硬度测试的方法

1 引言

涂膜硬度是涂膜抵抗诸如碰撞、压陷、擦划等机械力作用的能力；是表示涂膜机械强度的重要性能之一；也是表示涂膜性能优劣的重要指标之一。涂膜硬度与涂料品种及涂膜的固化程度有关。油性漆及醇酸树脂漆的涂膜硬度较低，其它合成树脂漆的硬度较高。涂膜的固化程度直接影响涂膜的硬度，只有完全固化的涂膜，才具有其特定的最高硬度，在涂膜干燥过程中，涂膜硬度是干燥时间的函数，随着时间的延长，硬度由小到大，直至达到最高值。在采用固化剂固化的涂料中，固化剂的用量影响涂膜硬度，一般情况下提高固化剂的配比，使涂膜硬度增加，但固化剂过量则使涂膜柔韧性、耐冲击性等性能下降。一些自干型涂料，以适当的温度烘干，在一定程度上能提高涂膜硬度。涂膜硬度是涂料、涂装的重要指标，大多数情况下属于必须检测的项目。

2 铅笔硬度测定法

铅笔硬度法是采用已知硬度标号的铅笔刮划涂膜，以能够穿透涂膜到达底材的铅笔硬度来表示涂膜硬度的测定方法。国家标准GB/T 6739—1996《涂膜硬度铅笔测定法》规定了手动法和试验机法2 种方法，该标准等效采用日本工业标准JIS 《涂料一般试验方法———铅笔刮划值》。标准规定采用中华牌高级绘图铅笔，其硬度为9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B 共16 个等级，9H 最硬，6B 最软。测试用铅笔用削笔刀削去木质部分至露出笔芯约3 mm，不能削伤笔芯，然后将铅笔芯垂直于400# 水砂纸上画圆圈，将铅笔芯磨成平面、边缘锐利为止。试板为马口铁板或薄钢板，尺寸为50 mm×120mm×（ ～ ）mm 或70 mm×150 mm×（ ～ ）mm，按规定方法制备涂膜。

手动法

采用手动法测试时，握住已削好的铅笔，使其与涂层成45°，以铅笔芯不折断为度，按约1

cm/s 的速度在涂层上向前推压刮划约1 cm。每刮划一道要对笔芯尖端重新研磨，同一硬度铅笔重复刮划5 道。

68二 硬 度

1、硬度试验

1.1硬度（hardness）

材料抵抗弹性变形、塑性变形、划痕或破裂等一种或多种作用同时发生的能力。

最常用的有：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、 肖氏硬度等。

1.2布氏硬度试验（Brinell hardness test）

对一定直径的硬质合金球加规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除

试验力，测量试样表面的压痕直径。布氏硬度与试验力除的压痕表面积的商成正比。

HBW=K·)(2

22dDDDF

−−π

式中：HBW——布氏硬度；

K——单位系数 K=0.102；

D——压头直径mm；

F——试验力N；

D——压痕直径mm。

标准块硬度值的表示方法，符号HBW前为硬度值，符号后按顺序用数字表示球压头

直径（mm），试验力和试验力保持时间（10~15S可不标注）。如350HBW5/750。表示用直

径5mm的硬质合金球在7.355KN试验力下保持10~15S测定的布氏硬度值为350，

600HBW1/30/20表示用直径1mm的硬质合金球在294.2N试验力下保持20S测定的布氏硬

度值为600。

1.3洛氏硬度试验（Rockwell hardness test）

在初试验力F。及总试验力F先后作用下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）

压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力F1，测量在初试验力下的残余压痕深度h。 HR=N-sh

式中：HR——洛氏硬度；

N——给定标尺的硬度常数；

H——卸除主试验力后，在初试验力下压痕残留的深度（残余压痕深度）；mm；

S——给定标尺的单位；mm。

A、C、D、N、T标尺N=100，B、E、F、G、H、K标尺N=130；A、B、C、D、E、

PDF created with pdfFactory trial version 69F、G、H、K标尺S=0.002。

N、T标尺S=0.001。

测试硬度的三种方法

硬度是指物体抵抗被划伤或压入的能力。在工业生产和科学研究中，硬度测试是一项重要的实验技术。下面介绍三种常见的测试硬度的方法。

1. 洛氏硬度测试法

洛氏硬度测试法是一种常见的金属硬度测试方法。该测试方法使用一个金属锥体插入被测材料，然后测量插入深度以确定硬度。洛氏硬度测试法应用广泛，可以测试各种金属材料的硬度。

2. 布氏硬度测试法

布氏硬度测试法是另一种常见的硬度测试方法，特别适用于测量金属材料的硬度。该测试方法使用一个钢球或钻石锥体插入被测材料，然后测量插入深度以确定硬度。布氏硬度测试法可用于测量各种金属材料的硬度。

3. 维氏硬度测试法

维氏硬度测试法是一种适用于测量金属表面硬度的测试方法。该测试方法使用一个钢球或钻石金锥体，通过对材料表面施加压力来测量硬度。维氏硬度测试法通常用于测量薄板材料和表面处理的材料的硬度。

总之，硬度测试是一项重要的实验技术，可以用于评估材料的质量和性能。不同的测试方法适用于不同类型的材料和硬度级别，选择正确的测试方法可以提高测试的准确性和可重复性。

硬度测试实验报告

篇一：硬度测量实验报告

硬度测量实验报告

一、实验目的

1. 了解常常利用硬度测量原理及方式；

2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方式；

二、实验设备

洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块

三、实验原理

1. 硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有必然形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度实验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分普遍。常常利用的硬度实验方式有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处置后的产品性能查验。布氏硬度计，应用于黑色

、有色金属材料查验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。

2. 洛氏硬度

洛氏硬度测量法是最常常利用的硬度实验方式之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。

图： 未加载荷，压头未接触试件时的位置。

2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。

2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。

2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。

h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：

HR?k-h

0.002