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硬度测试技术
硬度测试技术一、硬度的概念硬度的测定是材料在力学性能研究中最简便，最常用的一种方法。所谓硬度，是材料对一更硬物体压入其内 时所表现的抵抗能力。硬度计在生产和科研中应用十分广泛，这是由于硬度试验与其它机械性能试验如拉伸、弯 曲试验等比较，具有下列特点： ⒈ 试验后工件不被破坏； ⒉ 可以在各种形状和尺寸的试件上进行试验，不需要特别试样； ⒊ 试验方法简单，操作方便，测量迅速； ⒋ 材料的硬度与其强度极限有近似的正比关系： σ b=KHB 公斤/毫米 2 式中 K 为一系数，不同的材料和不同的热处理状态其 K 值不同。例如碳钢的 K 值为 0.36，调制状态的合金钢为 0.34。 常用的硬度测试试验方法有：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度，以及里氏、肖氏硬度等。 硬度测试没有在性能测试实验室，而在金相热处理实验室中，是个有趣的现象。方便现场检验的需要，应 该是首要的考虑（同学们可以考证） 。二、洛氏硬度洛氏硬度法是采用金刚石圆锥体（锥角为 120°）和采用淬火钢球（直径为 1.588 毫米）做压头。一般较硬 的金属材料（如淬火后的工件）用金刚石压头；较软的金属材料则用钢球压头。其测试压痕为可见，所以人们认 为其是宏观硬度测试。 洛氏硬度的测试原理是根据压头压入试样表面的不可变的压痕深度来比较材料的硬度数值的高低。 如果直接以压痕深度大小作为计量指标，则会出现硬金属的硬度值小，而软金属的硬度值反而大的现象， 这不符合人们的一般习惯。因此，用一个选定的常数 K 来减去所得压痕深度值作为洛氏硬度的指标，即HR ? K ? h当以钢球为压头时，K=0.26；以金刚石锥体为压头时，K=0.2。此外，在读数上又规定以压入深度 0.002 毫 米作为标尺刻度的一格，这样，前者的 0.26 常数相当于 130 格，后者的 0.2 常数相当于 100 格，因此，洛氏硬度 值可由下式确定：h (红色表盘） 0.002 h HRC ? 100 ? (黑色表盘） 0.002 HRB ? 130 ?因此可知，当压痕深度 h=0.2mm 时，HRB=30，HRC=0，这也说明为什么 HRB 要取 0.26 作为常数的原因。 因为，B 标尺是测试较软的金属材料，试验时有的压痕深度可能超过 0.2mm 以上，若取 0.2 作为常数，硬度将会 得到负值，为此，常把 HRB 的常数取得大些。 洛氏硬度的测试数据是无量纲。 1、载荷与压头的配合75A 标尺----60kg+金刚石压头 2、测量范围标尺符号 A B C 硬度及几何尺寸C 标尺----150kg+金刚石压头B 标尺----100kg+钢球压头常用硬度值范围 20~88 20~100 20~70应用举例 碳化物、表面淬火钢等；对于硬质合金，也测量 HRA，不考虑厚薄。 软钢、退火钢、铜合金等 淬火钢、调制钢等测量的材料预计是硬，但是样品较薄 测量的材料预计是软，样品比较厚 测量的材料预计是硬，并且样品较厚3、 注意事项 ⑴ 压痕位置的选择：压痕离试样边缘及压痕之间的距离应大于 2.5 倍压痕直径。 ⑵ 操作动作的要求：加载、卸载要平稳，避免猛力。 ⑶ 未知样品的软硬情况下，应当首先测量 HRA 或 HRC；明确比较软后，即，HRA≤60（HRC≤20）再测 量 HRB，避免损坏钢球压头。 4、 操作规程 以实验室现有的设备， HR-150A 型洛氏硬度计为例， 说明一般的操 作规程。 ⑴ 选择压头及载荷。 ⑵ 按照试样形状、 大小选取载物台， 然后将试样的上下两面磨平， 置于载物台上。 ⑶ 预加载荷，依顺时针方向旋转升降手轮，使试样与压头接触， 并观察读数百分表上小指针移动到小红点处，大指针在 B-C 线左右 2 分度格之内为止。 ⑷ 手动调整读数盘，使百分表盘上的长指针对准硬度值的起点。 如果试验 HRB 时， 使长指针与表上红字 B 处对准； 如果试验 HRC、 HRA 时，则把长指针与表上黑字 C 处对准。 ⑸ 加主载荷，平稳地向自己的方向扳动加荷手柄，手柄扳动到位 后即可松开，待表盘上的指针处于稳定不动状态（应当确定较为固定的 图 5-1 HR-150A 型洛氏硬度计 载荷保持时间） 。 ⑹ 卸主载荷，向远离自己的方向平稳地推动卸载手柄，恢复到原来加荷前的位置。 ⑺ 读出硬度值：长针指向的数字为硬度值。HRB 读里圈的红色数字；HRC、HRA 读外圈的黑色数字。 ⑻ 卸预载荷：逆时针方向旋转升降手轮，使试样与压头脱离接触，并略微远离。 ⑼ 重新选取新的测试位置，或变换测试试样，从⑶~⑻重复进行。 5、应用范围 应用范围很广，可用于试验各种钢铁原材料、有色金属、经淬火后高硬度工件、表面热处理工件及硬质合金 等。 6、使用优点 压痕小（对试样的外观没有损害、影响） ，可测量高硬度，可直接读数，操作方便，效率高。 7、HR-150A 洛氏硬度计使用操作规程 我们实验室拥有的洛氏硬度计是 HR-150A 洛氏硬度计，位于 423 房间。其操作规范说明如下： 试件的准备：试件的厚度应不小于 10 倍压痕深度；表面必需精细制备使之平坦；不得带有油脂，氧化皮， 裂缝，显著的加工痕迹，凹坑及其它污物。具体操作中，可以将试样测试表面采用 200 号水砂纸粗磨，以保证表76面的要求。试件的测试面与基面尽可能保持平行，否则，需要根据测试情况修正。 测试种类载荷等选择：视材料选定硬度计的测试种类，进而选定硬度计的载荷数量，测头的种类，测试工作 台。对于未知硬度情况的试件，应当先测试 HRC 或 HRA，当 HRC 的数值低于 20，HRA 数值低于 60 时，换用 HRB 测试。 操作程序 ① 将试件稳妥放置在工作台上，然后缓慢转动手轮（顺时针） ，使工件与测试头接触，继续转动手轮使指 示盘中的小指针指于红点处，大指针指向 C-B 线，其左右偏离不超过±2 分度格。通过指示器上的调整盘可使大 指针正好与 C-B 线重合。 ② 将右侧低处的加荷手柄轻轻向前搬动（沿箭头方向） ，使总载荷加上，至指示器上的大指针停止转动后， 停留约 10 秒钟，然后将处于硬度计右侧靠后的卸荷手柄向后（箭头方向）轻轻推到极限位置，从指示器中读取 数据。 ③ 反时针转动手轮使试件与测头脱离，取下试样（或另选测试点重复以上程序） 。 安全规程 ① 手轮转动须一次到位，不可忽升忽降，影响测试。 ② 每个试件测试不宜少于三次。 ③ 测试压痕中心至试件边缘的距离不得小于 3mm。测试点之间的距离应大于 3 倍的压痕直径。 载荷的加载、卸载注意轻、缓、稳，以保证数据的准确稳定。 8、洛氏硬度计的构造 请课下查阅有关的技术书籍。 9、表面洛氏硬度计（HR2-45 型） 为了解决表面薄层硬度测量，常用表面洛氏硬度试验方法，其原理与一般洛氏硬度试验方法相同，区别在于 该法所使用的金刚石圆锥压头和表盘指示器更为精密；其初始载荷减为 3kgf，总载荷分别减为 15、30 和 45kgf。 实验室现有的表面洛氏硬度计是：HR2-45 型表面洛氏硬度计， 在 423 房间。 其操作过程与 HR-150A 型宏观洛氏硬度计的操作一样， 只是在读数上，以及表盘的表示有差别。 10、TH320 全洛氏硬度计 TH320 全洛氏硬度计为集洛氏硬度试验机、表面洛氏硬度试验 机、塑料洛氏硬度试验机一体的多功能硬度计，采用洛氏 （ROCKWELL）测量原理，可直接进行洛氏硬度测量、表面洛氏硬 度测量、塑料洛氏硬度测量，并可以将洛氏硬度值转换为 HB、HV、 HLD、HK、σ b 值。适用于碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及工程 塑料等材料的硬度检测，具有测试精度高，测量范围宽，主试验力 自动加卸载，测量结果数字显示并自动打印或与外部计算机通讯等 特点。可广泛应用于计量、机械制造、冶金、化工、建材等行业的 检测、科研与生产。 本机执行标准为：GB/T230.2-2002《金属洛氏硬度试验 第 2 部 分：硬度计的检验与校准》 、JB/T7409-94《塑料洛氏硬度计技术条 件》 、欧洲标准 BSEN10109-96 《金属材料硬度试验》 、国际标准 ISO6508.2《金属材料-洛氏硬度试验-硬度计的检验与校准》 。 产品特点：图 5-2 TH320 型全洛氏硬度计77图 5-3 特殊的压头结构结构独特 本硬度计采用特殊的压头结构， 除了可进行一般传统硬度计所能完成的测试外， 还可以测试普通 硬度计无法测到的表面，如环状、管状零件内表面，如上图所示。 测量范围宽 可测 HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK、HRL、HRM、HRP、HRR、 HRS、 HRV、 HR15N、 HR30N、 HR 45N、 HR15T、 HR30T、 HR45T、 HR15W、 HR30W、 HR45W、 HR15X、 HR30X、 HR45X、HR15Y、HR30Y、HR45Y 共 30 种标尺的硬度。 辅助功能强 除一般硬度测试外，具有以下辅助功能： 上下限设置，超差判别报警；数据统计，求平均值， 标准差，最大、最小值；标尺转换，可将测试结果转换为 HB、HV、HLD、HK 值以及强度σ b；曲面修正，对 柱面、球面测量结果自动修正。 具有中文、英文两种文本菜单显示，硬度测量结果数字显示。 主要性能参数 测试分辨率 0.1HR 洛氏单位 工作温度 10℃~35℃ 当用于测试塑料硬度时，相对湿度不超过 45%~75% 使用环境清洁，无振动，无强烈磁场，无腐蚀性介质 供电 单相，交流，220V（可切换为 110V，供货状态为 220V） ，50~60Hz，4A 净重 100kg 最大外形尺寸 720mm×240mm×815mm标尺 HRA HRD HRC HRF HRB HRG HRH HRE HRK HRL HRM HRP HRR HRS HRV 钢球压头 直径 1.5875mm (1/16”) 钢球压头 直径 3.175mm (1/8”) 钢球压头 直径 6.350mm (1/4”) 钢球压头 直径 12.70mm (1/2”) 金刚石压头 压 头 试验力 588.4N/60kgf 980.7N/100kgf kgf 588.4N/60kgf 980.7N/100kgf kgf 588.4N/60kgf 980.7N/100kgf kgf 588.4N/60kgf 980.7N/100kgf kgf 588.4N/60kgf 980.7N/100kgf kgf 硬度范围 20-88 40-77 20-70 60-100 20-100 30-94 80-100 58-100 40-100 50-115 50-115 100-120 50-115 轴承合金及其它极软的金属如铝、锌、铅、锡等以 及塑料、硬纸板等 应用举例 硬质合金，浅表面硬化钢 中等表面硬化钢， 珠光体可锻铁等 淬火钢，调质钢，硬铸钢等 退火铜合金，软质薄板合金 铜合金，软钢，铝合金 可锻铁，铜-镍-锌合金 铝，锌，铅等 铸铁，铝及镁合金，轴承合金 青铜，铍青铜注 1：初试验力均为 98.07N/10kgf。 注 2：硬度计可用于测定塑料硬度，但不适用于塑料薄膜、泡沫塑料。78本设备作为提高性实验技能部分，感兴趣的同学可以另行组织学习。三、显微硬度技术1、 显微硬度 ⑴ 显微硬度 如果用小的载荷把硬度测试的范围缩小到显微尺度以内就称为显微硬度。 显微硬度是金相分析中常用的测试 手段之一。它和一般硬度测定的原理及方法一样，只是加在锥形金刚石压头上的负荷极小，从数克到数百克，因 此在试样上所留的压痕也极微小， 压痕对角线一般只有几个微米到几十个微米， 这么小的压痕必须用金相显微镜 才能测量。因而使得欲评定某一相或结构组分的硬度成为可能，进而为组织分析或性能分析提供依据。 显微硬度计类型很多，按结构来分主要有金刚石压头装入物镜和压头单独使用两种。 显微硬度测试原理： 显微硬度测试采用的压入法类型， 所标志的硬度值实质上是金属表面抵抗因外力压入所引起的塑性变形的抗 力的大小。硬度值与其它静载荷下的力学性能指标存在着一定的关系，可借以获得其它性能的近似情况。 ⑵ 压头类型 测量显微硬度的压头是个极小的金刚石锥体，重约 0.05~0.06g，镶在压头的顶尖上。显微硬度压头按几何形 状分为两种类型： 一种是锥面夹角为 136°的正方锥体压头。 又称维氏 （Vikers） 锥体， 压痕形状见图 a， 且 d1=d2。 它的应用较为广泛。在我国，苏联及其它欧洲各国均采用这一类型的压头。另一种是菱面锥体压头，又称克诺伯 （Knoop）型压头。压痕形状见图 b，且 7d1=d2 此类压头在美国使用较为普遍。图 5-4 维氏、努氏压头几何形状d1d2d1d2图a 图 5-5 垂直看得压痕形状图b在一般硬度测定时，当载荷去处后，压痕将因材料的弹性回复而略缩小。甚至产生形状歪扭。