬度计（Vickers硬度计）使用钻石或金刚石形成的钻尖根据压痕的对角线长度来计算物体的硬度。

维氏硬度计可以测量各种材料，特别适用于薄板、涂层、热处理层等材料的硬度测量。

它具有测量范围广、精确度高等特点，在科研、质量控制等领域得到广泛应用。

3. 布氏硬度计（Brinell硬度计）利用压球法来测量物体的硬度。

布氏硬度计常用于测量大颗粒、粗糙表面或大尺寸材料，如铸件、锻件等。

它具有测量范围大、读数直观等特点，适用于各种金属材料和非金属材料的硬度测量。

4. 超声波硬度计利用超声波在物体中传播的速度和衰减情况来测量物体的硬度。

超声波硬度计通常适用于测量金属材料的硬度，如铸铁、铸钢、不锈钢等。

它具有无损、快速、非破坏性等特点，适用于各种形状和材料的硬度测量。

5. 显微硬度计是一种用于测量微小区域硬度的硬度计。

它通过在显微镜下观察和测量微小压痕的尺寸来确定物体的硬度。

显微硬度计广泛应用于材料科学、金属学等领域的研究，可以测量各种材料的硬度，如金属、陶瓷、聚合物等。

除了以上几种硬度计，还有一些特殊的硬度计，如塑料硬度计、岩石硬度计、鞋材硬度计等，它们具有特定的应用范围和测量原理。

总结来说，硬度计根据测量原理和应用领域的不同可以进行分类。

不同类型的硬度计适用于不同的材料和应用场景，科学家、工程师和质量控制人员可以根据实际需求选择适合的硬度计进行硬度测量。

洛氏、布氏、维氏、肖氏硬度计的适用范围几种常用洛氏硬度计的适用范围：总述：洛氏硬度计适用于测定黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度，如：合金钢、不锈钢等，广泛应用于淬火、调质等热处理材料的洛氏硬度测量。

适用范围：1、手动洛氏硬度计。

如：HR-150A，这种是我国最早用于检测硬度的硬度计，硬度值为表盘读数。

被测工件厚度小于2毫米的板材均不适合用这种硬度计。

试验力有三种，从小到大，共有三种硬度：HRA、HRB、HRC（洛氏硬度中HRA、HRB、HRC的区别），其中淬火钢材、模具钢常用HRC。

2、电动洛氏硬度计。

实现了试验过程自动化，无人为误差。

也是表盘读数的。

3、数显洛氏硬度计。

除了试验过程中自动化，自动显示数值，无人为读数产生的误差，精度更高。

其为数字显示，读数方便。

4、电动表面洛氏硬度计。

当金属硬度层比较薄时，如用一般洛氏硬度计就会将硬度层打穿，而测不到其表面硬度层的真正硬度，这时要用洛氏表面硬度计。

由于表面层较薄，人工手动打就不易控制，一般都为电动，且为数显，所以是数显表面洛氏硬度计。

用于经过渗碳或渗氮的钢材、电镀层为主，以及用于想知道金属如钢材、合金钢、硬质合金表面的硬度。

5、数显表面洛氏硬度计。

能测一般的洛氏硬度，又能测表面洛氏硬度。

根据压头匹配和标尺选择，可测参数为HRA、B、C、D、E、F、G、H和K。

CPU数据处理。

机子除配有打印机外，还有RS-232计算机接口。

洛氏(HRC）适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等。

洛式硬度直接在表盘上显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。

.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。

若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB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。

洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。

洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度对照区别和换算硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。

硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。

最普通的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，橡胶塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。

最流行的里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。

因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。

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）。

●目前最常用的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。

时代公司生产的TH系列里氏硬度计就有此功能，是传统台式硬度机的有益补充！”（详细情况请点击《里氏硬度计TH140/TH160/HLN-11A/HS141便携式系列》）1、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。

第1篇一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验方法的应用范围。

2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。

3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。

4. 提高对工程材料性能评价的能力。

二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。

硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。

1. 布氏硬度试验：在规定的载荷下，将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕直径d，根据压痕直径和载荷F计算硬度值。

2. 洛氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕深度h，根据压痕深度和压头类型计算硬度值。

3. 维氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石正四棱锥压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕对角线长度d，根据对角线长度和载荷F计算硬度值。

三、实验仪器与设备1. 布氏硬度试验机2. 洛氏硬度试验机3. 维氏硬度试验机4. 读数放大镜5. 标准硬度块6. 试样（如钢、铸铁、有色金属等）四、实验内容及步骤1. 布氏硬度试验（1）将试样放置在布氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。

