热处理已经发展成为一种高度复杂，精确的工艺，可以改善金属零件的特性。高质量热处理的关键要素是采用正确的硬度测试方法，以向制造商展示其零件达到设计要求。

硬度测试方法根据所选的材料和热处理而有所不同。工程师必须正确指定硬度测试方法，以确保及时进行热处理并避免代价高昂的延误，这一点很重要。

下面介绍常见的硬度测试方法。

洛氏硬度

该方法通过通过碳化钨球或圆锥形金刚石压头向零件施加载荷来测试钢零件的硬度。在测试之前，必须正确准备零件的测试表面和底座表面。表面准备不足会导致测试失败或读数错误。

表面处理后，将轻负载（通常为3或5 kgf）施加到压头上，以使测试机调零。然后，施加重的负载（取决于材料及其强度，从15 kgf到150 kgf的任何位置）并保持一段时间。

记录压头从施加轻负载到释放重负载所向下的距离，并用于计算硬度。

根据零件的材料和强度，使用洛氏硬度测试程序的变体。最常见的罗克韦尔变量包括：

• HRC –称为“ Rockwell C”，通过这种方法通过金刚石施加150 kgf的载荷。它最常用于通过淬火以增加强度的钢。通常用这种方法测试的零件包括螺母和螺栓，手动工具，安全带带扣，链条，弹簧，车轴，轴承和叶片。

• HR15N –此方法称为“ Rockwell 15N”。将15 kgf相对较轻的载荷施加到经过表面处理的表面硬化零件上，以达到最小有效表壳深度0.007英寸或总表壳厚度为0.012英寸。其他的罗克韦尔变型（HR30N和HR45N）在具有最低有效或总工况的零件上施加更高的载荷。

• HRBW –“ Rockwell B”使用碳化钨球。通常用于奥氏体不锈钢等“软”零件和退火零件。

想要了解更多有关罗克韦尔测试的工程师，应阅读ASTM E18。

布氏硬度

在这种方法中，相对较高的载荷通过碳化钨球施加到零件上。与洛氏测试不同，布氏测试是测量球压痕的直径，而不是深度。对于布氏测试而言，最常见的是施加10mm的球，施加3000 kgf的载荷。

对于可能具有粗糙表面或表现出某些化学变化的铸件和锻件，布氏测试是理想的选择。因为压痕球比其他测试方法大得多，所以从测试得出的硬度值提供了更具代表性的零件平均硬度。

有关布氏测试的更多信息，请参见ASTM E10。

显微硬度测试

与其他方法相比，显微硬度测试所施加的载荷要轻得多。精确切割的钻石用于这些测试，通常用于测量零件局部区域的硬度。显微硬度测试最适合用来确定表面硬化零件的表面深度。

显微硬度测试中使用了两种类型的金刚石。金字塔形维氏钻石通常在欧洲和亚洲使用。努氏钻石呈金字塔形，但有两条细长的腿，在美国历史上比较普遍

指定每种金刚石所产生的值之间的转换仅是近似值时，指定进行哪种显微硬度测试方法非常重要。

为努氏测试指定正确的载荷也很关键，因为太轻的载荷会产生错误的高硬度读数。对于维氏测试，太轻的负载会在零件上产生太小的压痕，从而导致硬度读数不准确。另一方面，过重的负载可能会贯穿整个外壳，从而破坏了获得准确的硬度读数的机会。包括适当的测试方法和硬度范围在内的精确规格可限制潜在误差，并确保有效的热处理。

有关其他信息，请查阅ASTM E384。

硬度测试方法对制造商很重要

如果某个特定位置对零件的应用很重要，则良好的规格会注明零件的测试位置。他们还陈述了正确的比例，并指出了要使用的正确的负载和测试介质。

也许最重要的是，规格也应该是现实的。零件和材料的组合可在不同区域产生不同的硬度值。良好的规格要求可达到的硬度范围，从而为热处理人员提供所需的呼吸空间，以应对材料变化或设备差异。

了解硬度测试方法可以使制造商产生清晰，准确的规格，并且可以消除由于提供的信息太少而造成的延迟。