硬度测试学习资料

布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC）和维氏硬度（HV）的详细对比分析表。该表格涵盖了测试原理、适用范围、优缺点及换算关系，旨在帮助您在工程应用中进行选择。

硬度测试方法对比分析表

详细分析与换算说明

1. 测试方法的深入对比

Ø布氏硬度 (HB)

核心逻辑：通过大直径压头压入，平均掉材料内部的气孔、夹杂物或晶粒差异。

注意点：必须遵循相似性原理，即试验力F 与压头直径 D的平方之比（F/D^2）必须为常数，否则不同载荷下测得的硬度值不可比。

Ø洛氏硬度 (HRC/HRB)

核心逻辑：测量压入深度的增量，而非压痕面积。深度越大，硬度越低。

应用场景：

HRC 是工业界（尤其是热处理）最常用的指标，用于检测淬火钢的硬度（如 58-62 HRC）。

HRB 常用于冷轧钢板和有色金属。

HRA 用于极高硬度或极薄材料，因为金刚石圆锥压头压入深度浅。

Ø维氏硬度 (HV)

核心逻辑：压头是正四棱锥，无论载荷大小，压痕几何形状始终保持相似（这是它能通用的原因）。

分类：

常规维氏（>49.03N）：通用测试。

小负荷维氏（1.961N ~ 49.03N）：薄层测试。

显微维氏（<1.961N）：金相组织、微区分析。

2. 相互换算关系

硬度值之间的换算通常是经验公式，仅作参考，不能替代实测值。不同材料（钢、铜、铝）的换算系数不同。以下是针对钢材料的近似换算关系（仅供参考）：

布氏(HB)与洛氏 (HRC) ：HRC≈0.1×HB−1.5(适用于HB 200～600 范围)

注：HB > 450 时，布氏硬度计不再适用，应使用洛氏或维氏。

维氏（HV）与布氏（HB） 在低硬度范围（<400HV），HV 值约等于 HB 值，适用于钢HV≈0.95×HB+10

维氏（HV）与洛氏 (HRC) ：HV≈10×HRC+150(适用于 HRC 20～60 范围)，反向推算：HRC≈0.1×HV−15

重要提示：精确的换算应查阅国家标准（如 GB/T 1172）或 ASTM E140 提供的硬度换算表。

HRA 与 HRC 的关系，在较高硬度范围内（如 HRC > 40），两者大致存在以下近似关系：HRA≈0.13×HRC+83

HRB 与 HRC 的关系，在中低硬度过渡区（HRC 20-40），两者大致呈线性反比：HRB≈100−1.1×HRC

注意：此公式仅在交集区有效，HRC > 45 后该公式失效。

肖氏硬度 (HS) 与 HRC，在现场快速检测中，有时会用到肖氏硬度计，其与 HRC 的经验关系为：HS≈HRC+15

3. 运用范围总结

选布氏 (HB)：当你需要检测毛坯件、铸铁、非铁金属，且对材料的宏观平均硬度感兴趣时。

选洛氏 (HRC/HRB)：当你需要快速检测大批量成品件（如轴承、齿轮），且材料硬度较高（HRC）或中低硬度（HRB）时。

选维氏 (HV)：当你需要检测极薄镀层、微小零件，或者需要进行科研级的精确测量，以及在同一试样上从表层到心部进行连续硬度测试（梯度测试）时。

总结建议

1、不要迷信公式：上述公式仅为数学拟合的经验值。最准确的换算方式是查阅国家标准（如 GB/T 1172 或 ASTM E140）提供的硬度换算表。

2、材料依赖性：换算关系强烈依赖于材料的种类和热处理状态。钢的换算公式不能直接用于铝合金或钛合金。

3、实测优先：如果可能，尽量使用对应的硬度计进行实测，而不是通过换算得到结果，以保证数据的准确性。