压痕的弹性回 复量及歪扭程度取决于被测材料的物理性能及压头的形式。努普（Knoop）型压头以菱面锥体压入试样表面，压 头的形状设计恰使荷重去处后的弹性回复主要发生在短对角线方向， 长对角线方向可忽略不计。 其目的在于避免 压痕的弹性回复，以测得无弹性回复影响的显微硬度。79⑶ 显微硬度值 显微硬度值（HV）以单位压痕凹陷面积所承受的负荷作硬度值的计量指标。单位是：Kg/mm2。压痕面积的 计算方法随压头几何形状不同而异，硬度值与压痕对角线之间的关系可以通过几何关系推导出来。① 维氏显微硬度值HV ?当α =136°时，则：P ? A2 P sin d2?2式中，A 是压痕面积，P 是负荷（g） ，α 是维氏锥体的夹角，d 是压痕对角线长（μm） 。HV ? 1854 .4压痕深度约为 d/7。P Kg / mm 2 2 d② 克诺伯型显微硬度值HK ?式中，AP 是压痕的投影面积（μm2） ，P 是负荷（g） ，L 是压痕长对角线长度（μm） ，W 是压痕短对角线长 度（μm） 。 当 W=0.14056L 时，P P ? AP 1 L ?W 2HK ? 14230P Kg / mm 2 L2压痕深度为 L/30。 在相同负荷下，HK 较 HV 的压痕深度浅，更适合于测定薄层硬度及过渡层硬度的分布。 计算显微硬度值，首先应当测量显微硬度压痕的对角线长度；测量压痕的对角线长度时，维氏压痕是两个对 角线的平均值，努氏压痕是只测量长对角线的长度。 一般仪器均附有显微硬度值与压痕对角线长度之间的换算表。HXD-1000 型显微硬度计在测量完压痕长度 后，可以直接在显示屏上读出数据，非常方便。 显微硬度值的表达方式是：400HV0.1，或 400HK0.1。其中，HV（HK）代表显微硬度，0.1 代表载荷大小， 400 代表显微硬度值，保荷时间在 15~20s，如果不是 15~20s，需要标明：400HV0.1/30，说明保荷时间是 30s。 显微硬度的数值具有明确的物理意义：单位面积上所承受的力（这样的说法存在争议） 。 更新的显微硬度数值的表示方法是合乎国际标准的形式： MPa、 GPa （但是， 这么表示， 存在争议） 。 HXD- 2 型显微硬度计测试得到的显微硬度数值的单位是 Kgf/mm ，若转换成国际单位的 Mpa（10 N/m ） ，近似的关系是 1Kgf/mm2=9.8Mpa。也就是说，Kgf/mm2 单位制下的数值与 Mpa 单位制下的数值相差约 10 倍。比如，看到显微 硬度数值是 9000Mpa 时，与原来的约 900 Kgf/mm2 是相对应的。如果表示的是 GPa，在数值后加 2 个零，就是 近似的数值。当然，准确的数值，需要尽可能精确换算。 ⑷ 显微硬度计的结构 压头单独使用的显微硬度计 现在常见的显微硬度计，如苏联的∏MT-3、国产 HX-200 型、71 型等显微硬度计，及本次课程使用的新型 的 HXD-1000 数字显示型均属此类型；下面仅以 HXD-1000 型硬度计为例，介绍其结构。80可以参考的资料： HXD-1000 型硬度计参考操作说明书 《金相检验技术基础》-1988 年 机械工业出版社； 《金属硬度实验》-1983 年 计量出版社。 ⑸ ① ② ③ ④ 使用注意事项 压痕中心距试样边缘的距离，或两相邻压痕中心之间的距离，应不小于二倍压痕对角线之长。 试验矿物时，上述之距离应不低于五倍压痕对角线之长。 试样厚度应不小于压痕对角线长度一倍半。 试验金属合金之单独结构部分时，同样采用上列规程，并以晶粒之边界视作试样之边界。2、 测试步骤 参看附录中相应部分。 3、显微硬度在金相研究中的应用 ⑴ 金属材料，合金相的研究 显微硬度通常用来测定显微组织中某一组织组成物或某一相的硬度。 显微硬度广泛用于测定金属及合金中各 组成相的硬度，剖析其对合金性能的供献，为合金的正确设计提供依据。 如对各类碳化物显微硬度的研究。 为制造优良的硬质合金获得了有效成果。 借助合金中各组成相的显微硬度， 分析在合金强化中起主要作用的结构部分。 因此， 显微硬度又是配合研究多相合金中各组分对强化影响的重要手 段。 ⑵ 金属表面层性能的研究 ① 扩散层性能的研究，例如渗碳层，氮化层，金属扩散层等。图 5-6②表面加工硬化层性能的研究。如金属表层受机械加工，热加工的影响；切削加工对表面硬度的影响。⑶ 晶粒内部不均匀性的研究 由于显微硬度对化学成分不均匀的相具有较敏感的鉴定能力， 故常用于研究分析晶粒内部的不均匀性。 如通 过合金中固溶体枝晶偏析的测定，得到晶粒不均匀度与成分，状态间的关系，进而为控制、消除偏析提供数据。 ⑷ 极细薄金属制成品硬度的测量 如薄片，细丝等 ⑸ 特殊用途 显微组织的定位观察；显微组织中的直线距离的测量；断裂韧性的获得。 （需要更多的资料支持）81未清洗（硅钼棒） 图 5-7清洗（靠显微硬度压痕定位：寻找、角度）4、 载荷的选择、保荷时间 在条件允许的情况下，尽可能选取较大的载荷。常见的载荷是 0.1kg，保荷 15 秒。 5、 显微硬度数值的可比性 显微硬度数值的可比性，必须是建立在相同载荷的前提下。 有关显微硬度的更进一步的情况，请参阅相关的材料。 6、 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 响显微硬度值精确度的因素 试样的制备 负荷的选择 压痕位置 负荷加载的速度、停留时间 操作者的个人因素显微硬度压痕图片图 5-8维氏压头压痕图 5-9努氏压头压痕82图 5-10 HXD-1000 型显微硬度计（右侧视角）图 5-11 HXD-1000 型显微硬度计（左侧视角）显微硬度数值与载荷的关系 一般情况下，同一个样品的显微硬度的数值随着载荷选取的不同而变化，通常是载荷越大，显微硬度的测试 数值越小，并趋于一个稳定值。后面的图片、数值是同一个样品的测试效果。感兴趣的同学，可以查阅有关资料。Hv0.0051576、Hv0.01560Hv0.025513Hv0.05447Hv0.140383Hv0.2416Hv0.3412Hv0.5403Hv1.0413显微硬度1600140012001000800600400 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0载 荷 （ 公 斤 ）4、VKD Micromet 5114 显微硬度计技术性能特点 实验室最新购置的设备：VKD Micromet 5114 显微 硬度计。现将其特点、功能简单介绍一下。 1、数字式载荷控制，载荷范围：10gf-1000gf（10gf，25gf， 50gf，100gf，200gf，300gf，500gf，and 1000gf） ； 2、自动转塔台，并带有三个物镜（10х，20х and 50х）和两 个放置韦氏或努氏压头的位置； 3、带有硬度计校准证书和测试标准块； 4、 数字式丝状目镜可使努氏和韦氏的显微硬度精密测量值的 精度达到 0.01μm，并可同时在 LCD 显示屏上直接读取测量值； 5、读取的测量值可在 LCD 显示屏上直接转换成洛氏等其他 硬度值；846、可储存 256 个压痕，并进行统计分析和生成相应的报告，还可打印出最大值、最小值、平均值、范围、 标准离差和各种硬度计已设置好的信息； 7、载物台 X、Y 轴最大行程为 25mm，定位精度：0.001mm,并可在千分尺的 LCD 显示屏和控制台的 LCD 显示屏上同时进行读取，单位包括公制和英制； 8、50W 的带有光圈和过滤器的卤素照明装置可使硬度计具有显微镜的功能用于显微观察； 9、硬度计配有详细的操作使用说明手册、样品卡具、灰尘罩、照相装置接口、标准测试块和相关的工具； 10、韦氏、努氏压头为标准配置。四、洛氏硬度 HRC 与其它硬度及强度换算表（试行）洛氏硬度HRC65.0 64.5 64.0 63.5 63.0 62.5 62.0 61.5 61.0 60.5 60.0 59.5 59.0 58.5 58.0 57.5 57.0 56.5 56.0 55.5 55.0 54.5 54.0 53.5 53.0 52.5 52.0 51.5 51.0 50.5 50.0 49.5 49.0 48.5 48.0 47.5 47.0 46.5 46.0 45.5 45.0 44.5 44.0 43.5 43.0 42.5 42.0 41.5 41.0 40.5 40.0 39.5 39.0HRA83.6 83.4 83.1 82.9 82.6 82.3 82.1 81.8 81.5 81.3 81.0 80.7 80.5 80.4 80.0 79.7 79.5 79.4 78.9 78.6 78.4 78.1 77.9 77.6 77.4 77.1 76.9 76.6 76.3 76.1 75.8 75.5 75.3 75.0 74.8 74.5 74.4 74.0 73.7 73.5 73.2 73.0 72.7 72.4 72.2 71.9 71.7 71.4 71.1 70.9 70.6 70.4 70.1HB10/3000538 532 526 520 515 509 503 497 492 486 480 474 469 463 457 451 445 439 433 428 422 417 411 406 400 395 390 384 379 374 369 364 359布氏硬度维氏硬度HV798 785 774 763 751 741 730 719 708 697 687 676 666 655 645 635 625 615 605 596 587 578 569 560 551 543 535 527 520 512 505 496 489 482 475 468 461 454 448 441 435 429 423 417 411 405 400 394 389 384 378 373 368表面洛氏硬度15-N92.5 92.3 92.1 92.0 91.8 91.6 91.4 91.3 91.1 90.9 90.7 90.4 90.2 90.0 89.8 89.5 89.3 89.0 88.8 88.6 88.3 88.1 87.8 87.6 87.3 87.1 86.8 86.6 86.3 86.0 85.8 85.5 85.2 85.0 84.7 84.4 84.2 83.8 83.6 83.3 83.0 82.7 82.4 82.1 81.8 81.5 81.2 80.9 80.6 80.3 80.1 79.8 79.530-N81.4 81.1 80.7 80.3 80.0 79.6 79.2 78.8 78.4 78.0 77.6 77.2 76.8 76.4 76.0 75.5 75.1 74.7 74.2 73.8 73.4 72.9 72.5 72.0 71.5 71.1 70.6 70.2 69.7 69.3 68.8 68.3 67.9 67.4 66.9 66.4 66.0 65.6 65.0 64.6 64.1 63.6 63.2 62.7 62.2 61.8 61.3 60.8 60.4 59.9 59.5 59.0 58.545-N71.4 71.0 70.5 70.0 69.6 69.1 68.6 68.1 67.6 67.1 66.5 66.0 65.4 64.9 64.3 63.7 63.2 62.6 62.0 61.4 60.9 60.3 59.7 59.1 58.5 57.9 57.4 56.8 56.2 55.6 55.0 54.4 53.8 53.2 52.6 52.0 51.4 50.8 50.2 49.6 49.0 48.4 47.8 47.1 46.6 45.9 45.3 44.7 44.1 43.5 42.9 42.3 41.7? b k g / mm 2267.5 261.5 255.5 249.5 243.5 237.0 231.5 226.5 221.0 216.0 211.5 207.5 203.0 198.5 194.5 190.5 187.5 184.0 180.5 177.5 174.5 171.5 168.5 166.0 163.5 160.5 158.0 155.5 153.0 150.5 148.0 146.0 144.0 141.5 139.0 137.0 135.0 133.0 131.0 129.5 127.5 125.5 123.5强度（近似值）85洛氏硬度HRC38.5 38.0 37.5 37.0 36.5 36.0 35.5 35.0 34.5 34.0 33.5 33.0 32.5 32.0 31.5 31.0 30.5 30.0 29.5 29.0 28.5 28.0 27.5 27.0 26.5 26.0 25.5 25.0 24.5 24.0 23.5 23.0 22.5 22.0 21.5 21.0 20.5 20.0 （19.5） (19.0) (18.5) (18.0) (17.5) (17.0) (16.5) (16.0) (15.5) (15.0) (14.5) (14.0) (13.5) (13.0) (12.5) (12.0) (11.5) (11.0) (10.5) (10.0) (9.5) (9.0) (8.0) (8.0)HRA（69.8） （69.6） （69.3） （69.0） （68.8） （68.5） （68.3） （68.0） （67.7） （67.5） （67.2） （67.0） （66.7） （66.4） （66.2） （65.9） （65.7） （65.4） （65.1） （64.9） （64.6） （64.4） （64.1） （63.8） （63.6） （63.4） （63.1） （62.8） （62.5） （62.3） （62.0） （61.7） （61.5） （61.2） （61.0） （60.7） （60.4） （60.2） （59.9） （59.7） （59.4） （59.1） （58.9） （58.6） （58.4） （58.1） （57.9） （57.6） （57.3） （57.1） （56.8） （56.5） （56.3） （56.0） （55.7） （55.5） （55.2） （55.0） （54.7） （54.5） （54.2） （53.9）HB10/3000354 349 344 340 335 331 327 322 318 314 310 306 302 298 294 291 287 284 280 277 273 270 266 263 260 257 254 251 248 246 243 240 237 235 233 230 228 225 223 221 219 216 214 212 210 208 206 204 202 200 198 196 194 192 190 188 186 185 183 181 179 177布氏硬度维氏硬度HV363 358 353 348 343 339 334 329 325 321 316 312 308 304 300 296 292 289 285 281 277 274 270 267 263 260 257 254 251 247 244 241 238 235 232 229 226 224 221 218 215 213 210 208 205 203 200 198 196 193 191 189 187 184 182 180 178 176 174 172 170 168表面洛氏硬度15-N79.2 78.9 78.6 78.3 78.0 77.7 77.4 77.1 76.8 76.5 76.3 76.0 75.7 75.4 75.1 74.8 74.5 74.2 73.9 73.6 73.3 73.0 72.7 72.5 72.2 71.9 71.6 71.3 71.0 70.7 70.4 70.2 69.9 69.6 69.3 69.0 68.7 68.5 68.2 67.9 67.6 67.3 67.1 66.8 66.5 66.3 66.0 65.7 -30-N58.1 57.6 57.1 56.7 56.2 55.7 55.2 54.8 54.3 53.8 53.4 52.9 52.5 52.0 51.6 51.1 50.6 50.0 49.3 48.8 48.3 48.2 47.9 47.4 46.9 46.5 46.0 45.5 45.1 44.6 44.2 43.8 43.3 42.9 42.4 41.9 41.5 41.0 40.6 40.1 39.6 39.2 38.7 38.3 37.8 37.4 36.9 36.5 -45-N41.1 40.5 39.9 39.3 38.7 38.1 37.6 36.9 36.3 35.7 35.2 34.6 34.0 33.2 32.7 32.2 31.6 31.0 30.4 29.8 29.2 28.6 28.0 27.4 26.8 26.2 25.6 25.0 24.5 23.9 23.3 22.7 22.1 21.5 20.9 20.4 19.8 19.2 18.6 18.0 17.5 16.9 16.3 15.7 15.1 14.5 14.0 13.4 -? b k g / mm 2122.0 120.0 118.5 117.0 115.5 114.0 113.0 111.5 110.0 108.5 107.0 106.0 104.5 103.0 102.0 100.5 99.5 98.5 97.0 96.0 95.0 93.5 92.5 91.5 90.5 89.5 88.5 87.5 86.0 84.5 83.5 82.5 81.5 80.5 79.5 79.0 77.5 77.0 76.0 75.5 74.5 74.0 73.5 72.5 71.5 71.0 70.0 69.0 68.5 67.5 66.5 66.0 65.0 64.5 63.5 62.5 62.0 61.5 61.0 60.0 59.5 59.0强度（近似值）洛氏硬度 HRB 与其它硬度及强度换算表（试行）洛氏硬度 布氏硬度 维氏硬度 表面洛氏硬度 强度（近似值）86HRB 100.0 99.5 99.0 98.5 98.0 97.5 97.0 96.5 96.0 95.5 95.0 94.5 94.0 93.5 93.0 92.5 92.0 91.5 91.0 90.5 90.0 89.5 89.0 88.5 88.0 87.5 87.0 86.5 86.0 85.5 85.0 84.5 84.0 83.5 83.0 82.5 82.0 81.5 81.0 80.5 80.0 79.5 79.0 78.5 78.0 77.5 77.0 76.5HRA (61.3) (61.0) (60.7) (60.3) (60.0) (59.7) (59.3) (59.0) (58.7) (58.4) (58.1) (57.7) (57.4) (57.1) (56.8) (56.5) (56.1) (55.8) (55.5) (55.2) (54.9) (54.6) (54.2) (53.9) (53.6) (53.3) (53.0) (52.7) (52.4) (52.1) (51.8) (51.5) (51.2) (50.9) (50.6) (50.3) (50.0) (49.7) (49.4) (49.2) (48.9) (48.6) (48.3) (48.0) (47.8) (47.5) (47.2) (46.9)HB10/) (221) (216) (212) (207) (203) (199) (196) (193) (190) (187) (184) (181) (179) (176) (174) (172) (170) (168) (166) (164) (162) (160) (158) (157) (155) (154) (152) (151) (149) (148) (146) (145) (143) (142) (141) (140) 138 137 136 135 134 132 131 130 129 128 127HV 237 233 230 226 222 219 216 212 209 206 203 201 198 196 193 191 188 186 184 182 179 177 176 174 172 170 168 166 165 163 161 160 158 157 155 154 152 151 149 148 147 145 144 143 141 140 139 13815-T 92.3 92.1 92.0 91.8 91.6 91.5 91.3 91.2 91.0 90.9 90.7 90.6 90.4 90.3 90.1 89.9 89.8 89.6 89.5 89.3 89.2 89.0 88.9 88.7 88.6 88.4 88.2 88.1 87.9 87.8 87.6 87.5 87.3 87.1 87.0 86.8 86.7 86.5 86.4 86.2 86.1 85.9 85.7 85.6 85.4 85.3 85.1 84.930-T 82.6 82.3 81.9 81.6 81.3 80.9 80.6 80.3 79.9 79.6 79.3 78.9 78.6 78.3 77.9 77.6 77.3 76.9 76.6 76.3 75.9 75.6 75.3 74.9 74.6 74.2 73.9 73.6 73.3 72.9 72.6 72.3 71.9 71.6 71.3 70.9 70.6 70.2 69.9 69.6 69.3 68.9 68.6 68.3 67.9 67.6 67.3 66.945-T 72.1 71.5 71.0 70.5 70.0 69.5 69.0 68.5 67.9 67.4 66.9 66.4 65.8 65.3 64.8 64.3 63.8 63.2 62.7 62.2 61.7 61.2 60.6 60.1 59.6 59.1 58.6 58.0 57.5 57.0 56.5 56.0 55.5 54.9 54.4 53.9 53.4 52.9 52.4 51.8 51.3 50.8 50.3 49.8 49.3 48.7 48.2 47.7? b k g / mm 280.5 79.5 78.5 77.5 76.5 75.5 74.5 73.5 72.5 71.5 71.0 70.0 69.0 68.0 67.0 66.5 66.0 65.0 64.5 63.5 63.0 62.5 61.5 61.0 60.0 59.5 59.0 58.5 57.5 57.0 56.5 55.5 55.0 54.5 54.0 53.5 53.0 52.5 52.0 51.5 51.0 50.5 50.0 49.5 49.0 48.5 48.0 48.087洛氏硬度 HRB 76.0 75.5 75.0 74.5 74.0 73.5 73.0 72.5 72.0 71.5 71.0 70.5 70.0 69.5 69.0 68.5 68.0 67.5 67.0 66.5 66.0 65.5 65.0 64.5 64.0 63.5 63.0 62.5 62.0 61.5 61.0 60.5 60.0 注明： HRA (46.7) (46.4) (64.1) (45.9) (45.6) (45.3) (45.1) (44.8) (44.5) (44.3) (44.0) (43.8) (43.5) (43.3) (43.0) (42.8) (42.5) (42.3) (42.0) (41.8) (41.5) (41.3) (41.1) (40.8) (40.6) (40.3) (40.1) (39.9) (39.6) (39.4) (39.2) (38.9) (38.7)布氏硬度 HB10/ 124 123 122 121 120 119 118 118 117 116 115 114 113 112 111 111 110 109 108 107 107 106 105 104 104 103 102 101 100 100 99维氏硬度 HV 137 135 134 133 132 131 130 129 128 127 126 124 123 122 121 120 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 108 107 106 105 15-T 84.8 84.6 84.5 84.3 84.2 84.0 83.8 83.7 83.5 83.4 83.2 83.1 82.9 82.8 82.6 82.4 82.3 82.1 82.0 81.8 81.7 81.5 81.3 81.2 81.0 80.9 80.7 80.6 80.4 80.3 80.1 79.9 79.8表面洛氏硬度 30-T 66.6 66.3 65.9 65.6 65.3 64.9 64.6 64.3 63.9 63.6 63.2 62.9 62.6 62.2 61.9 61.6 61.2 60.9 60.6 60.3 59.9 59.6 59.3 58.9 58.6 58.2 57.9 57.6 57.2 56.9 56.6 56.2 55.9 45-T 47.2 46.6 46.1 45.6 45.1 44.6 44.0 43.5 43.0 42.5 42.0 41.4 40.9 40.4 39.9 39.4 38.8 38.3 37.8 37.3 36.8 36.3 35.8 35.2 34.7 34.2 33.7 33.2 32.6 32.1 31.6 31.1 30.6? b k g / mm 247.5 47.0 46.5 46.0 46.0 45.5 45.0 44.5 44.5 44.0 43.5 43.5 43.0 42.5 42.5 42.0 42.0 41.5 41.0 41.0 40.5 40.5 40.0 40.0 40.0 39.5 39.5 39.0 39.0 38.5 38.5 38.5 38.0强度（近似值）①上述两表系由中国计量科学研究院提供，表中所列的硬度值是根据我国新硬度基准实际测定的。