一.業(yè)務(wù)介紹

金屬硬度檢測是材料性能檢測中一項(xiàng)關(guān)鍵業(yè)務(wù)，旨在測量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。硬度作為金屬材料的重要力學(xué)性能指標(biāo)之一，與材料的耐磨性、強(qiáng)度、疲勞性能等密切相關(guān)。通過硬度檢測，能夠快速評估金屬材料的質(zhì)量，為材料的選擇、加工工藝的優(yōu)化以及產(chǎn)品質(zhì)量控制提供重要依據(jù)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車、航空航天等眾多行業(yè)。

二.檢測項(xiàng)目

洛氏硬度測試

布氏硬度測試

維氏硬度測試

顯微硬度測試

努式硬度測試

里氏硬度測試

納米硬度測試

三.檢測方法

1.布氏硬度檢測法

以一定直徑的硬質(zhì)合金球?yàn)閴侯^，用相應(yīng)的試驗(yàn)力將其壓入被測金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，通過測量壓痕直徑，依據(jù)公式計(jì)算出布氏硬度值。操作時(shí)，先根據(jù)材料預(yù)估硬度范圍選擇合適的試驗(yàn)力和壓頭直徑，再將樣品平穩(wěn)放置在工作臺上，啟動(dòng)設(shè)備施加試驗(yàn)力，待保荷時(shí)間結(jié)束后卸載，用讀數(shù)顯微鏡測量壓痕直徑，最后通過布氏硬度計(jì)算公式得出結(jié)果。這種方法適用于測量退火、正火、調(diào)質(zhì)處理后的中、低硬度金屬材料，如灰鑄鐵、有色金屬等。

2.洛氏硬度檢測法

采用金剛石圓錐體或鋼球作為壓頭，分初試驗(yàn)力和主試驗(yàn)力兩次施加試驗(yàn)力。先施加初試驗(yàn)力，使壓頭與試樣表面良好接觸，再加上主試驗(yàn)力，保荷后卸除主試驗(yàn)力，僅保留初試驗(yàn)力，根據(jù)壓痕深度增量計(jì)算洛氏硬度值。在檢測過程中，需根據(jù)材料和硬度范圍選擇合適的標(biāo)尺，如 HRA、HRB、HRC 等。將樣品放置在硬度計(jì)工作臺上，調(diào)整位置使壓頭對準(zhǔn)測試點(diǎn)，依次施加初試驗(yàn)力和主試驗(yàn)力，試驗(yàn)結(jié)束后從硬度計(jì)表盤上直接讀取硬度值。該方法操作簡便、迅速，適用于各種金屬材料，尤其是淬火鋼等硬度較高的材料。

3.維氏硬度檢測法

利用相對面夾角為 136° 的正四棱錐體金剛石壓頭，在一定試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕對角線長度，進(jìn)而計(jì)算出維氏硬度值。操作時(shí)，先根據(jù)樣品厚度和硬度選擇合適的試驗(yàn)力，將樣品固定在工作臺上，使壓頭垂直對準(zhǔn)測試點(diǎn)，施加試驗(yàn)力并保荷，卸力后用顯微鏡測量壓痕對角線長度，通過公式計(jì)算維氏硬度值。維氏硬度檢測法測量精度高，可測量薄件、表面滲層及微小零件的硬度，適用于各種金屬材料，尤其是對硬度值精度要求較高的場合。

四.相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1.布氏硬度檢測標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 231.1-2018《金屬材料 布氏硬度試驗(yàn) 第 1 部分：試驗(yàn)方法》，它等效采用國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 6506-1:2014 。該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了使用硬質(zhì)合金球壓頭，在一定試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面，通過測量壓痕直徑計(jì)算布氏硬度值的方法。標(biāo)準(zhǔn)中明確了試驗(yàn)力、壓頭直徑的選擇原則，以及硬度值的表示方法。如對于不同的金屬材料和厚度，需匹配相應(yīng)的試驗(yàn)力與壓頭直徑組合，像測試有色金屬時(shí)，試驗(yàn)力保持時(shí)間通常為 30s ，并規(guī)定了布氏硬度值的表示，例如 530HBW5/750 ，代表用直徑 5mm 的硬質(zhì)合金球，在 7355N（750kgf）試驗(yàn)載荷作用下，保持 10 - 15s 測得的布氏硬度值為 530 。

2.洛氏硬度檢測標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 230.1-2018《金屬材料 洛氏硬度試驗(yàn) 第 1 部分：試驗(yàn)方法》是洛氏硬度檢測遵循的標(biāo)準(zhǔn)，它等同采用 ISO 6508-1:2016。此標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了采用金剛石圓錐體或鋼球作為壓頭，分初試驗(yàn)力和主試驗(yàn)力兩次加載測定洛氏硬度的流程。標(biāo)準(zhǔn)針對不同材料和硬度范圍，規(guī)范了 HRA、HRB、HRC 等標(biāo)尺的選用，以及試驗(yàn)力的施加、保持和卸載步驟，確保硬度計(jì)表盤讀數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.維氏硬度檢測標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 4340.1-2023《金屬材料 維氏硬度試驗(yàn) 第 1 部分：試驗(yàn)方法》對應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 6507-1:2018 ，規(guī)定了利用相對面夾角為 136° 的正四棱錐體金剛石壓頭進(jìn)行維氏硬度測試的方法。它對根據(jù)樣品厚度和硬度選擇合適試驗(yàn)力給出指導(dǎo)，詳細(xì)說明了壓痕對角線長度測量、維氏硬度值計(jì)算的具體要求，保證了對薄件、表面滲層及微小零件硬度檢測的高精度。

除上述常見的金屬硬度檢測標(biāo)準(zhǔn)外，還有針對特殊材料或應(yīng)用場景的標(biāo)準(zhǔn)，如測量金屬薄板和薄膜材料硬度的巴氏硬度測試標(biāo)準(zhǔn)等。在實(shí)際檢測過程中，嚴(yán)格依據(jù)對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)開展工作，才能獲得準(zhǔn)確且具有可比性的硬度檢測結(jié)果，為金屬材料性能評估提供可靠依據(jù)。