硬度的相对概念

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通用技术网www.tyjs.org按，在通用技术课的教学中，可能会涉及到硬度的概念，而硬度概念是一个具有弹性的概念，有关硬度的概念比较多，而作为技术课，所给学生提供的这些知识点又不能过深，因此，本处就节选一部分发在这里，以供参考。

硬度分为：

①划痕硬度：主要用于比较不同矿物质的软硬程度。方法是选一根一端硬一端软的棒，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说，硬物体划出的划痕长，软物体划出的划痕短。

②压入硬度：主要用于金属材料。方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。

③回跳硬度：主要用于金属材料。方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存（继而释放）应变能的多少（通过小锤的回跳高度测定）确定材料的硬度。

早在1822年，Friedrich Mohs提出摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级。

1）滑石，2）石膏，3）方解石，4）萤石，5）磷灰石，6）正长石，7）石英，8）黄玉， 9）刚玉，10）金刚石。简单记忆方法：滑 石 方、萤 磷 长、石英 黄玉 刚 金刚。

各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。

试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低，这种方法称为锉试法。这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确，是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法。

硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。

硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。

布氏硬度以HB[N（kgf/mm²）]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984）。生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多，压痕较小，可测较薄的材料和硬的材料和成品件的硬度。

维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。

实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。

压入法（布氏、洛氏、维氏）测量硬度，硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。

回跳法（肖氏、里氏）测量硬度，硬度值代表金属弹性变形功能的大小。

刻划法测量硬度，硬度值表示金属抵抗表面局部破裂的能力。

另外,天然水中的钙镁含量也用硬度表示。我国规定的硬度是：1L水中含的钙盐、镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO（将MgO也换算成CaO）时，其硬度是1°。

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