在编入本表时， 经过一些整理和简化。 ②括弧内数值仅供参考，在实际测试时不宜使用。 ③各种硬度值及强度值之间并无理论上的关系，所列数值系根据试验数据统计所得的近似换算值，特别是强度值。显微硬度测试时试验力的选择 为了确切的得到被测试样的真实硬度，就必须选择恰当的试验力。如果试验力选择不正确，会使测得的硬度 值与真实的硬度值相差很大。例如：在测定薄片或表面层的硬度时，选择的试验力太大，压入深度超过试样的厚 度时，则测得的硬度是被测试样和支承物（或底层材料）的综合硬度。又如对硬度不均匀的材料测定其硬度时， 试验力选择太小，则单点测得的硬度值，往往是其软点或硬点的硬度，而不是该试样的真实硬度。因此，可以按 以下三个原则选择试验力： 1： 在测定试样或零件的材料硬度时， 为了保证较高的测量精度， 减少瞄准误差的影响、 考虑到试样制备时， 表面冷加工所产生的挤压硬化层对显微硬度测试的影响， 以及材料微观硬度不均匀的影响， 在表面尺寸及厚度允88许的条件下，应尽量选择大的试验力。 2： 在测定薄片或表面渗层、 镀层的硬度时， 要根据试样或表面层厚度 （A） 、 硬度或硬度范围的最小值 （HV） 或（HK）来选择试验力。 按有关试验法规定，为了防止底层部位或支承物硬度的影响，压头的压如深度（h）应不大于试样或表面层 厚度（A）的 1/10，即 h≤A/10。根据这个规定，由维氏或努普硬度计算公式及压头压入深度（ h）和压痕对角 线长度（d）之间的关系，可以得到允许选择的最大试验力： （1） 对维氏硬度试验法，维氏压头压入深度是压痕对角线长度的 1/7，这时允许选择的最大试验力，可由 公式得到。 F≤2.59HVA2 式中 F----试验力的最大允许值（N） ； HV----试样的维氏硬度（K gf/mm2） ； A----试样或表面层的厚度（mm） 。 （2） 对努普硬度试验法，努普压头压入深度是压痕对角线长度的 1/30，这时允许选择的最大试验力，可由 公式得到。 F≤6.2HKA2 式中 F----试验力的最大允许值（N） ； HK----试样的维氏硬度（K gf/mm2） ； A----试样或表面层的厚度（mm） 。 3： 对薄片或表面渗层、镀层的剖面测定硬度值时，应根据薄片或表面层剖面的宽度（ L） 、硬度或硬度范 围的最小值（HV）或（HK）来选择试验力。 压头压入试样时产生的挤压应力， 能影响到距离压痕中心二倍压痕对角线长度的地方。 为了避免不同硬度的 相邻区域或空间对被测部位硬度的影响， 有关标准规定： 压痕中心离开试样边缘的距离应不小于二倍压痕对角线 的长度。按这个规定，压痕对角线长度应不大于试样或表面宽度（L）的 1/4。由维氏或努普硬度计算公式可以 得到允许选择的最大试验力： （1） 对维氏硬度试验时 F≤0.33HVL2 式中 F----试验力的最大允许值（N） ； 2 HV----试样的维氏硬度（Kgf/mm ） ； L----试样或表面层的宽度（mm） 。 （2） 对努普硬度试验时 1）努普压痕对角线平行宽度方向时： F≤0.043HKL2 （1） 式中 F----试验力的最大允许值（N） ； 2 HK----试样的维氏硬度（Kgf/mm ） ； L----试样或表面层的宽度（mm） 。 2）努普压痕的短对角线平行宽度方向时： F≤2.11HKL2 （2） 式中 F----试验力的最大允许值（N） ； 2 HK----试样的维氏硬度（Kgf/mm ） ； L----试样或表面层的宽度（mm） 。 由于努普压痕的长对角线长度是短对角线长度的七倍，所以式（1） 、式（2）中的系数比是 1∶49。五、维氏硬度由于布氏硬度试验法存在钢球变形问题，限制它不能用于测试高硬度材料（＞450HBW） ，洛氏硬度试验法 虽可测定各种金属的硬度，但需采用不同的标度，不同标度测定的硬度又不能直接换算，因此出现了维氏硬度试89验法。维氏硬度测定原理基本上和布氏硬度相同，也是根据单位压痕陷凹面积上所受的载荷，即应力值作为硬度 值的计量指标。 所不同的是维氏硬度采用了锥面夹角为 136°的金刚石四方角锥体。 这时由于压入角 φ 恒定不变， 使得载荷改变时，压痕的几何形状相似，因此，在维氏硬度试验中，载荷可以任意选择，而所得硬度值相同，这 是维氏硬度试验最主要的特点，也是最大的优点。四方角锥之所以选取 136°是为了所测数据与 HB 值能得到最 好的配合。因为一般布氏硬度试验时压痕直径多半在（0.25~0.5）D 之间，取平均值为 0.375D，这时布氏硬度的 压入角 φ=44°，而面角为 136°的金刚石正四棱锥形压痕的压入角也等于 44°。所以在中低硬度范围内，维氏 硬度与布氏硬度值很接近（见图 6-6） 。 此外，采用金刚石方角锥后，压痕为一具有轮廓清晰的正方形，在测量压痕对角线长度 d 时误差小，同时不 存在压头变形问题，适用于任何硬度材料。 维氏硬度值以符号 HV 表示，其值可表示为 HV=P = A凹 d 2p 2 sin 68?=1.854P （6-6） d2由式 6-6 可以看出，只要量出压痕对角线长度 d ，既可求出 HV 值，或通过查表获得 HV 值（见表 6-8） ，HV 值 2 的单位为 9.8N/mm 。若单位采用 MPa ，则式 6-6 右边应乘以 0.102 才得所求 HV 值。表 6-8 压痕对角线与维氏硬度对照表 维氏硬度（HV） 压痕对角线 /mm 0.100 0.105 0.110 0.115 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 0.150 0.155 0.160 0.165 0.170 0.175 0.180 0.185 0.190 0.195 0.200 0.205 0.210 0.215 97
824 772 724 681 642 606 572 542 514 488 464 442 421 401 300 在下列载荷 P/N 100 50 927 841 766 701 644 593 549 509 473 441 412 386 362 341 321 303 286 271 257 244 232 221 210 201 压痕对角 线 /mm 0.610 0.620 0.630 0.640 0.650 0.660 0.670 0.680 0.690 0.700 0.710 0.720 0.730 0.740 0.750 0.760 0.770 0.780 0.790 0.800 0.810 0.820 0.830 0.840 300 150 145 140 136 132 128 124 120 117 114 110 107 104 102 98.9 96.3 93.8 91.4 89.1 86.9 84.8 82.7 80.8 78.8 维氏硬度（HV） 在下列载荷 P/N 100 49.8 48.2 46.7 45.3 43.9 42.6 41.3 40.1 39.0 37.8 36.8 35.8 34.8 33.9 33.0 32.1 31.3 30.5 29.7 29.0 28.3 27.6 26.9 26.3 50 24.9 24.1 23.4 22.6 22.0 21.3 20.7 20.1 19.5 18.9 18.4 17.9 17.4 16.9 16.5 16.1 15.6 15.2 14.9 14.5 14.1 13.8 13.5 13.1900.220 0.225 0.230 0.235 0.240 0.245 0.250 0.255 0.260 0.265 0.270 0.275 0.280 0.285 0.290 0.295 0.300 0.305 0.310 0.315 0.320 0.325 0.330 0.335 0.340 0.345 0.350 0.355 0.360 0.365 0.370 0.375 0.380 0.385 0.390 0.395 0.400 0.405 0.410 0.415 0.42051
890 856 823 792 763 736 710 685 661 639 618 598 579 561 543 527 511 496 481 467 454 441 429 418 406 396 385 375 366 357 348 339 331 323 315383 366 351 336 322 309 297 285 274 264 254 245 236 228 221 213 206 199 193 187 181 176 170 165 160 156 151 147 143 139 136 132 128 125 122 119 116 113 110 108 105192 183 175 168 161 155 148 143 137 132 127 123 118 114 110 107 103 99.7 96.5 93.4 90.6 87.8 85.2 82.6 80.2 77.9 75.7 73.6 71.6 69.6 67.7 66.0 64.2 62.6 61.0 59.4 58.0 56.5 55.2 53.9 52.60.850 0.860 0.870 0.880 0.890 0.900 0.910 0.920 0.930 0.940 0.950 0.960 0.970 0.980 0.990 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.9577.0 75.2 73.5 71.8 70.2 68.7 67.2 65.7 64.3 63.0 61.6 60.4 59.1 57.9 56.8 55.6 50.5 46.0 42.1 38.6 35.6 32.9 30.5 28.4 26.5 24.7 23.2 21.7 20.4 19.3 18.2 17.2 16.3 15.4 14.625.7 25.1 24.5 24.0 23.4 22.9 22.4 21.9 21.4 21.0 20.5 20.1 19.7 19.3 18.9 18.5 16.8 15.3 14.0 12.9 11.9 11.0 10.2 9.5 8.8 8.212.8 12.5 12.3 12.0 11.7 11.5 11.2 11.0 10.7 10.5 10.3 10.1 9.9 9.7 9.5 9.3 8.4910.425 0.430 0.435 0.440 0.445 0.450 0.455 0.460 0.465 0.470 0.475 0.480 0.485 0.490 0.495 0.500 0.510 0.520 0.530 0.540 0.550 0.560 0.570 0.580 0.590 0.600308 301 294 287 281 275 269 263 257 252 247 242 237 232 227 223 214 206 198 191 184 177 171 165 160 155103 100 98.0 95.8 96.3 91.6 89.6 87.6 85.8 84.0 82.2 80.5 78.8 77.2 75.7 74.2 71.3 68.6 66.0 63.6 61.3 59.1 57.1 55.1 53.3 51.551.3 50.2 49.0 47.9 46.8 45.8 44.8 43.8 42.9 42.0 41.1 40.2 39.4 38.6 37.8 37.1 35.6 34.3 33.0 31.8 30.7 29.6 28.5 27.6 26.6 25.8注：1. 此表是根据下列公式计算出来的： HV=1.854P d2式中 P――载荷（Kgf） ；d――压痕对角线（mm） 2. 由于 HV 与 P 成正比。故表中未列出的压痕对角线的 HV 值，可根据其上下两数值用内插法求得。 3. 根据 GB 规定，采用的载荷分 50、100、200、300、500、1000N 六级。上表中仅列有其中常 用的三级；如采用其他载荷时，可乘以相应的倍数求出 HV 值。例如，采用载荷 200N 时，可根据表中载荷 100N 时的 HV10 值乘以 2 倍，既得 HV20 值。 维氏试验法一般按国标 GB――1984 执行。试样表面粗糙度应不高于 Ra0.2μm，两面应平行。试样厚度 t 应 不小于压痕对角线的 1.5 倍。试验时应尽可能选用较大的负荷，以提高测量精度，并减小磨制试样表面硬化层的 影响。