 
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。 早在1822年,Friedrich mohs提出用10種礦物來衡量世界上最硬的和最軟的物體,這是所謂的摩氏硬度計。按照他們的軟硬程度分為十級: 
 1)滑石 2)石膏 3)方解石 4)螢石 5)磷灰石 
 6)正長石 7)石英8)黃玉 9)剛玉 10)金剛石 
     各級之間硬度的差異不是均等的,等級之間只表示硬度的相對大小。 試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學。用硬度試驗機來試驗比較準確,是現代試驗硬度常用的方法。常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法 
     硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的性能指標,它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力,也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念,而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標。硬度試驗根據其測試方法的不同可分為靜壓法(如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等)、劃痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。 
     布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示(HBS\HBW)(參照GB/T231-1984),生產中常用布氏硬度法測定經退火、正火和調質的鋼件,以及鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼等毛胚或半成品的硬度。 
 洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種,它們的測量范圍和應用范圍也不同。一般生產中HRC用得最多。壓痕較小,可測較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。 
 維氏硬度以HV表示(參照GB/T4340-1999),測量極薄試樣。 
1、鋼材的硬度 :金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同,常規表示有布氏(HB)、    洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC較為常用。
HB應用范圍較廣,HRC適用于表面高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區別在于硬度計之測頭不同,布氏硬度計之測頭為鋼球,而洛氏硬度計之測頭為金剛石。 
 HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。 
 HL手提式硬度計,測量方便,利用沖擊球頭沖擊硬度表面后,產生彈跳;利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(沖擊速度)。 
     便攜式里氏硬度計用里氏(HL)測量后可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)測量硬度值。 
    2、HB - 布氏硬度; 布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料,如熱處理后的硬度等等。 布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面,保持規定時間,然后卸荷,測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為:以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。 
  3、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示: 
 HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。 
 HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 
 HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。 
 另外: 
 1.HRC含意是洛式硬度C標尺, 
 2.HRC和HB在生產中的應用都很廣泛 
 C適用范圍HRC 20--67,相當于HB225--650 
 若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標尺HRA。 
 若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標尺HRB。 
 布式硬度上限值HB650,不能高于此值。 
     4.洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐,試驗載荷為一確定值,中國標準是150公斤力。 布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW),試驗載荷隨球直徑不同而不同,從3000到31.25公斤力。 
     5.洛式硬度壓痕很小,測量值有局部性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸于無損檢測一類。 布式硬度壓痕較大,測量值準,不適用成品和薄片,一般不歸于無損檢測一類。
  
    6.洛式硬度的硬度值是一無名數,沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。) 布式硬度的硬度值有單位,且和抗拉強度有一定的近似關系。 
     7.洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數字顯示,操作方便,快捷直觀,適用于大量生產中。 布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑,然后查表或計算,操作較繁瑣。 
     8.在一定條件下,HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為:1HRC≈1/10HB。 
 硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。 實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。 
 另外,天然水中的鈣美含量也用硬度表示.我國規定的硬度是:1L水中含的鈣鹽,鎂鹽折合成CaO和MgO的總量相當于10mgCaO(將MgO也換算成CaO)時,其硬度是1°. 
 水的硬度是水質的重要指標,通常分為五類: 
 很軟水 軟水 中硬水 硬水 很硬水 
 0°~4° 4°~8°8°~16° 16°~30° >30° 
 1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12 
 2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15 
 3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-3 
 硬度測定范圍: 
 HS<100 
 HB<500 
 HRC<70 
 HV<1300
硬度計注意事項
除了各種硬度計使用時特殊注意事項外,還有一些共同的應注意的問題,現列舉如下:
1、硬度計本身會產生兩種誤差:一是其零件的變形、移動造成的誤差;二是硬度參數超出規定標準所造成的誤差。對第二種誤差,在測量前需用標準塊對硬度計進行校準。對洛氏硬度計校正結果,差值在±1之內合格。差值在±2之內的穩定數值,可以給出修正值。差值在±2范圍之外時則必需對硬度計進行校正維修或換其他硬度測試法測定。
洛氏硬度各標度有一事實上的適用范圍,要根據規定正確選用。例如,硬度高于HRB100時,應采用HRC標度進行測試;硬度低于HRC20時應用HRB標度進行測試。因為超出其規定的測試范圍時,硬度計的精確度及靈敏度較差,硬度值不準確,不宜使用。其他硬度測試法也都規定有相應的校正標準。校準硬度計用的標準塊不能兩面使用,因標準面與背面硬度不一定一致。一般規定標準塊自標定日起一年內有效。
2、在更換壓頭或砧座時,注意接觸部位要擦干凈。換好后,要用一定硬度的鋼樣測試幾次,直到連續兩次所得硬度值相同為止。目的是使壓頭或砧座與試驗機接觸部分壓緊,接觸良好,以免影響試驗結果的準確性。
3、硬度計調整后,開始測量硬度時,第一個測試點不用。因怕試樣與砧座接觸不好,測得的值不準確。特第一點測試完,硬度計處于正常運行機制狀態后再對試樣進行正式測試,記錄測得的硬度值。
4、在試件允許的情況下,一般選不同部位至少測試三個硬度值,取平均值,取平均值作為試件的硬度值。
5、對形狀復雜的試件要采用相應形狀的墊塊,固定后方可測試。對圓試件一般要放在V形槽中測試。
6、加載前要檢查加載手柄是否放在卸載位,加載時動作要輕穩,不要用力太猛。加載完畢加載手柄應放在卸載位置,以免儀器長期處于負荷狀態,發生塑性變形,影響測量精確度。
注:各硬度值相互之間不能直接比較,只能通過硬度對照表換算。
日本三豐硬度計有:顯微維氏硬度計HM-210/HM220/HM-100
維氏硬計計HV-100
洛氏硬度計HR-100/200/300/400
便攜式里硬度計HH-411/HH-300