?硬度計(jì)是評(píng)價(jià)各種材料和制品硬度的測(cè)試設(shè)備。硬度測(cè)試方法根據(jù)其基本原理可大致分為壓痕測(cè)試方法和動(dòng)態(tài)測(cè)試方法。壓痕測(cè)試有兩種方法：一種是將硬壓頭推入試件表面并測(cè)量壓痕的表面積，另一種是測(cè)量壓痕的深度。壓痕面積越小、壓痕深度越淺，評(píng)價(jià)材料越硬。

動(dòng)態(tài)測(cè)試方法包括將錘子從一定高度落下并測(cè)量其彈回的高度。這是一種測(cè)試試件的回彈力的測(cè)試方法，稱(chēng)為肖氏硬度測(cè)試，它利用了試件越硬，彈起越高的特性。

為了執(zhí)行上述測(cè)試方法，使用了各種硬度測(cè)試機(jī)，每種硬度測(cè)試機(jī)都有自己的專(zhuān)用壓頭、施加到壓頭的負(fù)載以及測(cè)量壓痕的方法。在評(píng)估硬度時(shí)，重要的是要在交貨和購(gòu)買(mǎi)雙方之間達(dá)成協(xié)議，并根據(jù)試件的尺寸、形狀、用途等選擇合適的測(cè)試方法和測(cè)試機(jī)器。

硬度計(jì)的使用

1、測(cè)量壓痕表面積的試驗(yàn)方法

采用維氏硬度試驗(yàn)和布氏硬度試驗(yàn)作為測(cè)量壓痕表面積的試驗(yàn)方法。

維氏硬度計(jì)

維氏硬度計(jì)測(cè)試包括金屬材料在內(nèi)的各種材料。由于試驗(yàn)載荷小，因此其特點(diǎn)是在很窄的范圍內(nèi)評(píng)價(jià)硬度。還可用于評(píng)價(jià)滲碳淬火、感應(yīng)淬火、滲氮等各種表面處理的硬化層深度以及焊接件的硬度分布。

布氏硬度計(jì)

布氏硬度計(jì)測(cè)試表面粗糙、顆粒結(jié)構(gòu)不均勻的金屬材料，如鑄造品、鑄件、鍛造品等。由于試驗(yàn)載荷大、壓痕大，因此其特點(diǎn)是在較寬的范圍內(nèi)對(duì)硬度進(jìn)行平均評(píng)價(jià)。

2、測(cè)量壓痕深度的試驗(yàn)方法

洛氏硬度試驗(yàn)是測(cè)量壓痕深度的試驗(yàn)方法。洛氏硬度計(jì)主要用于淬硬金屬材料。當(dāng)評(píng)估淬硬金屬材料中淬硬層的硬度時(shí)，需要根據(jù)淬硬層的硬度和深度選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試條件（設(shè)定為標(biāo)度）。

肖氏硬度測(cè)試是一種動(dòng)態(tài)測(cè)試方法，用于測(cè)試大型零件和軋輥的硬度，也常在機(jī)械車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)使用。優(yōu)點(diǎn)是壓痕不明顯，可用于產(chǎn)品檢驗(yàn)，而且肖氏硬度計(jì)體積小，便于攜帶。

硬度計(jì)原理

硬度試驗(yàn)機(jī)的原理因類(lèi)型而異。

1.維氏硬度計(jì)

維氏硬度計(jì)通過(guò)施加試驗(yàn)載荷，將面角為136°的方錐體金剛石壓頭壓入試件。使用連接到試驗(yàn)機(jī)的金相顯微鏡測(cè)量由該負(fù)載在樣品上產(chǎn)生的矩形壓痕的對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度。

JIS規(guī)定試驗(yàn)載荷為10gf～100kgf。另外，在1kgf以下進(jìn)行的試驗(yàn)稱(chēng)為顯微維氏硬度試驗(yàn)。維氏硬度試驗(yàn)和顯微維氏硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)相同。任一測(cè)試都可以通過(guò)改變測(cè)試負(fù)載來(lái)執(zhí)行?；旧?，即使試驗(yàn)載荷改變，如果材料沒(méi)有凹凸不平，硬度值也不會(huì)改變。

此外，維氏硬度測(cè)試要求試件不大于手掌大小。待測(cè)表面也需要鏡面拋光，因此大多數(shù)情況下將材料中待測(cè)定硬度的部分切掉。

2、布氏硬度計(jì)

布氏硬度計(jì)采用球壓頭，直徑為10毫米的鋼球或硬質(zhì)合金球。通常使用 3,000kgf 的測(cè)試負(fù)載。它是在試驗(yàn)表面上做出球形壓痕時(shí)的載荷除以永久壓痕的表面積而得到的值。

3、洛氏硬度計(jì)

洛氏硬度計(jì)分三個(gè)階段施加載荷。首先施加標(biāo)準(zhǔn)載荷，然后施加更大的測(cè)試載荷，然后恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)載荷。硬度評(píng)價(jià)是根據(jù)前后兩次施加標(biāo)準(zhǔn)載荷時(shí)壓痕深度的差來(lái)確定的。

此外，在洛氏硬度測(cè)試中，尺度是由多種測(cè)試載荷和壓頭類(lèi)型的組合確定的。例如，使用尖端半徑為0.2mm、尖端角度為120°的金剛石錐體，基本載荷為10kgf，則試驗(yàn)載荷為60kgf時(shí)為A標(biāo)度，為100kgf時(shí)為D標(biāo)度，如果是 150 kgf，則為 C 標(biāo)尺。

另外，使用1/16英寸（1.5875mm）鋼球進(jìn)行的測(cè)試，基本載荷為10kgf，試驗(yàn)載荷為100kgf，屬于B級(jí)。另外，以3kgf的基本載荷和15、30、45kgf的試驗(yàn)載荷進(jìn)行的試驗(yàn)稱(chēng)為洛氏超級(jí)費(fèi)歇爾硬度試驗(yàn)。特別適用于薄鋼板的硬度測(cè)試。

目前的洛氏硬度計(jì)具有可更換的壓頭，并且可以為每個(gè)壓頭設(shè)置基本載荷和試驗(yàn)載荷。優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)執(zhí)行一系列負(fù)載應(yīng)用和深度測(cè)量。

4、肖氏硬度計(jì)

肖氏硬度試驗(yàn)是將一定形狀和質(zhì)量的金剛石錘從一定高度落到試件上，測(cè)量回彈高度的試驗(yàn)。肖氏硬度計(jì)與其他試驗(yàn)機(jī)的不同之處在于它的體積極小，并且可以在不使用電力的情況下進(jìn)行測(cè)試。

?