但当硬度＞500HV 时，最好不采用大于 500N 的载荷，以免损伤压头，试验前可根据试样的厚度和硬度值 的大小选用表 6-9 和表 6-10 中的载荷。 对于某些特殊情况， 要求在球面或柱面上测定 HV 时， 需要按表 6-11~6-16 进行修正。表 6-9P/N 10 200 0.14维氏硬度试验试样最小厚度表（ mm）HV 300 0.12 400 0.10 600 0.08 800 0.07 9220 30 40 50 100 200 300 400 500 600 800 0.19 0.24 0.27 0.31 0.43 0.62 0.75 0.87 1.0 1.1 1.2 1.4 1.50.16 0.19 0.22 0.25 0.36 0.50 0.62 0.71 0.80 0.87 1.0 1.2 1.30.14 0.17 0.20 0.22 0.31 0.43 0.53 0.62 0.69 0.75 0.87 1.0 1.10.12 0.14 0.16 0.18 0.25 0.36 0.44 0.50 0.56 0.62 0.71 0.80 0.870.10 0.12 0.14 0.15 0.22 0.31 0.38 0.44 0.49 0.53 0.62 0.69 0.750.09 0.11 0.12 0.14 0.19 0.28 0.34 0.39 0.44 0.48 0.55 0.62 0.67注：试样最小厚度=10×压痕深度=1.945 P / HV表 6-10 维氏试验负荷（N）选择表试样厚度 /mm 0.3~0.5 0.5~1.0 1~2 2~4 ＞4 20~50 4~10 10~30 30~100 100~300 ≥300 50~100 10~30 30~100 50~200 300~500 ≥500 HV(Kgf/mm2) 100~300 20~50 50~200 100~300 ≥500 ≥500 300~500 50~100 100~300 300~500 ≥500 ≥500 ＞500 -＞500 ＞500 ＞500 ＞500表 6-11 球面（凸形）修正系数 d/D 0.004 0.009 0.013 0.016 0.023 0.028 0.033 0.038 0.043 0.049 0.055 0.061 0.067 0.073 0.079 0.086 0.093 0.010 0.107 0.114 0.122 0.130 0.139 0.147 0.156 0.165 0.175 0.185 0.195 0.206 修正系数 0.995 0.990 0.985 0.980 0.975 0.970 0.965 0.960 0.955 0.950 0.945 0.940 0.935 0.930 0.925 0.920 0.915 0.910 0.905 0.900 0.895 0.890 0.885 0.880 0.875 0.870 0.865 0.860 0.855 0.850表 6-12 球面（凹形）修正系数 d/D 0.004 0.008 0.012 0.016 0.020 0.024 0.028 0.031 0.035 0.038 0.041 0.045 0.048 0.051 0.054 0.057 0.060 0.063 0.066 0.069 0.071 0.074 0.077 0.079 0.082 0.084 0.087 0.089 0.091 0.094 修正系数 1.005 1.010 1.015 1.020 1.025 1.030 1.035 1.040 1.045 1.050 1.055 1.060 1.065 1.070 1.075 1.080 1.085 1.090 1.095 1.100 1.105 1.110 1.115 1.120 1.125 1.130 1.135 1.140 1.145 1.150表 6-13 圆柱面（凸形）修正系数 d/D 0.009 0.017 0.026 0.035 0.044 0.053 0.062 0.071 0.081 0.090 0.100 0.109 0.119 0.129 0.139 0.149 0.159 0.169 0.179 0.189 0.200 修正系数 0.995 0.990 0.985 0.980 0.975 0.970 0.965 0.960 0.955 0.950 0.945 0.940 0.935 0.930 0.925 0.920 0.915 0.910 0.905 0.900 0.895表 6-14 圆柱面（凹形）修正系数 d/D 0.009 0.017 0.025 0.034 0.042 0.050 0.058 修正系数 1.005 1.010 1.015 1.020 1.025 1.030 1.03593表 6-15 圆柱面（凸形）修正系数 （对角线平行于轴） d/D 0.009 0.019 0.029 0.041 0.054 0.068 0.085 0.104 0.126 0.153 0.189 0.243 修正系数 0.995 0.990 0.985 0.980 0.975 0.970 0.965 0.960 0.955 0.950 0.945 0.940表 6-16 圆柱面（凹形）修正系数 （对角线平行于轴） d/D 0.008 0.016 0.023 0.030 0.036 0.042 0.048 0.053 0.058 0.063 0.067 0.071 0.076 0.079 0.083 0.087 0.090 0.093 0.097 0.100 0.103 0.105 0.108 0.111 0.113 0.116 0.119 0.120 0.123 0.125 修正系数 1.005 1.010 1.015 1.020 1.025 1.030 1.035 1.040 1.045 1.050 1.055 1.060 1.065 1.070 1.075 1.080 1.085 1.090 1.095 1.100 1.105 1.110 1.115 1.120 1.125 1.130 1.135 1.140 1.145 1.1500.066 0.074 0.082 0.089 0.097 0.104 0.112 0.119 0.127 0.134 0.141 0.148 0.155 0.162 0.169 0.176 0.183 0.189 0.196 0.203 0.209 0.216 0.2221.040 1.045 1.050 1.055 1.060 1.065 1.070 1.075 1.080 1.085 1.090 1.095 1.100 1.105 1.110 1.115 1.120 1.125 1.130 1.135 1.140 1.145 1.150维氏硬度试验法的优点是不存在布氏硬度试验时，要求载荷 P 和压头直径 D 所规定条件的约束，以及压头 变形问题，也不存在洛氏硬度法那种硬度值无法统一的问题。不仅载荷可以任意选取，而且材质不论软硬，测量 数据稳定可靠，精度高。唯一缺点是硬度值需通过测量对角线长度后才能计算（或查表）出来，因此测量效率不 如洛氏硬度高。 （此段描述，似乎过于武断了） 基于以上优点，维氏硬度法广泛应用于材料试验研究工作中。在热处理工艺质量检验中，常用低负荷维氏硬 度测定表面淬火时硬化层深度和化学热处理（如渗氮）件表面硬度和薄件硬度等。 维氏硬度试验的注意事项和局限性 1. 载荷的选择 当压痕太小不能获得准确的读数时，应当加大载荷；如果压痕太大，应当减小载荷。新 材料做试验时，经常需要对压头进行一些试验，以确定最佳载荷。 2. 压痕的间距 布氏和洛氏试验时的压痕间距的原则，也使用于维氏（或努氏）硬度试验。其基本原则 为两压痕间距应大于两压痕产生任何应力变形范围的两倍，亦即保证硬度试验不受两压痕变形重叠的影响。 3. 硬度值与载荷值的关系 由于维氏硬度试验压痕的几何形状相似，似乎硬度值与压头载荷值无关。但 是随着显微硬度的广泛使用发现，硬度值随载荷值而变化，如图 6-9 可以看出，维氏和努氏显微硬度随载荷增大 呈现相反的变化，前者硬度值上升，后者下降。当载荷较大时，维氏和努氏硬度值均趋于与载荷无关的常值，但 维氏硬度值略高于努氏硬度值。 4. 显微硬度可用于微小零件、超薄件、细丝和软薄材料，这时经常要采用图 6-13（C） 、 （d） 、 （e）中所示 的夹具。也可以采用金相镶嵌技术。 图 6-14 给出了超薄件进行努氏硬度试验时，所要求的最小厚度，图 6-14 指明了最小厚度对应的硬度和载荷94的关系。 对于软材料（如塑料薄板、油漆等）和极薄涂层（如各种表面涂层） ，需要采用极轻的载荷（如 0.5gf） ，这 时应避免振动。 实验室还没有大负荷的维氏硬度计，小负荷的维氏硬度计很快会投入使用。六、肖氏硬度肖氏硬度试验法是一种回跳式硬度试验法。它是以一定质量的冲头，从一定高度自由下落到试样表面上。冲 头的动能一部分消耗于试样表面的塑性变形，另一部分则以弹性变形方式瞬间储存在试样内。由于弹性回复，后 一部分能量重新释放出来时，使冲头回跳。硬度与回跳高度成正比，回跳的越高，则硬度越大。 设冲头下落前的高度为 h1 回跳的高度为 h2，则肖氏硬度值 HS 可表示为 HS=K? h2/h1 （6-9） 式中 K―常数，等于 140，在实测中一般不用公式计算，可直接目测或从表盘显示的数值得出。 肖氏硬度是以完全淬硬的高碳钢作为标准试样，以回跳的平均高度定为 100 单位，然后把刻度盘等分为 100 度，考虑到此钢的硬度值更高的材料试验，从 100 再向上向外推到 140。 肖氏硬度计有目测式（C 型、SS 型）及表盘自动记录式（D 型）两种。它们的技术参数列于表 6-18。肖氏 硬度最佳的测量范围为 20~90HS，即相当于 112HBS（72HRB）开始直到 65HRC 范围内的各种金属材料的硬度。表 6-18项目 重锤重量/ g 落下高度/mm 冲击速度/（m/s） 100HS 的回跳高度/mm 读数方法各种肖氏硬度计的技术参数C型 2.36 254 2.33 165 目测 SS 型 2.5 255 2.24 165.76 目测 D型 36.2 19 0.61 12.35 表盘肖氏硬度计是一种轻便手提式硬度计， 便于流动性工作和巡回检测， 而且操作方便， 结构简单， 测试效率高。 特别适用于很多大型冷轧辊及大的冷硬铸铁辊、曲轴等高硬度大零件的硬度测试。但肖氏硬度误差来源多，测试 试验准确性较差，对于弹性系数相当大的材料其试验结果不能相互比较。对于大型零件，因难于保证零件的表面 粗糙度和冲头垂直下落，试验误差较大。肖氏硬度试验方法在国标 GB 中有详细的规定。 实验室还没有相应的设备。七、莫氏硬度刻划硬度是硬度测试的最古老方式，以一个固体物被另一固体物擦刻划伤（scratch）来确定、判别。所以， 莫氏硬度是一种划痕硬度， 它是以材料抵抗划痕的能力作为衡量硬度的依据。 莫氏硬度首先由矿物学家和宝石收 集、检验师采用，主要用于无机非金属材料，特别是矿物。1822 年 Mohs 首先提出一个半定量概念：以滑石作为 1 和以金刚石作为 10，分成 10 个等级， （最初的莫氏硬度是矿石软硬程度的顺序）也称为莫氏硬度（见表 1 中左 边部分） 。一些材料的典型莫氏硬底列于表 1。 莫氏硬度在矿物学及宝石鉴别上仍相当广泛，等级也愈分细小此表 1 中列出表面硬化钢（ case- hardened steal） 、马氏体和一些碳化物的莫氏硬度值的数值在国内尚属首先译出公布。 莫氏硬度不能很好适用金属，这是因为较硬的金属的莫氏硬度值在 4-~8 之间，不能很好划分细的等级，同95时硬度值的测试与刻划端的位向和倾斜角度相关，这些是难以事先确切了解的。表 1 莫氏硬度标尺 矿石 Talc 滑石 Gypsum 石膏 Calcite 方解石 Fluorite 萤石 Apatite 磷灰石 Orthoclase 正长石 Quartz 石英水晶 Topaz 黄晶 Corundum 刚玉 Diamond 金刚石 莫氏硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 金属材料 铅 锡，镉 Cd 铝 金，镁，锌 银 锑 铜 铁 镍 铬（软） 钴 铑 锇，钨，钽，硅，锰 铬（硬的电沉积） 表面硬化钢 莫氏硬度 1.5 2 2.3~2.9 2.5 2.7 3 3 3.5~4.5 3.5~5 4.5 5 6 7 8 8 其他材料 Mg（OH）2 手指甲 Cu2O ZnO Mn3O4 FezO3 MgO Mn2O3 SnO2 马氏体 MoC V2C3 TiC A1203（蓝宝石） MO2C,SiC,VC, W2C,WC 硼金刚石 10+ 莫氏硬度 1.5 2~2.5 3.5~4 4~4.5 5~5.5 5.5~6 6 6.5 6.5~7 7 7~8 8 8~9 9 9~10另一类型刻划硬度是应用金刚石触头在一定载荷下刻划被测物体表面。 我国现在应用的用锉刀检验硬度的标 准实际上也是刻划硬度的方法。 表 2 列出硬度试验压头材料的典型性能（这儿未加换算） 。表 2 压头材料的一些性能 材料 钢（滚珠轴承钢） 碳化钨（烧结，含 Co3%~13% ） 蓝宝石（合成） 碳化硅 碳化硼（模压） 金刚石 杨氏模具 1012 达因/cm2 2 6.8~5.6 3.7 4 5 立方轴 7.2 方立面对角线 9.3 立方体对角线 10.2
