机械常识——布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度

一、洛氏硬度（Rockwell Hardness, HR）

1. 原理
以金刚石圆锥（顶角120°）或钢球（直径1.59mm或3.18mm）为压头，在初载荷与主载荷作用下压入材料表面，根据压痕深度计算硬度值。压痕越深，硬度值越低。

2. 特点

• 测试快速、操作简便，适合批量检测；

• 能测试中高硬度材料；

• 根据材料硬度设有多种标尺：

• HRA：60kg载荷，金刚石压头，适用于硬质合金等极硬材料；

• HRB：100kg载荷，钢球压头，适用于软钢、铜合金、铝合金等；

• HRC：150kg载荷，金刚石压头，适用于淬火钢、高硬度合金等。

3. 典型应用
广泛用于金属制品（如刀具、轴承、齿轮、铸铁件）的快速硬度检测。

二、布氏硬度（Brinell Hardness, HBW）

1. 原理
用一定直径的硬质合金球（通常为10mm）在规定载荷下压入材料表面，根据压痕直径计算硬度值。

布氏硬度常见类型：

• HBS：钢球压头，适用于硬度≤450 HB的材料，如软钢、灰铸铁、有色金属；

• HBW：硬质合金球压头，适用于硬度≤650 HB的材料，是现代标准主流形式。

2. 特点

• 结果稳定、重复性好；

• 适合较软至中等硬度金属；

• 压痕较大，不适用于薄壁或小型零件。

3. 典型应用
原材料及粗加工件的硬度检测，如退火钢、铸铁、有色金属及其合金。

三、维氏硬度（Vickers Hardness, HV）

1. 原理
使用顶角为136°的正四棱锥金刚石压头，在规定载荷下压入材料表面，根据压痕对角线长度计算硬度值。

2. 特点

• 精度高，可测试极小区域；

• 适用范围广，从软金属到超硬材料；

• 压痕极小，适合薄壁件、涂层、微区测试。

3. 典型应用
精密零件、镀层、薄板的硬度检测（如手机外壳涂层），以及科研中微观区域（晶界、相界）硬度分析。

四、三种硬度测试方法对比

五、测试方法选择建议

• 生产现场、批量检测： 选用洛氏硬度。

• 原材料、精度要求高： 选用布氏硬度。

• 镀层、微区、科研测试： 选用维氏硬度。

六、总结：
三种硬度测试方法各有优势。应根据材料特性、试样形状、硬度范围和精度要求综合选择，以获得最合理的测试结果。