材料硬度磨損-材料表面硬度金相圖像顯微鏡
硬度
材料硬度是抵抗磨損的一項指標(不是一定指耐磨性)。有些材
料如鋼的強度與其硬度密切相關。對鋼材和其他金屬進行各種處理
可以增加其硬度和強度。這些內容將在下面加以討論。
常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試
方法，這些硬度測試試驗均是用一個小壓頭去擠壓待測材料表面。
布氏硬度是根據材料表面的硬度，以500～3000 kg的載荷把直徑為
10 mm的表面硬化鋼或碳化鎢d球壓向材料表面。通過顯微鏡的觀察
測量出壓痕的直徑，并計算得到布氏硬度值。維氏硬度的壓頭是金
剛石方形錐，用顯微鏡測量壓痕寬度。洛氏硬度測量的壓頭是直徑
為1／16 in的淬火鋼球或頂角為120°的金剛石圓錐體頭，并測量
壓痕的深度。
硬度由數字后跟字母H表示，并用字母表示測試硬度的方法。
例如375HBW、396 HV。洛氏硬度中不同的字母代表不同的材料硬度
等級，有A、B、C、D、F、G、N、T。在表示洛氏硬度時必須詳細地
列出字母及其數字，例如60HRC。洛氏硬度的N級中，測試時使用一
個窄圓錐角金剛石壓頭，并加以15 kg、30 kg或40 kg的載荷。表
示這一硬度時必須添上載荷數字，如84．6HRl5N。洛氏硬度N經常
用來測量薄件或表面強化材料的“特殊”表面硬度。載荷越小且N
型壓頭窄角越小，得到的壓痕越淺，可以用于測量表面硬度，而不
受零件軟芯的影響。
以上測試都應是在非破壞意義上進行的，即試樣應完好無損。
然而，對一些薄壁件，如果其表面粗糙度很重要，那么壓痕就會帶
來表面破壞，所以實際上就成了破壞性試驗。維氏試驗具有一次設
定就適用所有材料測試的優點。然而，測定布氏硬度和洛氏硬度都
要根據材料來選擇壓頭的尺寸或載荷大小(或兩者)。洛氏硬度試驗
因為不需要顯微鏡讀取，且壓痕往往是較小的，
特別是如果使用N型壓頭，所以誤差較小。