硬度 kg/mm2 900 00~30后来莫氏硬度的应用范围日益扩大，级数也有所增加，例如纯金属莫氏硬度的试验结果如表 4 所示。表3 矿物名称 滑石 石膏（或岩盐） 方解石 氟石 磷灰石 长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 莫氏硬度 硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 金属 铯 钠 钾 铅 锗 锡 铋 镉 钙 铈 金 锌 镁 银 铝 锑 铜 铁 钯 铂 表4 纯金属的莫氏硬度 莫氏硬度（级） 0.2 0.4 0.5 1.5 1.5 1.8 1.8~1.9 2 2.2~2.5 2.5 2.5 2.5 2.6 2.7 2.9 3 3 4 4 4.396镍 锰 钼 铱 钨 钽 铬5 6 6 5~6 6.5~7.5 7 9八、理氏硬度1 基本概念 理氏硬度实际 1978 年才引入的硬度测量技术，该硬度值的定义为冲击 体反弹速度（υ B）与冲击速度（υ A）之比乘以 1000，即 HL=?B ×1000 ?A材料越硬，其反弹速度也越大。 理氏硬度计的构造如图 6-15 所示，在进行测试时，具有碳化钨测量头 的冲击体借弹簧力打向被测试件表面， 冲击后反弹。 由于冲击体上组装有永 久磁体，当冲击体通过线圈时，它向前和弹回时均使线圈感应出电压，这些 电压值正比于速度，图 6-16 示出了冲击前后电压信号的变化曲线。经计算 机处理后在显示装置上便显示出理氏硬度值 HL。 进行理氏硬度试验时（如图 6-17 所示） ，首先用弹簧加载，将冲击装置 定位于测试位置，然后自动冲击便可从计算机打字系统读出硬度值。 理氏硬度值与静载硬度值（布氏、洛氏、维氏）可以通过对比曲线进行 相互换算。其测量范围如表 6-21 所示。 理氏硬度优、缺点： ⑴携带方便，测量头很小，适用于各种大型、重型工件和工件内壁（曲 率半径大于 30mm 的曲面）的硬度检测。表 6-21 测量范围 钢 铝铸件 铸铁 黄铜 铜合金 理氏硬度试验测量范围 HL（D 型） 300~800 300~890 510~890 200~560 360~660 200~550 200~690 相当的静载硬度 80~650 HBS 80~940HV 20~68HRC 30~160 HBS 90~380 HBS 40~170 HBS 45~315HBS图 5-8里氏硬度计⑵ ⑶ ⑷操作简便，主观因素造成的误差小。 对被测试件表面损伤极小。 理氏硬度的物理意义不够明确。2 TH160 里氏硬度计使用说明 实验室现有新购置的北京时代公司的产品：TH160 里氏硬度计。硬度计的主要技术参数、适用范围和样品要求：本硬度计为 D 型冲击装置，其主要技术参数如下表：冲击装置类型 D 冲击体质量/ 5.5g冲击能量/N .m冲头直径/ 3mm冲头材料 碳化钨11.0适用范围：97已安装的机械或永久性组装部件，可以小空间范围内使用。材料范围包括：钢和铸钢、锻钢、合金工具钢、 不锈钢、灰铸铁、球墨铸铁、铸铝合金、纯铜、铜锌（铝、锡）合金。样品要求：⑴ 试样表面：试样的测试面最好是平面，应具有金属光泽，不应有氧化皮及其它污物，表面的粗糙度? 1.6Ra / ?m⑵ 试样厚度：＞5mm ⑶ 试样支承：应置于平坦、坚固的平面上 ⑷ 如试样具有表面硬化层，其硬化层深度应 ? ⑸ 试样不应带有磁性 ⑹ 压痕间距 ?0.8?m3mm ，压痕距试样边缘 ? 5mm测试方法㈠ 校验硬度计： 用标准硬度块对仪器进行校验，垂直向下测量 5 次，取平均值。其示值误差及重复性应≤下表规定数值，否 则，使用用户校准功能进行校准。标准里氏硬度块硬度值 760± 30HLD 530± 40HLD 示值误差 ± 6 HLD ± 10 HLD 示值重复性 6 HLD 10 HLD㈡ 测试步骤 ⒈ 启动?：将冲击装置插头插入主机右侧的冲击 装置插口，按电源开关键，此时电源接通，仪器经过 自检后，进入测量状态（初始态） 。 ⒉ 设置测试条件 初始态→键 2（显示“测量条件设置” ）→键 5、6 （显示“材料” ）→键 5→6 或 9，选择测试样品对应 材料→键 8，确认； 如不需要设置硬度制，则两次键 8，回到初始态； 如果还需对硬度制进行设置，键 6（显示“硬度 制” ）→键 5→键 3 或 7，选择硬度制→键 8，确认→两次键 8，回到 初始态 ⒊ 测量 ⑴ 加载：向下推动加载套锁住冲击体，直到停止位置为止； ⑵ 释放： 将冲击装置支承环紧压在试样表面上， 冲击方向应与 试验面垂直；按动释放按钮，此时试样、冲击装置、操作者均应稳 定，并且作用力方向应通过冲击装置轴线；98⑶ 读取测量值； ⑷ 试验结果处理：用五个有效试验点的平均值作为一个里氏硬度试验数据，数据分散不应超过平均值的 ± 15HLD。 ⒋ 按开关键关机硬度值的单位、表示方法、测量范围? 硬度数值表示速度比值，无单位 ? 表示方法： 700HLD：表示用 D 型冲击装置测定的里氏硬度值为 700 400HVHLD：表示用 D 型冲击装置测定的里氏硬度换算的维氏硬度值为 400 ? 测量范围：200－900HLD里氏硬度计的特点⒈ 与其它硬度计测试的不同 ⑴ 布、洛、维氏硬度考察的是材料的塑性形变，表现为压痕的大小或深度； ⑵ 里、肖氏硬度均属动载测试法,考察的是材料的弹性形变，表现为反弹速度的大小或高度。但肖氏要垂直 向下使用,考察冲击体反弹的垂直高度,而里氏可在任意方向上使用，考察冲击体反弹与冲击的速度。 ⒉ 拓宽了硬度测试的范围 由于里氏硬度计尺寸小、使用灵活，可以在生产现场直接对工件进行各种方向的硬度检测，大大拓宽了硬度 计的使用范围。 ⒊ 按材料种类进行分类测试 里氏硬度试验法是动载测试法，与金属材料的弹性模量 E 有关。所以，里氏硬度计是按材料种类进行分类 测试的。 ⒋ 可以测量其它硬度值 里氏硬度值与其它硬度值（HRC，HRB， HB，HV）之间有对应关系，里氏硬度计具有将里氏硬度值（HL） 转换成其它硬度值的作用，从而可以实现通过里氏硬度计测量其它硬度值。99九、邵氏硬度1 基本概念 试验范围： 邵氏硬度用于确定塑料或橡胶等软性材料的相对硬度。 它测量了规定 压针在指定压强和时间条件下的针入度。 硬度值用来识别或指定特殊硬度 的塑料，也可作为多批材料的质量控制。 试验方法： 将试样置于硬而平的台面上，把硬度计的压针压入试样内，并保证它 与台面平行。每一秒钟读一数（或由试验者决定） 。 试样规格： 通常，试样厚度为 6.4mm（0.25 英寸） 。可将几个试样重叠，以达到 上述高度，但最好用一个试样。 试验数据： 硬度值由硬度计读出。常见的硬度计有 A 型和 D 型。A 型用于较软材料； D 型用于较硬材料。 2 TH200 邵氏 A 硬度计 、TH210 邵氏 D 硬度计 我们实验室现有的条件是：TH200 邵氏 A 硬度计 、TH210 邵氏 D 硬 度计，北京时代公司生产。图 5-9 TH200 和 210 邵氏硬 度计硬度计适用范围、性能指标与样品要求 ⑴ 适用范围 TH200 邵氏 A 硬度计主要用来测定软塑料和常规硬度橡胶的硬度，例如：软橡胶、合成橡胶、打印胶辊、 热塑性弹性体、皮革等。 TH210 邵氏 D 硬度计主要用来测定硬塑料和硬橡胶的硬度，例如：热塑性塑料、硬树脂、地板材料等。 对 A、D 硬度计，下述主要功能、使用方法等基本相同。 ⑵ 性能指标 测量范围：0-100HA（HD） ； 测量误差：20-90HA（HD）内，误差≤ 1HA（HD） ； 分辨率：0.2HA（HD） ⑶ 样品要求：试样厚度应均匀，表面应光滑、无气泡、无机械损伤及杂质等。 显示屏与按键说明（图示以邵氏 D 硬度计为例） （a） 显示屏共有 5 个显示区（图 1） ⑴ MAX---峰值功能开启符号（硬度计自动锁存本次测量峰值） ⑵ AVE---平均值功能开启符号 ⑶ BATT---欠压显示符号，表示电池电压不足 ⑷ 测量的硬度值 ⑸ 测量次数 （b） 按键用于开关机及相关功能设置（图 2） ON/OFF---开关键；MAX---峰值功能键；N/AVE---平均值及测量次数功能键100图1 图2 图3 常用测试步骤（条件：定负荷工作台测量、峰值锁存） 1．放置样品，调整硬度计与样品测试面的距离 放置样品→扭转滑动臂，使硬度计位于工作台上方→缓慢压下手柄，观察样品测试面与压足下（图 3）表面是否 能保证充分接触。如合适，装上砝码，按照第 2 步进行；如不合适，按如下方法调整。 扭转滑动臂， 使硬度计偏离工作台上方→一手托住硬度计， 另一手拧松立柱后面的锁紧手轮并通过升降滑动臂调 节硬度计与工作台的垂直距离→位置合适后， 拧紧锁紧手轮→放置样品→扭转滑动臂， 使硬度计位于工作台上方。 2．开机：按 ON/OFF 键，此时硬度计处于非工作状态，压针伸出长度最大，屏幕首先显示“0” ，数秒后显 示“00.0” 。 3．测量 ① 按 MAX 键，开启峰值功能，屏幕显示 MAX 符号。缓慢压下手柄，使硬度计压足表面与试样测试面充 分接触（图 3）并将砝码略微抬起，在试样缓慢地受到砝码负荷时起，系统自动进行峰值锁存，屏幕显示硬度值， 松开手柄； ② 按 MAX 键清零，重复①-②步可以连续测量。 4．按 ON/OFF 键，关机；取下砝码；扭转滑动臂，使硬度计偏离工作台上方，拧松锁紧手轮，使滑动臂处 于最低放松状态。 平均值测试方法（条件：平均值计算、定负荷工作台测量、峰值锁存） 1．按 ON/OFF 键开机，按 MAX 键开启峰值功能，按 N/AVE 键开启平均值功能； 2．快速连续按 N/AVE 键，调节测量次数（最大为 9） ，次数设置完数秒 后进入测试状态； 3．把试样放好，缓慢压下手柄，使硬度计压足与试样表面接触并将砝码 略微抬起，在试样缓慢地受到砝码负荷时起，系统自动进行峰值锁存，屏幕 显示第一次硬度值，松开手柄；换位置继续测量，显示内容顺序如下：图 5-10 TH600 布氏硬度计4．按 ON/OFF 键，关机；取下砝码；扭转滑动臂，使硬度计偏离工作台上方。 附注说明1011．在平均值功能下，当到达设定的测试次数时，系统自动删除粗大误差，并显示该组测量的算术平均值， 如果误差过大则显示“E” 。 2．自动关机功能 若硬度计处于零值状态 3 分钟，显示屏闪动 15 秒后，硬度计自动关机。十、布氏硬度一、布氏硬度的测量原理 选择一事实上的载荷 P，把直径为 D 的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在 试样表面压出的压痕直径 d，计算出压痕面积，算出载荷 P 与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏 硬度，用符号 HB 表示。布氏硬度的测量原理如图 14-4 所示。设压痕的深度为 h，则压痕的球冠面积为：F ? ? Dh ??D2(D ? D2 ? d 2 )HB ?P 2P ? kg / mm 2 F ? D( D ? D 2 ? d 2 )（14-4）图 14-4 布氏硬度计试验原理示意图 式中：P----测试用的载荷（kg） ； D----压头钢球的直径（mm） ； d----压痕直径（mm） ； F----压痕面积（mm2） 。 布氏硬度的单位为 kg/mm2，这是目前各国文献中常用的单位，通常只给出数值而不写单位，如 HB200，若 要换算成国际单位 MPa，需要将硬度值乘以 9.81。 布氏硬度的压头钢球直径有 Φ2.5mm， Φ5mm， Φ10mm 三种， 载荷有 15.6kg、 62.5kg、 182.5kg、 250kg、 750kg、 1000kg、3000kg 七种。可根据材料的软硬不同选择配合使用。为了在不同直径的压头和不同载荷下进行测试时， 同一种材料的布氏硬度值相同。压头的直径与载荷之间要满足相似原理。相似原理是指在均质材料中，只要压入 角 φ(即从压头圆心压痕两端的连线之间的夹角)不变，则不论压痕大小，金属的平均抗力相等。如图 14-5 所示。 德国的迈耶尔(Mayer)通过试验得出重要经验关系。当 d/D&0.1 时，压痕直径 d 与载荷的关系为： （14-5） 这个公式称为迈耶尔定律。戒 a 和 n 均为常数。他还得出如下的结论：当使用的压头直径不同时，指数 n 几乎与 D 无关，而常数 a 则随 D 值的增大而减小，且：P ? ad n102图 14-5 不同直经的钢球压头产生在几何上相似的压头n?2 A ? a1 D1n ?2 ? a2 D2 ?? ? ?? aD n ?2（14-6）对每种材料，A 为常数，并与 D 无关。