硬度對照表

鋼材的三種硬度標準

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據試驗方法和適用範圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

a、布氏硬度（hb）

用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力（f）壓入式樣表面，經規定保持時間後卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（l）。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以hbs（鋼球）表示，單位為n/mm2(mpa)。

其計算公式為：

式中：f--壓入金屬試樣表面的試驗力，n；

d--試驗用鋼球直徑，mm；

d--壓痕平均直徑，mm。

測定布氏硬度較準確可靠，但一般hbs只適用於450n/mm2（mpa）以下的金屬材料，對於較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

舉例：120hbs10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000kgf（9.807kn）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120n/ mm2（mpa）。

b、洛氏硬度（hk）

洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣，都是壓痕試驗方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。即，在初邕試驗力（fo）及總試驗力（f）的先後作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除主試驗力，用測量的殘餘壓痕深度增量（e）計算硬度值。

其值是個無名數，以符號hr表示，所用標尺有a、b、c、d、e、f、g、h、k等9個標尺。其中常用於鋼材硬度試驗的標尺一般為a、b、c，即hra、hrb、hrc。

硬度值用下式計算：

當用a和c標尺試驗時，hr=100-e

當用b標尺試驗時，hr=130-e

式中e--殘餘壓痕深度增量，其什系以規定單位0.002mm表示，即當壓頭軸向位移乙個單位（0.002mm）時，即相當於洛氏硬度變化乙個數。

e值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。

上述三個標尺適用範圍如下：

hra（金剛石圓錐壓頭）20-88

hrc（金剛石圓錐壓頭）20-70

hrb（直徑1.588mm鋼球壓頭）20-100

洛氏硬度試驗是目前應用很廣的方法，其中hrc在鋼管標準中使用僅次於布氏硬度hb。洛氏硬度可適用於測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從硬度機的表盤讀出硬度值。但是，由於其壓痕小，故硬度值不如布氏法準確。

c、維氏硬度（hv）

維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法，是將乙個相對面夾角為1360的正四稜錐體金剛石壓頭以選定的試驗力（f）壓入試驗表面，經規定保持時間後卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度。

維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得之商，其計算公式為：

式中：hv--維氏硬度符號，n/mm2(mpa)；

f--試驗力，n；

d--壓痕兩對角線的算術平均值，mm。

維氏硬度採用的試驗力f為5（49.03）、10（98.07）、20（196.

1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.

7）kgf(n)等六級，可測硬度值範圍為5～1000hv。

表示方法舉例：640hv30/20表示用30hgf（294.2n）試驗力保持20s（秒）測定的維氏硬度值為640n/mm2(mpa)。

維氏硬度法可用於測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優點，而克服了它們的基本缺點，但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標準中很少用。