硬度的基本知识

一个产品，其中许多零部件都要有一定的硬度，否则，其零部件可能还未在出厂前的装配中就变形或出某种问题而使产品无法出厂，或者出了厂后因某个零部件不耐磨而无法使用。

 因此，产品的零部件的硬度测试在生产中是非常重要的，特别是模具的生产。

硬度的测试主要有测金属和非金属(塑料、橡胶等)两大类。

测钢材硬度的参数叫洛氏硬度(一般为硬度较高的钢材)；

测未经淬火的钢材、铸铁、有色金属及质软的轴承合金材料的参数叫布氏硬度；

测铝、铝合金及薄板金属材的参数叫维氏硬度。测橡胶、塑料用的参数叫肖氏硬度(又称邵氏硬度)；

各种硬度都可互相转换。还有一种叫里氏硬度的，主要是测钢材用，也用于测其它材料，可换算成其它硬度。

硬度之间的关系

以下是国内在硬度换算方面的一些研究成果。

1、努氏硬度与维氏硬度的换算

(1)以相同硬度的物体对努氏维氏两种压头具有相等的抗力为依据，分别对维氏努氏两种压头在加载荷下的应力进行推导，再根据σHK=σHV得出：HV=0.968HK。本公式是在低载荷下测得，误差比较大。此外在硬度值大于HV900时此公式误差很大，失去参考价值。

(2)经过推导与修正提出努氏硬度与维氏硬度的换算公式为

经实际数据验证，该公式的大相对换算误差为0.75%，有较高的参考价值。

2、洛氏硬度与维氏硬度的换算

(1)对Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm换算公式

进行修正后得出洛氏硬度与维氏硬度的换算公式为：

此公式用我国公布的黑色金属硬度标准数据进行换算，其HRC误差基本上在±0.4 HRC 范围内，其大误差也仅士0.9HRC，计算的HV误差大为±15HV。

(2)根据不同压头所受应力σHRC=σHV，通过对洛氏硬度与维氏硬度压痕深度关系曲线的分析得出公式

本公式与国家标准实验换算值对照,换算式计算结果与标准实验值之误差为±0.1HRC。

(3)根据实际的实验数据利用线性回归的方法对洛氏硬度与维氏硬度的换算进行探讨，得出公式：

本公式使用范围小，误差较大，但计算简便，在对精度要求不高时可以使用。

3、洛氏硬度与布氏硬度的换算

(1)对布氏压痕和洛氏压痕深度关系进行分析，根据压头的应力σHRC=σHB得出换算公式

结果与国家标准实验值对照，误差为±0.1HRC。

(2)根据实际实验数据用线性回归法得到公式

公式误差偏大，使用范围偏小，但计算简便，在对精度要求不高的情况下可以使用。

4、布氏硬度与维氏硬度的换算

布氏硬度与维氏硬度的关系，同样根据σHB=σHV得出公式

此公式换算结果与国家标准换算值对照，换算误差为±2HV。

5、努氏硬度与洛氏硬度的换算

因努氏硬度与洛氏硬度的对应曲线类似于抛物线[7]，故由曲线得出近似的换算公式为

此公式仅作为使用参考。

硬度计