由上式得： 代入(14-5)，得P?A n d D n?2n（14-7）（14-8） 此式说明，在进行布氏硬度测试时，只要使 P/D2 为一常数，就可以使压入角 φ 保持不变，从而保持了几何 形状相似的压痕。? ?d? P / D 2 ? A ? ? ? A sin n 2 ?D?1.机身；2.提示灯；3.吊环；4.大杠杆（1: 12.5） ；5.棍子；6.叉形摇杆；7.连杆；8.启动按钮；9.时间圆盘；10.固定螺母；11.曲柄；12.减速器（1: 40） ；13.砝 码吊架；14.接地螺钉；15.游码；16.小杠杆（1:4） ；17.弹簧；18.压轴；19.衬套；20.压头；21.工作台；22.工作台立柱；23.丝杠；24.转动手轮；25.弹性定位 器螺母；26.丝杠座；27.换向开关；28.加荷电机图12HB-3000 型布氏硬度计结构图所以在布氏硬度测量中只要满足 P/D 为常数，则同一材料测得的布氏硬度值是相同的。不同材料测得的布 氏硬度值也可以进行比较。P/D2 的数值不是随便规定的，各种材料软硬相差很大。如果只规定一个 P/D2 的值，103对于较硬的材料，压入角会太小；对于较软的材料，压入角又会很大。若压入角太小，压痕就小，测量误差就会 很大。当入压角较大但小于 90° 时，压痕直径随压入深度增加有较大变化，有利于测量。但当压入角大小 90° 时， 随压入深度的增加，压痕变化较小。为了提高测量精度，通常使 0.25&d/D&0.5，与此对应的压入角 29°&φ&60°， 这样就需不同的材料使用不同的 P/D2 值。国家标准规定 P/D2 的比值为 30、10、25 三种。在测量中对较软的材 料因塑性变形较大，施加载荷应小一些。 布氏硬度仪的试验规范列表表 14-2 中。 二、布氏硬度的测试步骤 布氏硬度计使用的步骤如下： ⒈ 根据试件材料选择合适的压头和载荷。 ⒉ 加预载。 ⒊ 加主载并保持一定的时间。 ⒋ 卸载。 ⒌ 将试样取下，用带刻度的低倍放大镜测压痕直径 d。 ⒍ 查《压痕直径与布氏硬度对照表》得到布氏硬度值。 表 14-2 布氏硬度试验规范金属类型 布氏硬度范围 HB 140~150 黑色金属 &140 试件厚度 mm 6~3 4~3 &2 &6 6~3 &3 6~3 &130 4~3 &2 9~-3 有色金属 36~130 6~3 &3 &6 8~35 6~3 &3 P=2.5D2 P=10D2 P=30D2 P=10D2 P=30D2 载荷P 与压头 直径D 的关系 钢球直径D mm 10 5.0 2.5 10 5.0 2.5 10 5.0 2.5 10 5.0 2.5 10 5.0 2.5 载荷P kg .5 .5 .5 .5 250 62.5 15.6 30 30 30 10 10 载荷保持 时间（s）布氏硬度的表示方法是若用 Φ10mm 钢球，在 3000kg 载荷下保持 10s，测得的布氏硬度值表示为字母 HB 加 上所测得的硬度值，例如 HB400。在其他试验条件下，在 HB 后面要注明钢球直径、载荷大小及保载时间，例如： HB2.5/187.5/10=200 表示用 Φ2.5mm 的钢球在 187.5kg 载荷下保持 10s 测得的布氏硬度为 200。 布氏硬度测试中还应注意以下几个问题，即试验压痕直径的范围应为 0.25D&d&0.6D，否则测量结果无效； 由于压痕周围存在变形硬化现象（可达 2~3 倍的压痕直径） ，所以要求相邻两个硬度点的距离≥4d，软材料≥6d， 试件厚度不小于压痕深度的 10 倍，压痕离试件边缘的距离应不小于压痕直径。 三、布氏硬度的特点 布氏硬度试验的优点是其硬度代表性全面， 因压痕面积较大， 能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平 均性能，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响。因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金 属材料；试验数据稳定，数据重复性强，此外，布氏硬度值和抗拉强度 σb 间存在一定换算关系，见表 14-3。 表 14-3 布氏硬度与抗拉强度的关系材料 钢 铸铝合金 退火黄铜、青铜 冷加工后黄铜、青铜 硬度值 125~175 &175 HB-σb 近似换算关系 σb≈0.343HB×10MN/m2 σb≈0.362HB×10MN/m2 σb≈0.26HB×10MN/m2 σb≈0.55HB×10MN/m2 σb≈0.40HB×10MN/m2布氏硬度试验的缺点是其压头为淬火钢球。由于钢球本身的变形问题，致使不难试验太硬的材料。一般在 HB450 以上就不能使用；由地压痕较大，成品检验有困难；试验过程比洛氏硬度较为复杂，不能由硬度计上直 接读数（需用带刻度的低倍放大镜测出压痕直径，然后通过查表得到布氏硬度值） 。104十一、硬度试验表面质量的要求及实现不同的硬度测试过程中，对于试样测试的表面粗糙度要求不同，根据我们的实验结果，为了获得满足要求的 不同表面质量，可以采用相应粒度的砂纸进行磨光，或者直至抛光。具体的建议见表 3。表 3 硬度试验的表面质量要求及实现方法 实际操作过程 硬度试验 布氏硬度 洛氏硬度 维氏硬度 努氏硬度 里氏硬度 肖氏硬度 表面质量要求（Ra） Ra 通常应不大于 1.6μ m； 0.8μ m； 0.1μ m； 抛光； D，DC：小于 1.6； 肖氏：1.6（小于 50HS） ，0.8（大于 50HS） 。 （磨光、抛光） 200 磨光即可 200 磨光即可 需要抛光 需要抛光 200 磨光即可 200 磨光即可＃ ＃ ＃ ＃只有在合乎要求的表面所测定的硬度数据才是可信的、具有可比性的。十二、硬度检测方法的选择从硬度检测方法分类中可以看出，仅常用的硬度检测方法就有好多种。这些方法不仅在原理上有区别，而且 在同一种方法中，还有不同的检测力、压头和标尺。如何根据待测材料的种类、工艺状态、几何尺寸和检测要求 等特点来选择一种合适的硬度检测方法和检测条件，是进行硬度检测的首先应予认真考虑的。 硬度检测方法的正确选用，一般应注意以下原则： 1 根据材料的特点以及其工艺状态，对其硬度的高低估计来选用检测方法。当不能做出大致的估计时，应 该按较高的硬度来选择，如洛氏 C 标尺或维氏法。检测的结果可供进一步正确选择方法参考。 常见金属材料的硬度参见表 1。表 1 常见金属材料的硬度范围参考表 金属种类 灰口铸铁 球墨铸铁 铁 可锻铸铁 白心 耐热铸铁 热轧 优质碳素钢 退火 合金结构钢 退火 碳素工具钢 淬火后 钢 合金工具钢 淬火 交货状态 高速工具钢 淬火回火 退火 轴承钢制品 淬火回火 ≥63~66 170~207 HBS 58~66 镁合金 硬质合金 高比重（密度）合金 49~95HBS ≥82~93.3HRA 290~310HBS 交货状态 黑心 硬度范围 150~280 HBS 130~320 HBS 120~290 HBS ≤230 HBS 160~364 HBS 131~302 HBS 187~255 HBS 187~269 HBS 187~217 HBS ≥62 179~268 HBS ≥45~64 ≤285 HBS 铸造钛合金 镍合金 冷轧 有色金属 铸造轴承和金 材料 铝基 铜基 退火 金属种类 铸造铝合金 压铸铝合金 铸造铜合金 压铸铜合金 铸造锌合金 压铸锌合金 铅基 锡基 硬度范围 45~130HBS 60~90HBS 44~169HBS 85~130HBS 80~110HBS 8095HBS 18~32HBS 20~34HBS 35~40HBS 60~65HBS 90~200HBS 140~300HBS ≤210~365HBS105热轧状态 弹簧钢 热处理≤285~321 HBS ≤321 HBS变形铝合金 变形铜合金≤190HB ≤370HV2 在选定一种检测方法后，如试样的硬度范围、厚度、大小等允许，则应选用较大的检测力进行检测，这 有利于减小检测结果的相对误差。如在布氏硬度检测中，在检测条件允许时，应选用 φ 10mm 钢球，29.421kN （3000kgf）检测力。在实际应用中，如碳素工具钢、合金工具钢等，对于退火后的硬度要求不仅仅是布氏硬度 值不大于多少（或范围多大） ，还要求压痕直径不小于多少（或范围多大） 。这实际上就是对检测条件提出了限制 和要求。又如，碳素工具钢 T8A 要求 HBS 不大于 187，同时，压痕要求直径不小于 4.4mm；合金工具钢 CrWMn 要求 HBS 值在 255~207 之间，同时要求压痕直径应在 3.8~4.2mm 之间。为满足这一要求，就必须选用φ 10mm 钢球和 29.421kN 检测力。 3 根据试样的厚薄以及处理工艺，如对较薄的试样或有覆盖层试样，或经过强化处理后硬化层深度不同的 试样测定硬度时，必须根据试样厚薄、覆盖层或强化层层深（厚） 、材料硬度，选择相应检测方法和检测力大小。 一般情况下，对薄的和有覆盖层、强化层的试样，多选用小负荷维氏或表面洛氏、努普氏等检测方法。 4 在实验和材料研究工作中，如欲将试验数据与查得文献资料中的硬度值进行比对时，应尽可能选用与资 料相同的检测方法，避免因换算引入误差。 5 对于 HBS＜450 的金属材料，包括退火、正火、调质钢，各种铸铁以及多种有色金属及其合金（包括铝、 铜、镁、铅、锌、锡等）用于布氏硬度检测方法比较合理。因为，布氏法有多种检测力和压头选择，压痕直径大， 能测出较大范围内金属个组成部分的综合性能，而不易受个别相或局部组织的影响，数据较准确稳定，复现性较 好。 用洛氏硬度检测法测得的金属材料硬度值与布氏和维氏法的结果比较， 精度较低， 这是因为洛氏法是以测量 压痕深度间接反映硬度值的高低，检测点很小，且每一洛氏单位仅为 0.002mm 深，易于出现误差。但是，洛氏 法方便、迅速，特别是用于钢铁材料的热处理工艺过程和最终产品检测。 对于大型铸件和已经组装成整机上的制件，则多用肖氏、里氏和锤击式布氏硬度检测方法。 6 在一些特殊情况下，则可分别选用划痕、锉刀检验和努普、显微硬度等检测方法。 7 在同一系统实验与研究工作中，用同一种材料，由于处理工艺不同，其硬度差异较大，这时一般不宜变 换检测方法， 为求得统一的标尺比较， 可选用维氏硬度检测方法。 因为维氏法可以从很低硬度值测至很高硬度值， 这样能获得便于比较又不用换算的理想结果。 8 根据零件的尺寸、数量、测试精度要求及热处理工艺的不同，应正确选择相应的硬度检测方法。 有关硬度检测方法的选用见表 2~表 5。表 2 热处理后零件硬度测试方法参考（钢铁零件） 热处理类别 正火与退火 硬度测量方法 布氏法 GB 231-84 洛氏法 GB 230-91 维氏法 GB9 锤击或弹簧加力或布氏法 淬火与回火调质处理 布氏法 GB 231-84 洛氏法 GB 230-91 维氏法 GB9 肖氏法 GB4341-84 锉刀试验法 GB 13321-91 里氏法 GB
感应淬火与火焰淬火 维氏法 GB9 洛氏法 GB 230-91 表面洛氏法 GB 1818-94 锉刀试验法 GB 13321-91 肖氏法 GB4341-84 里氏法 GB
渗碳与碳氮共渗 维氏法 GB9 作有效硬化层深度（DC ）测量时应用维氏法 GB4340.1 和表面洛氏法 GB 1818。 作有效硬化层深度（DS）测量时用维氏法 GB4340.1。 只作表面硬度检测可用 GB 1818。 渗层深度足够时，可用 GB 230。 大批量件可用 GB 13321。 大件可用 GB4341 或 GB 17394 一般用 GB 230。 对于调质处理件可用 GB 231 对于薄小件可用 GB4340.1 对于大件可用 GB4341 或 GB 17394。 对于大批量件可用 GB 13321 选用参考 一般用 GB 231 当硬度低于 225HBS 时，为比较可用 GB 230 B 标尺或 GB4340.1。 大件可用锤击或弹簧加力式或布氏法。106表面洛氏法 GB 1818-94 肖氏法 GB4341-84 锉刀试验法 GB 13321-91 里氏法 GB
渗氮 维氏法 GB9 表面洛氏法 GB 1818-94 肖氏法 GB4341-84 锉刀试验法 GB 13321-91 里氏法 GB
