❶ 金屬硬度有哪幾種衡量標准
常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。
早在1822年，Friedrich mohs提出用10種礦物來衡量世界上最硬的和最軟的物體，這是所謂的摩氏硬度計。按照他們的軟硬程度分為十級：
1）滑石 2）石膏 3）方解石 4）螢石 5）磷灰石
6）正長石 7）石英8）黃玉 9）剛玉 10）金剛石
各級之間硬度的差異不是均等的，等級之間只表示硬度的相對大小。
試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學。用硬度試驗機來試驗比較准確,是現代試驗硬度常用的方法。常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的性能指標，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標。硬度試驗根據其測試方法的不同可分為靜壓法（如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等）、劃痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（參照GB/T231－1984），生產中常用布氏硬度法測定經退火、正火和調質的鋼件，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼等毛胚或半成品的硬度。
洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種，它們的測量范圍和應用范圍也不同。一般生產中HRC用得最多。壓痕較小，可測較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
維氏硬度以HV表示（參照GB/T4340-1999），測量極薄試樣。
1、鋼材的硬度 ：金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同，
常規表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC較為常用。
HB應用范圍較廣，HRC適用於表面高硬度材料，如熱處理硬度等。兩者區別在於硬度計之測頭不同，布氏硬度計之測頭為鋼球，而洛氏硬度計之測頭為金剛石。
HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。
HL手提式硬度計，測量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面後，產生彈跳；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回彈速度）/ VA（沖擊速度）。
攜帶型里氏硬度計用里氏（HL）測量後可以轉化為：布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）測量硬度值。
2、HB - 布氏硬度；
布氏硬度(HB)一般用於材料較軟的時候，如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用於硬度較高的材料，如熱處理後的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面，保持規定時間，然後卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載後，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
3、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時，不能採用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：
HRA：是採用60kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度，用於硬度極高的材料(如硬質合金等)。
HRB：是採用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用於硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC：是採用150kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度，用於硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
另外：
1.HRC含意是洛式硬度C標尺，
2.HRC和HB在生產中的應用都很廣泛
3.HRC適用范圍HRC 20－－67，相當於HB225－－650
若硬度高於此范圍則用洛式硬度A標尺HRA。
若硬度低於此范圍則用洛式硬度B標尺HRB。
布式硬度上限值HB650,不能高於此值。
4.洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗載荷為一確定值，中國標準是150公斤力。
布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球（HBS)或硬質合金球（HBW），試驗載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25公斤力。
5.洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數點求平均值，適用成品和薄片，歸於無損檢測一類。
布式硬度壓痕較大，測量值准，不適用成品和薄片，一般不歸於無損檢測一類。
6.洛式硬度的硬度值是一無名數，沒有單位。（因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。）
布式硬度的硬度值有單位，且和抗拉強度有一定的近似關系。
7.洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數字顯示，操作方便，快捷直觀，適用於大量生產中。
布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑，然後查表或計算，操作較繁瑣。
8.在一定條件下，HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB。
硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗，生產上需要一個比較准確的硬度和強度的換算關系。
實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。
另外,天然水中的鈣美含量也用硬度表示.我國規定的硬度是:1L水中含的鈣鹽,鎂鹽摺合成CaO和MgO的總量相當於10mgCaO(將MgO也換算成CaO)時,其硬度是1°.
水的硬度是水質的重要指標,通常分為五類:
很軟水 軟水 中硬水 硬水 很硬水
0°～4° 4°～8°8°～16° 16°～30° >30°
1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-3
硬度測定范圍:
HS<100
HB<500
HRC<70
HV<1300
❷ 金屬材料的硬度測試方法有哪些
金屬的硬度，是指金屬表面局部體積內抵抗因外物壓入而引起的塑性變形的抗力，硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強，金屬產生塑性變形越困難。硬度試驗方法簡單易行，又無損於零件。實際常使用的硬度試驗方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗值有大致的換算關系，機械、機械工藝或金屬材料的手冊上面一般都有換算關系表。
[布氏硬度HB]
布氏硬度是用載荷為P的力把直接D的鋼球壓入金屬表面，並保持一定的時間，測量金屬表面上的壓痕直徑d，據此計算出的壓痕面積AB，求出每單位面積所受力，用作金屬的硬度值，叫布氏硬度，記作HB.
HB=P/AB=P/(πDh)=2P/(πD(D-SQD(D2-d2)))
單位：P-kgf,D,h-mm
對鋼來說，一般選用的鋼球D為10mm，載荷P為3000kgf,壓入時間為10秒。試驗所得直徑d應在0.25D-0.6D的范圍內。布氏硬度的使用上限是HB450，適用於測定退火、正火、調質鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。
[洛氏硬度HR]
洛氏硬度是工業生產中最常用的硬度測量的方法，因為操作簡便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點，如因壓痕小，對材料有偏析及組織不均勻的情況，測量結果分離度大，再現性較差。
洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗硬度。它是用測量凹陷深度來表示硬度值。洛氏硬度試驗用的壓頭分硬質和軟質兩種。硬質壓頭為頂角為120º的金剛石圓錐體，使用於淬火鋼等硬的材料。HRA以60kgf的負荷試驗，硬度有效范圍是>70，適用於硬質合金、表面淬火層及滲碳層;HRC以150kgf的負荷試驗，硬度有效范圍是20-67(相當於HB230-700)，適用於淬火鋼及調質鋼。
軟質壓頭由直徑1.588mm(1/16")的鋼球製成，使用於退火鋼、有色金屬等，以HRB表示，硬度有效范圍是25-100（相當於HB60-230)。
這三種洛氏硬度在表盤上刻度的顏色有所規定，HRA和HRC為黑色刻度，HRB為紅色刻度。
[維氏硬度HV]
維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應力作為硬度值計量。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136º的金剛石四方錐體。
試驗時，在載荷P的作用下，在試樣試驗面上壓出一個正方形壓痕。測量壓痕兩對角線的平均長度d，藉以計算壓痕面積AV，以P/AV的數值表示試樣的硬度，以HV表示。
HV=P/AV=1.8544P/d2
載荷P的大小可根據試樣的不同選擇，一般為5-100kgf。
一般硬度測量方法對應的處理范圍：
1. HRA:(洛氏A)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質的硬度測試。
2. HK:(Knoop 努氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
3. HRC:(Rockwell C洛氏)用於量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
4. HRB:(Rockwell B洛氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
6. HB5:(Brinell 布氏5)用於量測鋁、軟質鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。
7. HB30:(Brinell 布氏30)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
8. HV:(Vickers維氏)適用於量測各類材料。
9. R:(Tensile mole拉伸模數 N/mm2)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。