硬度是指金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。是各種零件和工具必須具備的性能指標，在機械制造過程中使用的刀具、量具和模具等必須具有足夠的硬度和強度，才能滿足其耐磨性和使用壽命的工作需要，機械零件同樣也需要對硬度有一定的要求，因此硬度是衡量金屬材料的重要的力學性能指標。

    硬度試驗的方法很多，有壓入硬度試驗法（布氏硬度、洛氏硬度等），劃痕硬度試驗法（如莫氏硬度），回跳硬度試驗法（如肖氏硬度）等，在實際零件的硬度檢測中采用壓入硬度試驗法。

    ①布氏硬度是指采用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力，其表示符號為HBS(W)，布氏硬度的計算公式為：

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式中  HBS(W)-用鋼球（或硬質合金）試驗時的布氏硬度值；

    F-試驗力，N；

    D-球體的直徑，mm；

    d-壓痕的平均直徑，mm。

    從上式中可以看出，在外力（載荷）的作用，壓頭球體的直徑(D)一定時，布氏硬度只是與壓痕的直徑的大小有關，其關系為：d越大則布氏硬度值愈小，硬度越低；反之則硬度越高。

    在實際的硬度檢測過程中，只要用專門的刻度放大鏡量出壓痕直徑(d)，根據其大小從硬度表中查出相應的布氏硬度值。布氏硬度的表示方法為：硬度值+符號HBS(W)+試驗條件（球體直徑+試驗力+試驗保持的時間），例如170 HBS10/1000/30分別表示用直徑10mm的鋼球，在9807N(1000kgf)的試驗力作用下，保持30s時測的硬度值為170。

    布氏硬度試驗時壓頭球體的直徑(D)，試驗力(F)以及試驗力保持時間(t)，應根據被測金屬材料的種類、硬度值的范圍以及金屬材料的厚度進行合理選擇。常用壓頭的直徑(D)有2.5mm、5mm、10mm三種。

    布氏硬度適用于鑄鐵、有色金屬以及合金、各種退火及調質的鋼材，對于軟金屬則更為合適。布氏硬度與其他力學性能存在一定的近似關系，可按國家標準進行換算即可。

    ②洛氏硬度  是指用洛氏硬度相應標尺刻度滿量程(100)與殘余壓痕深度增量（h）之差計算硬度值，圖1-5為洛氏硬度試驗示意圖。

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    圖1-5    洛氏硬度試驗示意圖

    計算公式為：

    HR=K-h

    式中  HR-洛氏硬度值；

    K-常數，用金剛石圓錐體壓頭進行試驗時K為100，

    用鋼球壓頭進行試驗時K為130；

    h-殘余壓痕深度的增量，為0.002mm。

    一臺硬度計可以測定從軟到硬的不同金屬材料的硬度，采用不同的壓頭和總試驗力（載荷），可組成15種洛氏硬度標尺，每一種標尺在洛氏硬度符號HR后面加一個字母，常用的有HRA、HRB、HRC三種，以HRC應用最廣。