渗硼、渗铬、渗钒 维氏法 GB9 努普法 GB1只作表面硬度检测可用 GB 230（DC≥0.65mm 时） 。 大批量件可用 GB 13321。 大件可用 GB4341 或 GB 17394 作渗氮层深度 （DN） 测量时， 应用维氏法 GB4340.1 小负荷， 检测力 2.94N （0.3 kgf） 。 做脆性评级时，用 GB4340.1，检测力 9.807N（1.0kgf） 。 只作表面硬度检测可用 GB 1818。 渗层深度足够时，可用 GB 230。 大批量件可用 GB 13321。 大件可用 GB4341 或 GB 17394 一般用 GB4340.1 测量 检测力为 0.490~0.981N（0.05~0.1kgf）注： DS----表面淬火回火；DC----渗碳或碳氮共渗后淬火回火；DN----渗氮表 3 常用硬度试验方法及其选用参考表（适用钢铁材料） 硬度试验方法 布氏硬度试验法 GB 231-84 洛氏硬度试验法 GB 230-91 批量件、成品件及半成品件的硬度检测。 A 标尺适于测量高硬度淬火件、较小较薄件以及具有中等厚度硬化层零件的表面硬度。 B 标尺适用于测量硬度较低的退火件、正火件及调质件。 C 标尺适用于测量淬火、回火后的零件，以及厚硬化层零件的表面硬度，对于晶粒粗大且组织不均匀的 零件不宜采用 表面洛氏硬度试验法 GB 1818-94 维氏硬度试验法 GB9 小负荷维氏硬度试验法 GB9 显微维氏硬度试验法 GB9 测量薄件、小件的硬度以及具有浅或中等厚度硬化层零件的表面硬度。一般用 N 标尺。 T 标尺适用于 退火、正火薄件。 试验力一般不超过 294.2N，主要用于测量具有中等厚度的硬化层试件的表面硬度，测量小件、薄件以及 具有浅硬化层零件的表面硬度，测量表面硬化零件的表层硬度梯度或硬化层深度，测量微小件、极薄件 的硬度 测量小件、薄件以及具有浅硬化层零件的表面硬度。 测量表面硬化零件的表层硬度梯度或硬化层深度。 测量微小件、极薄件或显微组织合金相的硬度 肖氏硬度试验法 GB4341-84 钢铁硬度锉刀试验法 GB 13321-91 里氏硬度试验法 GB
努普硬度试验法 GB1 超声硬度试验法 锤击式布氏试验法 主要用于现场大件的检测，如检测各种轧辊的硬度 形状复杂零件、大件等的硬度检验。批量零件的硬度快速检验。被检验面的硬度不应低于 40HRC 大件、组装件、形状较复杂零件的现场硬度检验 主要用于测量微小件、极薄件或显微组织的硬度，以及具有极薄或极硬层、带脆性材料的硬度 大件、组装件、薄件、渗氮件等的现场硬度检验 正火、退火或调质处理大件及原材料的现场检验 适用范围 一般用钢球压头测量退火、正火、调质件及铸件和锻件的硬度。因压痕大，对成品件不宜采用。表 4 有硬化层的零件表面硬度检测方法与检测力选择 有效硬化层深度/mm ≤0.1 ＞0.1~0.2 ＞0.2~0.4 ＞0.4~0.6 ＞0.6~0.8 ＞0.8 表面硬度检测方法 采用标准 维氏硬度试验法 GB9 维氏硬度试验法 GB9 维氏硬度试验法 GB9 表面洛氏硬度试验法 GB N 或 30N） 维氏硬度试验法 GB9 洛氏硬度试验法 GB 230-91（A 标尺） 洛氏硬度试验法 GB 230-91（A 或 C 标尺） 洛氏硬度试验法 GB 230-91（C 标尺） 检测力/N ≤9.807 9.807~49.03 ＞49.03~294.2 147.1 或 294.2 ＞98.0~490.3 588.4 588.4 或 1.0十三、提高性资料 “硬度”的物理量名称和符号彭敬云107（冶金部信息标准研究院 北京 100730） 随着标准化工作的深入和发展， 术语与定义等基础标准得到了重视和发展， 伴随着物理量术语与定义等标准 的制定和实施，大大改善了多年来形成的一物多名，一名多义等混乱现象；计量法颁布实施以来，法定计量单位 基本得到了全面地贯彻，有利地保障了国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，有利地加强了计量监督管理， 促进了不同领域、不同学科间的技术交流和发展，尤其是计量单位制的贯彻，打破了与国际间的技术壁垒，取得 了可喜的成绩。在贯彻和实施术语标准和计量法过程中，标准化工作做出了很大的贡献，同时也进一步促进了标 准化的统一和完善。 但是，在我们的标准工作中，一些物理量名称、符号和单位名称、符号的统一方面还存在问题，比如硬度的 物理量名称和符号在标准中的应用就比较混乱，需要做进一步的研究和探讨。 1 现行标准中有关硬度的物理量名称和符号的应用现状 硬度的物理量名称和符号在标准中的应用情况见表 1，从表中可以看出，目前标准中关于硬度的应用情况， 归纳起来有四种类型:表中序号 1 为第一类，序号 2 和 3 为第二类，序号 4 为第三类，序号 5~10 为第四类。 2 对四种应用类型的认识 ⑴ 第一类，表中只举出了 HB，同类型的还有 HV、HR、HBS 在标准中出现的几率也很高。这一类型在标 准的表头中用的非常普遍， 标准条文中出现的几率很少。 这类的共同点是只标示出了不同类型硬度的物理量名称 符号，没有标示出相关的试验条件，如试验用钢球、试验力、标尺以及试验力保持时间等。 此类只标示出硬度类型名称符号，未注明试验条件，在标准中应用起来不方便，任一物理量的量值都与试验 条件密切相关，不注明试验条件不利于量值大小的比较，不利于监督检查，容易引起纠纷，同时有失标准这一技 术法规的严肃性。技术标准应科学、严谨，避免引起异议，所有物理量的名称符号应用适当方式注明试验条件。 ⑵ 第二类，即表中 YB/T086 中的 280~400 ＨＶ和航天固体火箭发动机用超高强度钢锻件规范中的 285HBS10/3000，这类的结构形式为物理量量值加物理量名称符号 HV（ 或 HS，或 HBS，或 HR） 的形式，即 不同类型的物理量量值在前，物理量名称符号在后，或物理量名称符号在前，物理量量值在后，总之，将物理量 值和物理量量结合在一起。这种类型在标准中使用的情况很多，标准条文中出现的几率最大。表 1 硬度名称和符号在标准中的应用现状 序号 1. 2. 3. 4. 5. 标准号和标准名称 GBn174 变形永磁钢 YB/T086 磁头用软磁合金冷 轧带材 GJB3325 航天固体火箭发动 机超高强度钢锻件规范 GJB1953 航空发动机传动件 用高温合金热轧棒材规范 GB231 金属布氏硬度试验方 法 布氏硬度用以下符号表示: 压头为钢球时用 HBS，适用于布氏硬度值在 450 以下的材料?压头为硬质合金球时用 HBW，适用于布 氏硬度值在 650 以下的材料?符号 HBS 或 HBW 之前为硬度值， 符号后面按以下顺序用数值表示试验条 件: a.球体直径； b.试验力； c.试验力保持时间(10～15s 不标注)? 例如:120HBS10/1000/30 表示用直径 10mm 钢球在 1000kgf 试验力作用下保持 30s 测得的布氏硬度值为 120? 6. 7. 8. GB/T230 金属洛氏硬度试验 方法 GB/T1818 金属表面洛氏硬度 试验方法 GB4340 金属维氏硬度试验方 法 洛氏硬度用符号 HR 表示，HR 前面为硬度数值，HR 后面为使用的标尺?例如:50HRC 表示用 C 尺测定 的洛氏硬度值为 50? 表面洛氏硬度用符号 HR 表示， HR 前面为硬度数值， HR 后面为使用的标尺?例如:70HR30N 表示用 30N 标尺测定的表面洛氏硬度值为 70? 维氏硬度用符号 HV 表示，HV 前面为硬度值，HV 后面按以下顺序用数值表示试验条件: a.试验力； b.试验力保持时间(10～15s 不标注)? 例如:640HV30 表示用 30kgf 试验力保持 10～15s 测定的维氏硬度值为 640? 9. GBT4342 金属显微维氏硬度 试验方法 符号 HV 前面的数值为硬度值，HV 后面按以下顺序用数值表示试验条件: a.试验力； b.试验力保持时间(10～15s 不标注)? 例如:450HV0.1 表示用 0.9807N 试验力保持 10～15s 测定的显微硬度值为 450? HBS10/3000 锻件交货状态的硬度应不大于 285HBS10/3000 硬度的符号和说明 HB 280～400HV10810.GB4341 金属肖氏硬度试验方 法肖氏硬度符号为 HS，并注以所用硬度计类型? 例如:25HSC，25 为肖氏硬度值，C 为用 C 型(目测型)硬度计所测?此类存在的问题，一是存在第一类的不足，即没有标注影响试验结果的试验条件，二是将硬度物理量名称符 号和硬度量值结合在一起。 这类表示， 我们一般也能理解其中的含义， 但细分析一下， 不难发现这类表示不科学， 是一种错误的形式。一般情况是物理量量值后应紧跟单位名称或单位符号（无量纲的物理量除外） ，共同表示物 理量值的大小，而量值后不应是物理量的名称符号，象物理量名称符号后跟物理量量值就更离奇了。出现这种情 况，可能因硬度这一物理量是无量纲量，即没有单位名称和符号所致，其他物理量就没有这种情况，象抗拉强度 在产品标准中经常规定××的抗拉强度 бb 不大于× × × MPa， 还没有看到一个标准中规定××的抗拉强度不大于× ××бb，若出现这种情况，可能谁都会觉得惊奇，但为什么我们对于 280～400HV 的形式就没有提出异议？请细 想一想，280~400HV 与 280~4000бb 的情况有何不同。 ⑶ 第三类，即 HBS10/3000 类型，这一类型的特点，是不同类型物理量名称符号加试验条件的形式。近几 年来应用的越来越广，这种可能是受硬度试验方法中硬度符号及说明的影响。 关于硬度的物理量名称符号的应用形式， 我们比较倾向第三类的形式， 它基本符合硬度试验方法中关于硬度 这一物理量名称符号和说明的规定， 又没有将物理量量值和物理量名称符号硬捏在一起， 如果再将序号 3 的形式 略加改动就更理想了。 即将每类硬度符号和相关的检验条件在标示上稍加区分， 将相关试验条件等说明性内容用 下角标来标记，具体就是将 HBS10/3000 改为 HBS10/3000，即将 HBS10/3000 视为布氏硬度的名称符号(以下简称布氏硬 度名称符号)使用。这虽与硬度试验方法中关于名称和符号的规定不完全一致，但是与其他物理量的名称符号表 示原则相同，例如伸长率 δ5 和 δ10，铁损 P10/400，冲击吸收功 AKU0.2 等，都是将试验条件等说明性内容用下角标 标记，在国家的有关标准中也是鼓励这样作的。ＧＢ3101 有关量单位和符号的一般原则中关于“量的符号”规 定“量的符号通常是单个的拉丁或希蜡字母，有时带有下标或其他的说明性标记。 ”在本标准的下标印刷方面又 规定“在某些情况下，不同的量有相同符号或是对一个量有不同运用或要表示不同量值，可采用下标加以区分。 ” 在 GB3102.3 中，关于“应力”的名称符号只给出了“б”一个符号，但实际应力б 是许多不同应力的总称，根 据不同的试验条件，派生出了许多不同应力的名称和符号，如规定非比例伸长应力（бp0.1?бp0.2） ，规定残余伸长 应力（бr0.005?бr0.1?бr0.2） ，抗拉强度 бb，屈服点 бs，这些已在 GB228 金属拉伸试验方法中进行了定义和命名。 ⑷ 第四类， 序号 5~10 为不同类硬度试验方法标准， 各标准中关于硬度符号的规定及说明的原则是一致的， 即硬度的名称符号居中，符号前为硬度量量值，硬度符号后为试验条件的形式，也可以说是硬度量量值加硬度名 称符号的形式，这种形式可单独将其列为一类，也可视为第二类的同类，象表中序号 3，即为此类序号 5 的具体 应用。对于这几个硬度试验方法标准中对硬度符号的规定，是完全正确的。我国这几个硬度试验方法标准均等效 或非等效采用了相应国际标准 ISO6506、ISO6507、ISO6508，硬度试验方法中规定的符号和说明与相应国际标准 ISO 和国外标准一致。虽然如此，但我们认为不能将其在产品标准中照搬照用，如若在产品标准中使用，那自然 就存在第二类的不足。 3 硬度物理量名称和物理量名称符号在标准中的使用意见 首先我们应搞清硬度是无量纲量，他们均没有单位名称和符号，HBS、HBW、HV 或 HS 等是不同硬度物理 量的名称符号，不是硬度的单位名称符号，故在产品标准中，硬度的量值后不应使用物理量的符号等。 在标准条文中， 建议硬度名称与硬度名称符号联合使用， 如果只使用硬度的物理量名称， 表示不出试验条件， 对数值大小不好比较， 给科研、生产、 用户带来诸多不便；如只使用名称符号， 这又是 GB1.1 所不允许的， GB1.1 中明确规定:“标准中，应注意符号与符号的正确使用。在标准的条文中，一般不能用符号名称或文字说明。 ”在 标准条文中若规定产品的硬度要求， 以布氏硬度为例， 建议使用 “××的布氏硬度 HBS10/3000 （或 HBW10/3000） 应不小于（或大于）×××。 ”形式。 在公式、数据图、表等类似情况应用，可将硬度物理量名称加硬度名称符号联合使用，如“布氏硬度 HBS10/3000” ，虽无原则性错误，但在公式、数据表、图中又相对显得复杂，一般为简化，可直接用硬度名称符 号“HBS10/3000”等。 我们的建议并没有否认第四类的形式“物理量量值加物理量名称符号”的正确性和使用价值。 各硬度试验方法标准均对硬度符号进行了规定和说明，但并没有说明它使用范围，我们认为，试验方法中关 于硬度符号的规定和说明， 主要应在试验过程中和硬度试验报告中应用， 在设计图纸上、 质量证明书上也可应用， 这样做简单明了，但并不是因此而无限