硬度测试

硬度测试的定义是什么？

应用硬度测试可让您评估材料的属性，例如强度、韧性和耐磨性，以便帮助您确定材料或材料处理是否适合您的需求。

硬度测试的定义是“用于确定材料抵抗另一种较硬材料侵入所导致的永久变形的能力的测试”。但是，硬度并不是材料的基本属性。因此，在作出硬度测试结论之时，应始终评估以下相关数值：

• 在压头施加的载荷
• 具体的载荷施加时间分布和特定载荷的持续时间
• 压头的具体几何形状

硬度测试的具体原理是怎样的？

硬度测试一般通过以下方式进行：将具体尺寸和载荷的物体（压头）压入您要测试的材料表面。通过测量压头压入的深度或测量压头留下的压痕尺寸来确定硬度。

• 测量压头压入深度的硬度测试包括：洛氏硬度、仪器压痕试验和球压痕硬度
• 测量压头留下的压痕尺寸的硬度测试包括：维氏硬度、努氏硬度和布氏硬度

选择正确的硬度测试方法

如何选择测试方法

硬度测试方法的选择取决于所测试材料的微结构（例如同质性）、材料的类型、部件的尺寸及其状态。

在所有硬度测试中，压痕下的材料对于整体微结构而言应具有代表性（除非您是为了确定微结构的不同成分）。因此，如果微结构非常粗糙和异质，则相比于同质材料需要更大的压痕。

硬度测试类型主要有四种，每种都有自己的优点和要求。这些测试都有着不同的标准，其中详细解释了硬度测试的步骤和应用。

在选择硬度测试方法时，需要考虑的重要事项包括：

• 要测试的材料类型
• 是否需要符合标准
• 材料的硬度估值
• 材料的同质性/异质性
• 部件的尺寸
• 待测试的试样数

四种最常见的压痕硬度测试

硬度测试载荷定义

正式情况下，硬度测试载荷以牛顿 (N) 为单位。但是，历史上也曾以千克力 (kgf)、克力 (gf) 或磅 (p) 为单位来表示载荷。kgf、kp 和 N 之间的关系如下：1.0 kgf = 1,000 gf = 1.0 kp = 9.81 N。

• 术语“微观硬度测试”常用于压痕载荷低于或等于 1 kgf 的情况
• 当载荷高于 1kgf 时，将使用术语“宏观硬度测试”

如果标准允许，应使用可能的最大载荷/力来形成最大的压痕，以获得最准确的结果。

金属材料的四种硬度测试方法中所使用的载荷*遵循的是不同的 ISO 和 ASTM 标准。