洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度是三种常见的硬度测试方法，它们各有特点，适用于不同的材料和应用场景。以下是这三种硬度测试方法的区别：

01 洛氏硬度（Rockwell Hardness）

●原理：洛氏硬度测试是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。

测试分为两个阶段：初步负荷（轻负荷）和主负荷（重负荷）。测试结果通过压痕深度来表示，压痕越深，硬度值越低。

洛氏硬度实验原理图

图片
图片

●特点

①快速简便，适用于批量测试。

②可以测试较硬的材料。

根据试验材料硬度的不同，有多个标尺（如HRA、HRB、HRC等），适用于不同硬度范围的材料。

HRA：是采用60kg载荷和金钢石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC：是采用150kg载荷和金钢石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

●应用

广泛用于金属材料的硬度测试，特别是淬火钢、铸铁等硬质材料。


02 布氏硬度（Brinell Hardness）

●原理：布氏硬度测试使用一个硬质压头（通常是淬火钢球）在一定负荷下压入材料表面，硬度值由压痕直径来计算得出。

图片

布式硬度测量原量

HB有两种一种是HBS（钢球）另一种是HBW（硬质合金球）

HBS表示压头为淬硬钢球，用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如软钢、灰铸铁和有色金属等。

HBW表示压头为硬质合金，用于测定布氏硬度值在650以下的材料。

HB一般指的是HBW，布氏压头是10mm直径的硬质合金球。不常用的还有5mm和更小的HBS已经停用了。

●特点

①测试结果较为准确，但测试过程相对耗时。

②适用于测试较软的材料，如退火钢、纯金属等。

③压痕较大，不适合测试薄壁或小型零件。

●应用

适用于测试较软的金属材料，如退火钢、有色金属等。


03 维氏硬度（Vickers Hardness）

●原理：HV维氏硬度测试使用一个正四面体金刚石压头（通常是136°夹角）在一定负荷下压入材料表面，硬度值由压痕对角线长度来计算得出。

图片

维氏硬度测量原理

●特点

①可以获得非常准确的硬度值。

②适用范围广泛，从极软到极硬的材料都可以测试。

③压痕较小，适用于测试薄壁或小型零件。

●应用

适用于测试各种金属材料，包括硬质合金、淬火钢等。也用于测试陶瓷、玻璃等非金属材料。

04 总结


图片

3种硬度检测方法对比

●洛氏硬度：适用于批量测试，快速简便，适用于较硬的材料。

●布氏硬度：测试结果准确，适用于较软的材料，但测试过程相对较慢。

●维氏硬度：

测试结果非常准确，适用范围广泛，可用于测试薄壁或小型零件。

选择哪种硬度测试方法取决于待测材料的特性以及测试的目的。在实际应用中，应根据具体需求选择最合适的测试方法。

按测试方法的不同，硬度分为三种类型:划痕硬度、压入硬度、回弹硬度：

划痕硬度：主要用于比较不同材料的软硬程度，方法是选用一根两端软硬不同的棒材，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说，硬材料划出的划痕长，软材料划出的划痕短。

压入硬度：材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力,用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，以材料表面局部塑性变形的大小，来比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同。

回弹硬度：通过用一定质量的锤头在一定高度上冲击试样，测量材料表面反弹的高度来确定材料的硬度。

图片

常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，三者均属于压入硬度，硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。

  1. 布氏硬度
图片

布氏硬度原理图Brinell hardness schematic

布氏硬度测量原理：用直径D 的淬火钢球或硬质合金球形压头，以相应试验力F 压入材料表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d，用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值，或计算得出（计算公式见下方，公式来源于ASTM E10）。布氏硬度常用符号HB或HBW表示。

图片

布氏硬度特点：

优点：测量数值稳定，准确，能较真实地反映材料的平均硬度；

缺点：压痕较大，操作慢，不适用批量生产的成品件和薄形件；

布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）。

  1. 洛氏硬度

洛氏硬度测量原理：

图片

洛氏硬度原理图Rockwell hardness schematic

根据试件材料的性质和硬度范围，选择合适的压头（金刚石球顶圆锥压头或碳化钨球）和载荷。将压头压入试样表面后留下的深度来确定材料的硬度值，分两级试验力（初试验力F0和主试验力F1）压入试样表面。初试验力加载后，测量初始压痕深度。随后施加主试验力，在卸除主试验力后保持初试验力时测量最终压痕深度。

洛氏试验总体上分为两类:洛氏硬度试验和表面洛氏硬度试验。两种试验分类的明显差异在于所使用的试验力的不同。对于洛氏硬度试验，初试验力为10kgf(98N)，总试验力为60kgf(589N)，100 kgf(981N)和150kg(1471N)。而对于表面洛氏硬度试验，初试验力为3kgf(29N)，总试验力为15kgf(147N)，30 kgf(294N)和45 kgf(441N)。

洛氏硬度根据最终压痕深度和初始压痕深度的差值h及常数N 和S 计算得出，公式：HR = N-h/S

N——常数，金刚石压头取值100，球压头取值130

h——卸除主试验力，在初试验力下压痕残留的深度

S——洛氏硬度试验取值0.002，表面洛氏硬度试验取值0.001

材料的压痕深度愈浅，其洛氏硬度愈高。反之，洛氏硬度愈低。

常用的洛氏硬度有三种： HRA, HRB和HRC，其中以HRC应用最广。

图片

洛氏硬度的特点：

优点：是操作迅速、简便，可由表盘上直接读出硬度值。由于气压很小，所以可复量较薄工件的硬度。

缺点：精度较差，硬度值波动较大，通常应在试样不同部位测量数次，取平均值为该材料的硬度值。

  1. 维氏硬度
图片

维氏硬度原理图Vickersl hardness schematic

维氏硬度（符号HV），与布氏硬度相似。采用相对面夹角为136°的金刚石正四棱锥压头，以规定的试验力F压入试样表面，保持规定时间后卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。用正四棱锥压痕单位表面积上所受的平均压力表示硬度值。

HV = 常数×试验力/压痕表面积 ≈0.1891 F／d2

式中：HV——维氏硬度符号；F——试验力，N；d——压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm；

维氏硬度试验的特点:

优点：（1）维氏硬度试验的压痕是四棱方形，轻廓清晰，对角线测量更为准确，所以维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，它的重复性也很好，比布氏硬度计更为优越。

  1. 维氏硬度试验测量范围宽广，几乎可测量目前工业上常用到的全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（
    3000个维氏硬度单位）都可测量。
  2. 维氏硬度试验最大的优点是其硬度值与试验力的大小无关，对于硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。相比之下比洛氏硬度试验来得优越。
  3. 在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。
  4. 维氏硬度试验的试验力可以小到
    10gf，压痕非常小，很适合测试薄片与细线材材料。

缺点：维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时。


嘉品仪器（JP17）的核心优势在于 “深度且全栈的产品覆盖” 与 “以专业团队为支撑的一站式解决方案” 的紧密结合，能高效帮助客户构建从研发到认证的完整检测与可靠性验证体系。如需详细选型或方案定制，建议直接联系：


    官方联系渠道：

    官网：www.jp17.com  服务热线：400-6886-456

    在质量成为核心竞争力的时代，嘉品仪器（JP17）以其二十年的专注与创新，证明了它不仅是仪器供应商，更是企业提升产品内在质量、赢得市场信任的关键赋能者与护航者。

    图片

    ✨更多精彩内容，请点击“阅读原文”✨

    喜欢请点赞，分享朋友圈，点亮♥️，也是一种赞赏!

    The more we share, the more we have !