洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度,一文弄懂金属材料硬度
机械行业的朋友对硬度都不陌生。它是衡量材料软硬程度的一个物理量,在机械设计中会有很多相对摩擦、相对滑动、相互接触的机构,这时候接触面的硬度将是一个非常重要的参数。硬度的大小将直接影响使用寿命和性能。
硬度根据试验方法不同会有很多不同的分类,笔者这里只介绍常用的三种硬度标准。了解这三种硬度单位可应对绝大多数的金属材料。

常用硬度对照表
布氏硬度(HB)
布氏硬度是以一定的压力,将硬质合金钢球压入被测物表面,根据压痕的深浅标示硬度大小,单位是HB。低合金结构钢件、铸铁件、经过三把火处理的(退火、回火、正火)钢件、调质件等,均采用布氏硬度HB。
以Q235为例,在正火状态下硬度140HB,退火状态下硬度120HB。常用的6系列铝型材,硬度在60HB~100HB之间。由上可知,较软的的材料一般以布氏硬度标识。

布氏硬度原理
维氏硬度(HV)
维氏硬度是以一定压力将顶角为136°的锥形金刚石压入被测物表面,再以压痕凹坑表面积除以所用载荷而得到的数值。维氏硬度多用来标识薄板件的硬度,维氏硬度使用范围非常广泛,基本可以覆盖所有的金属材料,从10HV~3000HV,从极软的材料到极硬的材料都可使用维氏硬度。
6006挤压铝型材经过硬质阳极氧化处理后,硬度可达700~900HV。

维氏硬度原理
洛氏硬度(HR)
洛氏硬度有三种不同的施加载荷、三种不同的压头。根据施加载荷和压头的不同,分为9个不同的标尺。常用的有HRA、HRB、HRC、HRD四种,最常用到的是HRC。
HRC标尺范围在20~65HRC(相当于225~650HB),高于此范围使用HRA,低于此范围使用HRB。常见的45号钢、40Cr等,经过表面淬火处理,硬度都可达到60HRC左右,这已经算是很高的硬度。
HRA多用来标识非常硬的材料,如硬质合金。HRB用来标识较软的材料,如普通的碳素结构钢Q235,有色金属等。HRC多标识经过表面淬火处理的碳钢、工具钢、合金钢。

洛氏硬度计
通常来讲,材料的硬度越高,耐磨性越好。例如齿轮齿条传动,齿条面必须要达到一定的硬度,才能满足使用寿命要求。还有一些加工机床用的刀具,多用硬质合金等极硬的材料制造,也是为了保证一定的硬度,满足使用寿命的要求。