（2）选择合适的载荷和钢球直径，按照实验要求进行试验。

（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕直径d。

（4）根据公式HB = 2F/d^2（F为载荷，d为压痕直径）计算布氏硬度值。

2. 洛氏硬度试验（1）将试样放置在洛氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。

（2）选择合适的压头和载荷，按照实验要求进行试验。

（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕深度h。

（4）根据公式HRC = 100(K - h/d)（K为常数，h为压痕深度，d为压痕直径）计算洛氏硬度值。

3. 维氏硬度试验（1）将试样放置在维氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。

（2）选择合适的载荷，按照实验要求进行试验。

维氏硬度布氏硬度洛氏硬度在材料科学与工程领域中，硬度是一个重要的物理性质，常用于衡量一个材料的耐磨性、耐刮性以及抗压性等特征。

在实际的工程应用中，常见的硬度测试方法包括维氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度。

本文将深入探讨这三种硬度测试方法的原理、应用及优缺点，以便读者能更全面地了解这一主题。

1. 维氏硬度维氏硬度测试是利用维氏硬度计，通过压入金属材料表面的压入物，来计算金属的硬度值。

这种测试方法广泛应用于金属材料的硬度检测。

在维氏硬度测试中，硬度值以“HV”表示，单位为N/mm²。

维氏硬度测试的优点是测试结果准确可靠，测试范围广泛，适用于大多数金属材料。

但是，由于测试压头尺寸的影响，维氏硬度测试并不适用于薄材料和小件件件的硬度测试。

2. 布氏硬度布氏硬度测试是利用布氏硬度计，通过将钢球或金球以一定荷载压入材料表面，然后测量压入深度来计算材料的硬度值。

布氏硬度值以“HB”表示。

布氏硬度测试方法具有测试简便、快速，测试精度高的优点，适用于各种金属材料和非金属材料的硬度测试。

但是，布氏硬度测试结果受材料表面状态和试样尺寸的影响，需要在实际应用时进行修正。

3. 洛氏硬度洛氏硬度测试是利用洛氏硬度计，通过在材料表面施加不同深度的压痕，来计算材料的硬度值。

洛氏硬度值以“HRC”表示。

洛氏硬度测试方法适用于各种金属材料的硬度测试，特别是适用于高硬度和低硬度材料的测试。

但是，洛氏硬度测试方法不适用于软材料和非金属材料的硬度测试，且在表面粗糙度较差的材料上测试精度不高。

总结回顾从上述对维氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度的介绍可以看出，这三种硬度测试方法各有特点，适用于不同范围的材料硬度测试。

在工程实践中，我们可以根据具体材料的特性和测试要求来选择合适的硬度测试方法，以确保获得准确可靠的硬度测试结果。

个人观点和理解在我看来，硬度测试是材料工程中非常重要的一环，它关系到材料的质量和性能。

在选择硬度测试方法时，我们需要综合考虑材料的特性、测试要求以及测试设备和条件等因素，来选择最适合的硬度测试方法。

v1.0 可编辑可修改布氏、洛氏、维氏硬度试验原理及优缺点介绍硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。

材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一。

硬度的测定常用压入法。

把规定的压头压入金属材料表面层，然后根据压痕的面积或深度确定其硬度值。

根据压头和压力不同，常用的硬度指标有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。

一、布氏硬度1、试验原理用直径为D的淬火钢球或硬质合金球，以相应的试验力F压入试样表面，保持规定的时间后卸除试验力，在试样表面留下球形压痕，如左图所示。

布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。

用淬火钢球作压头时，布氏硬度用符号“HBS”表示;用硬质合金球作压头，布氏硬度用符号“HBW”表示。

HBS(HBW)：用钢球（硬质合金球）试验的布氏硬度值；F：试验力（N）；d：压痕平均直径（mm）；D：钢球（硬质合金球）直径（mm）．布氏硬度的单位为N/mm2，但习惯上只写明硬度值而不标出单位。

2、选择试验规范在进行布氏硬度试验时，钢球直径Ｄ、施加的试验力Ｆ和试验力保持时间、应根据被测试金属的种类和试样厚度，按下表所示的布氏硬度试验规范正确地进行选择。

布氏硬度试验规范由布氏硬度值的计算公式可以看出，当所加试验力Ｆ与钢球（或硬质合金球）直径Ｄ已选定时，硬度埴HBS（HBW）只与压痕直径d 有关。

d 越大，则HBS（HBW）值越小，表明材料越软；反之，d 越小，HBS（HBW）值越大，表明材料越硬。

除了采用钢球（或硬质合金球）直径Ｄ为10ｍｍ，试验力Ｆ为3000ｋｇｆ（２９４２１Ｎ），保持时间10－15s的试验条件外，在其它试验条件下测得的硬度值，应在符号HBS的后面用相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持时间。

如120HBS10/1000/30，即表示用10mm的钢球作压头，在1000kgf(9807N)的试验力作用下，保持时间为30s后所测得的硬度值为120。

布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的测量及应用范围硬度测量的优点：①简便、快捷；②不破坏试样（非破坏性试验）；③硬度能综合反映材料的强度等其他力学性能；④硬度与耐磨性具有直接关系，硬度越高，耐磨性越好。

所以硬度测量应用极为广泛，常把硬度标注于图纸上，作为零件检验、验收的主要依据。

测量方法：可采用压入法、加弹法、划痕法等测量方法。

生产中常用压入法（有布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法等）。

（1）布氏硬度：HB（Brinell-hardness )（HBS、HBW ）布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d，用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。

实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。

HBS（HBW） = F/S = 2F/πD[D - (D2-d2)1/2]HBS——表示用淬火钢球压头测量的布氏硬度值。

适用范围：小于450；HBW——表示用硬质合金压头测量的布氏硬度值。

适用范围：450~650布氏硬度表示方法：符号HBS或HBW之前的数字表示硬度值，符号后面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。

如：120HBS10/1000/30 表示直径为10mm的钢球在1000kgf（）载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120布氏硬度特点：优点：测量数值稳定，准确，能较真实地反映材料的平均硬度；缺点：压痕较大，操作慢，不适用批量生产的成品件和薄形件。

布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）（2）洛氏硬度：HR（Rockwell hardness）洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F 的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。