金屬的硬度，是指金屬表面局部體積內(nèi)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(qiáng)，金屬產(chǎn)生塑性變形越困難。硬度試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行，又無(wú)損于零件。實(shí)際常使用的硬度試驗(yàn)方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗(yàn)值有大致的換算關(guān)系，機(jī)械、機(jī)械工藝或金屬材料的手冊(cè)上面一般都有換算關(guān)系表。

  [布氏硬度HB]

布氏硬度是用載荷為P的力把直徑為D的鋼球壓入金屬表面，并保持一定的時(shí)間，測(cè)量金屬表面上的壓痕直徑d，據(jù)此計(jì)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.

對(duì)鋼來(lái)說(shuō)，一般選用的鋼球D為10mm，載荷P為3000kgf,壓入時(shí)間為10秒。試驗(yàn)所得直徑d應(yīng)在0.25D-0.6D的范圍內(nèi)。布氏硬度的使用上限是HB450，適用于測(cè)定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。

[洛氏硬度HR]

洛氏硬度是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的硬度測(cè)量的方法，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測(cè)量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點(diǎn)，如因壓痕小，對(duì)材料有偏析及組織不均勻的情況，測(cè)量結(jié)果分離度大，再現(xiàn)性較差。

洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗(yàn)硬度。它是用測(cè)量凹陷深度來(lái)表示硬度值。洛氏硬度試驗(yàn)用的壓頭分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)壓頭為頂角為120o的金剛石圓錐體，應(yīng)用于淬火鋼等硬的材料。HRA以60kgf的負(fù)荷試驗(yàn)，硬度有效范圍是>70，適用于硬質(zhì)合金、表面淬火層及滲碳層;HRC以150kgf的負(fù)荷試驗(yàn)，硬度有效范圍是20-67(相當(dāng)于HB230-700)，適用于淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼。

軟質(zhì)壓頭由直徑1.588mm(1/16")的鋼球制成，使用于退火鋼、有色金屬等，以HRB表示，硬度有效范圍是25-100（相當(dāng)于HB60-230)。

這三種洛氏硬度在表盤(pán)上刻度的顏色有所規(guī)定，HRA和HRC為黑色刻度，HRB為紅色刻度。

[肖氏硬度-HS]

肖氏硬度試驗(yàn)是一種動(dòng)載試驗(yàn)法,其原理是將具有一定質(zhì)量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面,根據(jù)重錘回跳的高度來(lái)表征測(cè)量硬度值大小。符號(hào)為HS。重錘回跳得越高,表面測(cè)量越硬。A90屬金剛鉆的硬度、D45屬淬火鋼的硬度。

[維氏硬度HV]

維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應(yīng)力作為硬度值計(jì)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(yàn)時(shí)，在載荷P的作用下，在試樣試驗(yàn)面上壓出一個(gè)正方形壓痕。測(cè)量壓痕兩對(duì)角線的平均長(zhǎng)度d，借以計(jì)算壓痕面積AV，以P/AV的數(shù)值表示試樣的硬度，以HV表示。

載荷P的大小可根據(jù)試樣的不同選擇，一般為5-100kgf。

常用的硬度計(jì)：

1、 顯微硬度計(jì)：

  可以自動(dòng)施加1.96-980N的測(cè)試力，通過(guò)測(cè)量沖擊點(diǎn)的對(duì)角線換算硬度值；這種硬度計(jì)測(cè)試結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確；

2、 超聲波硬度計(jì)：

  超聲波硬度計(jì)使用了維氏硬度測(cè)試方案，在探針頂部有兩對(duì)超聲波發(fā)生和接收傳感器（壓電陶瓷），當(dāng)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)固定頻率（一般50-100KHZ）的超聲波，超聲波沿探針金屬桿傳遞到金剛石錐體，同時(shí)超聲波能量被測(cè)試基層吸收一部分，當(dāng)金剛石錐體壓入基層的深度越大，超聲波能量損失越大，設(shè)備通過(guò)比對(duì)超聲波能量的損失來(lái)判定被測(cè)基體硬度值的高低。

  這種硬度計(jì)為無(wú)損硬度計(jì)，測(cè)試力一般小于3N，沖擊點(diǎn)不會(huì)損傷基體，但受被測(cè)基體材質(zhì)（不同材質(zhì)對(duì)超聲波的傳導(dǎo)特性不一樣）、基體厚度，以及基體結(jié)構(gòu)的影響比較大，需要對(duì)不同的測(cè)試基體進(jìn)行校準(zhǔn)，否則誤差比較大；