一篇看懂硬度試驗機 挑選重點一次看
12 Dec 2023
在現代製造業中，精密度和品質控制是成功的重要關鍵。隨著科技的進步，硬度試驗機成為確保材料硬度的不可或缺的工具。本文將深入探討世宇精測有限公司所提供的各類硬度試驗機，以及其在不同產業中的廣泛應用。
何謂硬度
硬度是甚麼？雖然是在日常生活中廣為使用的名詞，內容卻相當複雜。硬和柔軟的經驗很容易就能體驗，但要將其本質簡單地表達卻又不是件容易的事情。且硬度所指的內容範圍相當廣，並含有對磨耗的抵抗、對刮擦的抵抗、彈性係數、降伏點、破壞強度、粘性和脆性、延展性等相關的性質，並與這些性質的其中一項或幾項有著深刻的關係。並且硬度試驗為局部的材料試驗，與拉力強度、耐力、彈簧界限值、成型性、耐磨耗性等試驗相較起來較容易執行，大多於試驗後可直接作為產品使用，硬度還可作為其他特性的代用特性來做多方利用。
硬度即「非如長度、時間、質量、電流等物理量，而是與其他的機械特性一樣為工業量或比較值。」
某物體的硬度即「其在受到其他物體施予力量變形時，所表示之抵抗力大小的程度」
金屬硬度機可分為哪幾種類型?
金屬硬度計種類又可細分為
洛氏硬度試驗機 ( Rockwell Hardness Tester )
微小維克氏硬度試驗機( Micro Vickers Hardness Tester )
維克氏硬度試驗機( Vickers Hardness Tester )
勃氏硬度試驗機( Brinell Hardness Tester )
里氏硬度計( Leeb Hardness Tester )
洛氏硬度計
一般常見的試驗尺規為HRC、HRB、HRA、HRE及HR15N、HR30N、HR15T、HR30T等等，其實洛氏硬度試驗機還可以測塑膠製品其尺規為HRR、HRL、HRM如檢測基板硬度。 HRC硬度尺規一般為檢測硬質金屬和熱處理過的鋼材硬度，HRA一般用來檢測鎢鋼硬度，HRB為檢測軟金屬或未處理過的鋼鐵材硬度。至於HRE一般檢查為鋁製品。至於HR15N和HR30N檢測表面硬度。 HR15T和HR30T檢測薄鐵材或馬口鐵硬度。
泛用於各種金屬零部件、模具、熱處理等金屬硬度測試，對於檢查材料強度、來料檢驗、金屬硬化能試驗皆可便立即快速的測試。
微小硬度計/微小維克氏硬度計（HMV）
檢測範圍很廣，從軟金屬到硬金屬都可以檢測，還可以檢測鍍層及玻璃、陶瓷的硬度，尺規顯示為HV，另有諾普氏硬度計( KnoopHardness Tester )，尺規顯示為HK。使用荷重為10g到1kg。至於維克氏硬度計尺規一樣為HV，但是使用荷重為1kg到50kg。目前很多規範要用10kg來打材料的硬度。
維氏/維克氏硬度計（HV）
適用於測定薄型材料以及細小金屬材料之外，測量的範圍幾乎可以涵蓋所有的金屬，根據測試的特性，對於同一相同材質的材料在轉換力量之後，所獲得的材料硬度值是相近的，並且測試精度高，與洛氏硬度法相比，適用於較大範圍變化的硬度測試。
里氏硬度計（HL)
廣泛應用於大型材料、特種結構如電梯、鍋爐等壓力容器、金屬倉庫材料區分、模具、航空航天、交通運輸、離岸風電等永久組裝部件結構的硬度測試，不僅攜帶方便，也可利用不同形狀衝擊器，來達到不同的測試要求，並且在惡劣環境下也可維持穩定測試。
勃氏硬度計
檢測採用的荷重力大、測頭的球徑大、壓痕直徑大、適合於大晶粒金屬材料的硬度檢測，例如鑄鐵、鍛造材料、有色金屬及其合金、各種退火、調質後金屬以及鋼料、對於較軟金屬如純鋁、銅材、鉛、鋅、錫等等及其合金、測試精度穩定且準確。
橡膠(塑膠)硬度計則是一般以英文字來區分種類如A型、D型、C型、F型等等，大致區分為橡膠用、塑膠用、泡棉用等等，如Teclock、Kori還有一種巴可硬度計( Barcol Hardness Tester )也可以檢測塑膠、鋁製品、PE和皮革等。
洛氏硬度 ( Rockwell Hardness )
洛氏硬度是一種針對生產控制開發的快速硬度測試方法，使用直接讀數，主要用於金屬材料。可通過在使用給定載荷將壓頭壓入試樣材料後，測量所得壓痕的深度來計算洛氏硬度 (HR)。
洛氏硬度試驗壓痕深度示意圖
t1＝預加小負荷產生之壓痕深度。 t2＝主負荷產生之壓痕深度。 t3＝除去主負荷留㆘小負荷時，彈性變形恢復的大小。 t4＝(t2- t3)，預加小負荷與主要負荷所造成塑性變形的深度差。
較常用於工件體較大的試樣
主要用於金屬材料的快速測試方法
廣泛被用於製程的測試，例如焠火、回火、退火…測試 (HRC)
Mitutoyo HR-530
硬度換算表
不同試驗中工件最小厚度
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