各种硬度计的区别及其相互换算和选型

谈起硬度计，对于一般用户来说既是维氏硬度计，又是洛氏硬度计，还有布氏硬度计，甚至邵氏硬度计，肖氏硬度计，还有里氏硬度计，努氏硬度计，巴氏硬度计。那这些硬度计到底如何区分，有什么区别呢，下面具体来讲讲：

首先说说三种主要硬度计选择指南：布氏、洛氏、维氏
硬度测量是材料性能检测的重要环节，而选择合适的硬度计则至关重要。以下是三种常见硬度计的原理和应用范围，帮助您做出明智的选择。

一、布氏硬度计 🛠️（球型压头加压，测量压痕平均直径后查表获得硬度值）
原理：布氏硬度计采用直径为D的球形压头，以试验力F压入材料表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d，通过查表获得硬度值。
应用范围：适用于原材料与半成品的硬度测量，特别适用于铸铁、非铁金属（有色金属）以及硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）。

二、洛氏硬度计 🔨（金刚石锥形或钢球压头加压，压痕深度增量查表计算硬度值）
原理：洛氏硬度计使用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F的作用下压入材料表面，保持规定时间后去除主试验力，保持初始试验力，通过残余压痕深度增量计算硬度值，可直接从试验机表盘读出洛氏硬度数值。
应用范围：适用于从软到硬较大范围的硬度测量，根据被测对象硬度值大小不同，可选择不同的压头和试验力。

三、维氏硬度计 💎（金刚石锥形压头加压，棱形压痕单位表面积上受平均压力换算硬度值）
原理：维氏硬度计采用相对面夹角为136°的金刚石正四棱锥压头，以规定的试验力F压入材料表面，保持规定时间后卸除试验力，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。
应用范围：主要用于测量较薄的材料和渗碳、渗氮等表面硬化层。

以上三种硬度计均采用压入法来测量材料硬度，选择时请根据实际需求和材料类型进行匹配。

硬度计的分类：

（一）按测量原理分类‌
1‌.压痕深度型‌
‌洛氏硬度计（HR）‌：通过金刚石圆锥或钢球压入材料后测量残余压痕深度，直接读取硬度值（如HRA/HRB/HRC）‌。
特点：操作简便，适用于金属从软到硬的全范围测试，但对超薄工件（<0.2mm）不适用‌。

‌表面洛氏硬度计‌：专为薄板金属和表面硬化层设计，测试压力更小‌。
压痕面积型‌：布氏硬度计（HB）‌：用淬硬钢球压入材料，通过光学测量圆形压痕直径计算硬度‌。
特点：压痕大、精度高，适合锻钢、铸铁等不均匀材料，但需目镜读数‌。

‌维氏硬度计（HV）‌：采用136金刚石四棱锥压头，测量菱形压痕对角线长度，适用于薄材和硬化层‌。

优势：可测极薄工件（如IC薄片）和硬脆材料（如陶瓷）‌。

2‌.回弹速度型‌
里氏硬度计‌：通过冲击体回弹速度换算硬度，支持多硬度制转换，适用于狭小空间或大型工件‌。

‌（二）按应用场景分类‌

‌金属材料测试‌
高硬度材料‌（如硬质合金）：优先选用洛氏HRA或维氏HV‌。
‌软金属‌（如铝、铜）：适用布氏HB或洛氏HRB‌。
表面处理层‌：显微维氏硬度计可测渗碳层梯度‌。

非金属材料测试‌
橡胶/塑料‌：邵氏硬度计（如肖氏硬度）‌。
‌混凝土‌：湿式硬度计专用于早期凝结表面测试‌。

‌特殊需求‌
便携性‌：里氏硬度计适合现场检测‌。
高精度实验室‌：台式布氏/维氏硬度计‌。

‌（三）操作与精度对比‌

类型 操作复杂度 精度 适用工件厚度 典型应用案例

洛氏硬度计 较高 >0.2mm 淬火钢、轴承钢‌

布氏硬度计 高 较厚 铸铁、锻钢‌

维氏硬度计 极高 极薄 电镀层、陶瓷‌

里氏硬度计 中 不限 大型齿轮、轧辊‌