硬度 & 图像

硬度测试是一种应用十分广泛的力学性能试验方法，用以确定材料的机械性能（机械强度和延展性）。

对于金属基材料，不同的测试标尺方法是不一样的。最知名及常用的有维氏，努氏，洛氏及布氏硬度标尺测量方法。

材料的硬度是指试样表面对较硬物体，如钢球或硬度计的尖端（或压头）的入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标。根据材料表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬。材料越硬，塑性变形越小。
具体地说，硬度是由压痕的大小（维氏，努普和布氏硬度）或深度（洛氏硬度）来表征的。

而压痕是由硬度计产生的，硬度计通过压头将载荷施加到待测样品上。

硬度测量是标准化的。关于硬度试验及其参考标准:

维氏: ISO 6507 and/or ASTM E384
努氏: ISO 4545 and/or ASTM E384
洛氏: ISO 6508 and/or ASTM E18
布氏: ISO 6506 and/or ASTM E10
硬度测试通常也可区分为显微硬度（负荷< 1 kgF）和较高负荷的硬度或宏观硬度。下面，我们将具体讨论不同硬度标尺的测试方法以及实现该测试的设备。

维氏硬度测试

维氏硬度是第一个引入显微硬度概念的硬度测试法。它是由R. SMITH和G. SANDLAND于1921年在Vickers Ltd. 公司发明的。当时，Vickers Ltd. 是一家专注于铸造的公司，在造船工业领域享有盛誉，并参与了早期的航空工业。

与布氏硬度相比，维氏硬度测试的优点是，无论被测材料种类、使用的载荷以及材料硬度如何，所应用的压头可以始终保持不变。

维氏硬度测试使用正四棱锥体形状的金刚石压头。
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努氏硬度测试

努氏硬度测试方法发明于1939年，比维氏硬度晚了将近20年。它是由Mr. Frédéric Knoop和他来自美国国家标准局的合作者发明的。这是一种显微硬度测试方法（测试负荷< 1kgf）。

努氏硬度使用底面为菱形的正四棱锥体金刚石压头。

由于其压头的形状，努氏测试法特别适用于:

＞ 薄层硬度测量

＞ 易碎材料（如玻璃/陶瓷）- 努氏硬度是该类材料唯一适用的测试方法。

与维氏硬度一样，努氏硬度使用唯一一种压头进行对所有材料、硬度范围的测量。

努氏硬度在欧洲并不普遍。

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洛氏硬度测试

洛氏硬度测试原理于1908年由Paul Ludwik在奥地利形成理论。1914年7月15日，罗克韦尔兄弟首次申请专利，并于1919年在第一次世界大战结束时被接受。他们当时都服务于New Departture Manufacturing Co – 一家位于康涅狄格的滚珠轴承制造商。该专利在之后进行了两次改进，并最终形成了接近我们今天认知的，仪器化的洛氏硬度计。

洛氏硬度测量的是通过球形或锥形压头施加载荷所产生的残余变形。

与所有其他类型的硬度不同，洛氏硬度不采用光学读数压痕的原理；因此，这种测试方法对样品表面条件要求不高。

由于无需对样品表面进行完整制备，洛氏硬度相较于其它测试方法具有效率优势。这是其在现代工业中得到广泛应用的原因。

然而，洛氏硬度的测量精度低于前述列出的其它测试方法，有许多因素将影响测量结果，因此强烈建议对系统进行定期标定。
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布氏硬度测试

布氏硬度是第一个在工业领域被广泛应用的硬度测试方法。它由Mr. Johan August Brinell于1900年在瑞典发明。
这种方法在很大程度上给予维氏及努氏测试方法的发明以灵感，因为这三种方法都基于同一个原理：通过标准化的压头，观察材料在面对施加载荷时的变形。
布氏试验将在材料表面留下明显印记；根据所要求的载荷，需要用到不同的球形压头。这两个特性使得布氏硬度测试在工业应用环境中有一定的局限性。

PRESI 硬度测试

PRESI 提供一系列的维氏硬度计，努氏硬度计，以及洛氏硬度计。

根据载荷施加方式：

传感器加载：载荷力由电机施加，并通过力值传感器控制精度：HZ 全系列硬度计，MATSUZAWA 系列洛氏硬度计。

砝码加载：载荷力由一系列不同配重的砝码施加：MATSUZAWA 系列维氏硬度计和努氏硬度计。

根据设备配置：硬度计可以单机使用（不含测试软件）或全自动操作。

MATSUZAWA – 砝码加载
MATSUZAWA 系列硬度计
HZ – 传感器加载
HZ 系列硬度计

HZ - 传感器加载

HZ 系列硬度计