硬度单位

布氏硬度单位(HB)

布氏硬度是以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

布氏硬度范围为8~650HBW。由于金属材料有硬有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D，就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。

因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F和D的某种选配关系，以保证布氏硬度的不变性。

对于某些金属材料来说，可以根据布氏硬度值粗略地确定其抗拉强度值

洛氏硬度单位(HR)

洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。

当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：

HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，Z后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。

维氏硬度单位(HV)

维氏硬度(HV)由英国科学家维克斯首先提出。以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，试验负荷1.961~<49.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷<1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定

以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。

硬度换算表

硬度试验方法有很多种，有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、里氏硬度、韦氏硬度、巴氏硬度等，每种试验方法还包括不同的试验条件，如试验力的大小和加载方式、压头的类型和材料等，这就造成了在不同国家、行业和单位中采用的硬度单位不统一的问题。为了从一种硬度单位换算成另一种硬度单位，就需要借助硬度换算表或硬度换算工具。根据GB/T 1172-1999《黑色金属硬度及强度换算值》，只有当试件组织均匀一致时，才能得到较精确的硬度换算数值。因此应尽量避免使用硬度换算表，直接使用合适的传统硬度计进行测试。

HRA、HRB、HRC都是洛氏硬度，HB（HBS、HBW）是布氏硬度，HV是维氏硬度，它们分别适合测量不同硬度范围的硬度值。在一般的机械工程材料手册上应该都有对照转换。也可近似公式HRC=100-37353/(HV+200)来算洛氏硬度HRC与维氏硬度的转换。洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度对照表

常见的硬度换算表包括：

GB/T 1172-1999

ASTM E140

ISO 18265