2021.6.2
硬度是材料的一种特性，用来确定它是否能在特定的应用中工作，有几种类型的硬度测试来测量这种能力。在本文中，我们将直接进入机械工程中的硬度，介绍不同类型的材料硬度和常用的硬度标尺。
硬度是指材料通过机械压痕或磨损引起的局部塑性变形的能力。塑性变形也称为永久性变形，意味着材料不会返回原始形状。硬度取决于延性，弹性刚度，可塑性，应变，强度，韧性，粘弹性和粘度。固体对外部物体的侵袭的局部阻力是比较各种材料的硬度和柔软性的指数。不同的材料通常具有不同的硬度，常见的硬质材料是陶瓷，金刚石和硬质金属如钛，而木材和普通塑料是较软的。硬质合金，这是一种常用的材料CNC铣削刀具，是一种坚硬的材料。
硬度可以通过多种技术评估，主要存在三种类型的硬度测量：划伤硬度，压痕硬度和反弹硬度。
1.压痕硬度:测量试样承受表面压痕的能力和在尖锐物体恒定载荷下抵抗变形的能力。压痕硬度越高，不产生任何变形的能力就越大。压痕硬度主要用于工程和冶金领域。传统的压痕硬度测试方法是用确定几何形状和尺寸的硬质压痕器在一定的力作用下压入材料，并记录压痕深度等变形参数。常用的压痕硬度标尺有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
2.划伤硬度:测量样品由于尖锐物体的摩擦而产生永久塑性变形的阻力。受划痕影响较小的材料具有较高的划痕硬度。最常用的划痕硬度测试是矿物学的莫氏硬度计。其原理是，由硬材料制成的物体会划伤由软材料制成的物体。方法是找出给定材料能划伤的最硬的材料，或能划伤给定材料的最软的材料。在测量涂层硬度时，划痕硬度是指将涂层切到基材上所需要的力。
3.反弹硬度:也称为动态硬度，测量金刚石锤从一个固定高度落在材料上时的“弹跳”高度。具有较高回弹硬度的材料在锤落时弹跳也较高。这种硬度与被测材料的弹性有关。回弹硬度的测量装置称为硬度计。
不同的硬度尺度包括Rockwell C＆B（金属），Brinell（Ball Indenter，金属），Vickers（菱形压印），Knoop（菱形微型inderer），Meyer（很少使用），岸A＆D（橡胶＆柔和的塑料）和莫赫斯（矿物质）。国际硬度单位是N /mm²。单位帕斯卡也用于硬度。不同类型的硬度具有不同的测量尺度。对于划痕，压痕和反弹硬度，测量方法变化，包括Brinell，Rockwell，Knoop等，因为这些单元源自这些测量方法，它们不适合直接比较。但是，在不同的尺度之间存在硬度转换表等效。相似性是，在所有这些尺度中，更难的材料将具有更高的值。
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常用的硬度单位:
-洛氏硬度(HRB、HRC等):以压痕硬度为基础，测量压头在大载荷(大载荷)下与预载荷(小载荷)下的穿透深度。由于压头或负载的不同，有几种可供选择的量表，如HRA、HRB、HRC、HRD等，最常用的是HRB和HRC量表。HRB通常用于铝、黄铜和软钢，而HRC用于较硬的钢。
- Brinell硬度（HB）：通过缩进的压痕来测量材料的压痕硬度，在材料测试件上装载在材料上。BHN代表Brinell硬度编号，这与HB的含义相同。Brinell硬度测试通常用于确定金属和合金等材料的硬度。
- Vickers硬度（HV）：通过光学测量压印留下的印象的对角线来计算硬度，然后使用表或公式将测量值转换为HV。维氏测试比其他硬度测试更容易使用，并且可以用于所有金属，硬度测试中最宽的尺度之一。维氏硬度单位称为维氏金字塔数（HV）或金刚石金字塔硬度（DPH）。
-努普硬度(HK):通过测量压在样品表面的金刚石针尖产生的压痕来计算。它特别适用于非常脆的材料或薄板，在这些材料或薄板上只有很小的压痕可用于测试目的。
肖氏硬度(Shore A & D):肖氏硬度是指在一定弹簧力下，材料对针的穿透阻力的量度。字母A表示柔性型，字母D表示刚性型。硬度标度测量柔性模具橡胶的硬度，硬度范围从非常柔软和灵活，中等和有点灵活，硬几乎没有灵活性。肖氏D硬度指定为更硬的弹性体测量使用针结束与30°点角，并没有钝化。
- 莫赫斯：鉴定矿物质标本的最重要的测试之一，衡量矿物的抗刮擦抵抗力。
