生活中，大家經(jīng)常接觸到2B鉛筆，時(shí)而互相調(diào)侃。鉛筆其實(shí)除了2B，還有HB等等。學(xué)工科以后就會(huì)去猜想：這個(gè)2B到底是什么意思？

作為一個(gè)理論力學(xué)剛好及格出頭的小編，直觀的思維就是：硬度。想當(dāng)年物理老師還告訴我們，最軟的是滑石、石墨，比較硬的有鉑金啊，鋼鐵，最硬的那些就是很貴很貴各種高大上的寶石，水晶、剛玉、鉆石。其實(shí)這個(gè)就是“莫氏硬度”。

莫氏硬度是表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)，分成十個(gè)等級(jí)。

說回到鉛筆，鉛筆中：B=BLACK（黑度），H=HARD（硬度），B數(shù)越多鉛筆就越黑越軟，H數(shù)越多就越硬顏色越淺。鉛筆硬度等級(jí)排序：10B、9B、8B、7B、6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、8H、9H、10H。10B最軟墨最深，10H最硬墨最淺。所以它不是莫氏硬度。

（扯了這么多，其實(shí)就想引出今天的話題：硬度。凹死小編了，看在這么辛苦的份上怎么也在文章末尾點(diǎn)一下大拇指吧?。?/span>

一、什么是硬度

金屬重要的性質(zhì)之一是硬度。鐵釘子可以釘入木頭是因?yàn)殍F比木頭硬。將另一物體向某一物體表面壓入時(shí)，該物體的抵抗能力就是硬度。歸結(jié)到定義就是材料通過永久塑性變形抵抗外加載荷的強(qiáng)度性能。

二、常見的硬度

在硬度檢測(cè)中，我們經(jīng)常會(huì)看到布氏、洛氏、維氏這些詞語。它們是什么意思呢？小編現(xiàn)在慢慢向您說來......

我們知道硬度是當(dāng)一個(gè)物體向某一物體壓入時(shí)，該物體的抵抗能力。那么科學(xué)家們就根據(jù)這個(gè)原理將測(cè)試分為兩大類：劃痕硬度和壓入硬度。

所謂的劃痕硬度，簡(jiǎn)單來說是用不同硬度的鉛筆劃待測(cè)物體表面。

壓入硬度是將某種材質(zhì)、形狀的壓頭以一定的負(fù)載和速度壓入待測(cè)物體，然后根據(jù)壓痕的面積、大小或者深度來計(jì)算。其中壓入硬度根據(jù)壓入速度不一樣分為靜載壓入硬度和動(dòng)載壓入硬度（也叫回跳硬度）。

金屬硬度大多屬于靜載壓入硬度。

三、常見的壓入硬度（布氏、洛氏、維氏）

布氏硬度

用一定直徑（D）的硬質(zhì)合金球體壓頭，以相應(yīng)的載荷F（kgf或N）壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間（T）后卸載。布氏硬度的定義即為試驗(yàn)力F除以壓痕球形表面積（S）所得的商。

計(jì)算公式：

注：

①當(dāng)壓頭為錒球時(shí)，以符號(hào)HBS表示；當(dāng)壓頭為硬質(zhì)臺(tái)金球時(shí)．用符號(hào)HBW 表示。

②布氏硬度適用于HBW450以內(nèi)的材料，更硬的不能表征。

③適用于鑄鐵、非鐵合金，各種退火、調(diào)質(zhì)鋼材。

洛氏硬度

樣件特別硬時(shí)，布氏硬度無法提供準(zhǔn)確試驗(yàn)。洛氏硬度就登場(chǎng)了。

試驗(yàn)的原理是在初始載荷和載荷先后作用下，將金剛石圓錐體或淬火鋼球壓頭壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸載，用增加的壓痕深度來計(jì)算。

計(jì)算公式：HR=k—h/0.002。當(dāng)壓頭為金剛石時(shí)，k=100；當(dāng)壓頭為淬火鋼球時(shí)，k=130。

對(duì)于洛氏硬度，優(yōu)點(diǎn)是壓痕小不損壞工件，操作簡(jiǎn)便適合批量檢測(cè)。缺點(diǎn)也在于壓痕小，試驗(yàn)值較分散，易引起操作誤差。

注：

①HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料。例如：硬質(zhì)合金。

②HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料。例如：軟鋼、有色金屬、退火鋼、 鑄鐵等。

③HRC 是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如：淬火鋼等。

④因?yàn)槁迨蠝y(cè)量是壓痕深度，所以樣品的粗糙度Ra≦0.8um。

⑤對(duì)試樣的最小厚度H要求不小于壓痕深度的h的10倍。

維氏硬度

為了從軟到硬的各種金屬材料用一個(gè)壓頭來測(cè)得連續(xù)一致的硬度標(biāo)度，就產(chǎn)生了維氏硬度測(cè)量法。

維氏硬度的試驗(yàn)原理與布氏硬度相同，也是根據(jù)壓痕單應(yīng)面積所承受的試駐力來計(jì)算硬度值。維氏硬度用夾角136度的金剛石四棱錐體壓頭，使用很小試驗(yàn)力F（0.5、1、2、5、10、20、50kg力）壓入試樣表面，測(cè)出壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度d，計(jì)算得到壓痕表面積，用F/S比值衡量硬度大小。

計(jì)算公式：HV=1.8544P/L2

注：

① 表示方法：在HV前面寫硬度值，HV后面按順序?qū)懺囼?yàn)力(用kgf表示)和試驗(yàn)力保持時(shí)間(用s表示)，一般保持時(shí)間為l0～15s的，可不注明時(shí)間。例如640HV30/20，表示用30kg持時(shí)間為20s條件下測(cè)得的硬度值為640。

四、硬度之間的關(guān)系

對(duì)于壓入硬度中的布氏、洛氏和維氏硬度來說，經(jīng)過長(zhǎng)期的積累工程師們已經(jīng)把它和與靜強(qiáng)度指標(biāo)(抗拉強(qiáng)度)建立了經(jīng)驗(yàn)換算關(guān)系。因此只要通過硬度的測(cè)量便可間接推斷其抗拉強(qiáng)度的大小，反之亦然。