硬度测试：洛氏和布氏测试原理与规范

硬度是金属表面抵抗局部变形、压痕、划痕的能力。它是衡量金属软硬的指标。硬度的高低直接影响到机械零件表面的耐磨性和寿命。硬度不像强度和塑性那样是一对一的物理量，它是材料强度、塑性和加工硬化倾向的综合反映。也就是说，硬度的高低在一定程度上反映了金属材料强度、塑性的大小。工程上常用的硬度有布氏硬度和洛氏硬度。

1.布氏硬度

布氏硬度的测试方法如图1-4所示，用一定载荷F把直径为D的硬质合金钢球压入被测材料的表面，停留一定时间后，卸去载荷。由于D和F都是定值，卸去载荷后，用专用的放大镜测出压痕直径d，并依据d的数值从专门的表格中查出相应的布氏硬度值，用HBW表示。数据写在符号的前面，如350HBW。

因为布氏硬度计测量面积大，不受内部硬质点和空穴的影响，所以用它测量的硬度数据准确，重复性好。但它不能测薄壁件和在工件上直接应用，因为它压痕大，影响工件的表面质量。

图1-4 布氏硬度试验原理图

图1-5 新型洛氏硬度计(www.xing528.com)

2.洛氏硬度

洛氏硬度测试的原理是，用一定的载荷将顶角为120°的金刚石锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入被测试件的表面，根据压痕深度测出它的硬度值。洛氏硬度计是从洛氏硬度刻度盘上直接读数的。现在的新型洛氏硬度计如图1-5所示。该硬度计操作简便，测量准确，多点测试后，直接打印出来，并求出平均值。洛氏硬度共有15种不同的洛氏硬度标尺，标注在洛氏硬度符号HR后面，组成15种硬度符号，分别为HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK、HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。其中，HRC应用最广泛。硬度的表示方法：硬度数字标在符号前面，如180HBW、45HRC。表1-2所示为几种洛氏硬度测试规范。

表1-2 几种洛氏硬度测试规范

①淬火钢球（HRBS）或硬质合金球（HRBW）。

洛氏硬度的优点是：既能测试软材料，又能测试硬材料；既能在试件上测试，也能在成品上测试；操作简便、迅速、压痕小，且不伤零件。缺点是测得数据重复性较差，需多点测试，求出平均值。

由于硬度是材料塑性、强度以及塑性过程中加工硬化的综合反映，所以机械零件的硬度高低不仅影响零件的耐磨性，同时也影响其强度、刚性和工艺性。因此，机械零件图上一般只标硬度，其他性能不标注。