※ 在荷重除去後，測量金屬球所留下凹痕之直徑，以 mm表之，則勃氏硬度值(簡稱BHN或HB)可由荷重P、
球徑D及凹痕直徑d計算如下：
D
2 / )
) ( (
) ) (
( 2 2 2
D d
D D
P mm
H kg BHN B
π
−
= −
= 球形壓痕之表面積 荷重
D 荷重：3000 kg(鋼鐵)或500 kg(銅、鋁等非鐵金屬)。
10 mm硬鋼球或碳化物。
D 荷重作用時間：較硬材料(如：鋼)為15秒；軟金屬與 合金，如：黃銅需30秒，鎂則需2分鐘。
※ 硬化值之後宜附記其球徑、荷重及荷重作用時間，
如：BHN 450 (10/3000/15)。
※ 用10 mm球時，試樣厚度須大於6 mm，若用5 mm 球，則試樣厚度須在3 mm以上。壓痕中心離試樣面 邊緣須大於球之半徑，各壓痕間距離亦同。
※ 有時測定凹部深度h，也可計算BHN如下：
D
D 金屬材料硬度愈大時，壓入愈困難，d(或h)值愈 小，則BHN愈大。
D 硬鋼球可測試的BHN範圍在70~500之間，碳化物 球則可測試到BHN 800為止。
※ 勃氏試驗 D 試樣表面有一大壓痕 D 破壞性試驗。
※ 大壓痕 D 比較不受局部性軟硬不均的影響，其硬度 值較具代表性。
D 可使試驗結果較不受表面精製與軋鋼鱗片 (氧化層)之影響。
Dh BHN P
= π
※ 洛氏硬度試驗法為各種硬度試驗中，最具有彈性之 一種，應用範圍自極薄之薄片至相當大之構件，自塑 膠材料至極硬之鋼。
※ 洛氏硬度試驗法原理乃藉不同的荷重加在壓痕器 上，於試樣表面留下永久變形，然後比較深度而得硬 度。
※ 壓痕器有兩種：
D 一種是頂角120°，尖端半徑0.2 mm之金剛石圓錐體 (稱為Brale)。
D 一種是直徑1.6~12.7 mm (1/16吋 ~ 1/2吋)的硬鋼球。
※ 薄片試樣或只有極薄硬化表層之試樣，須用洛氏表 面試驗機(Rockwell superficial tester)測度之，其所用 壓痕器與標準試驗者同，唯荷重相異－大荷重有12、
27或42 kg三種，小荷重為3 kg。試驗荷重為大荷重加 上小荷重。
D 表面測試器之刻度盤只有一種尺度，每等分相當於 1 μm之垂直深度。
D 標準的洛氏硬度試驗，須先加基準荷重，又稱小荷 重(minor load)，使壓痕器牢固於試樣表面上，並以 此受壓深度作為基準。然後將深度計(刻度盤)上的指 針歸「零」－指針與盤上”SET”字樣重合，再加大荷 重(major load)。
D 小荷重：10 kg；大荷重：50、90或140 kg三種。
※ 刻度盤上有兩種尺度：
D B尺(紅色，內圈)：係以硬鋼球為壓痕器，測度較 軟材料如低碳鋼、銅合金、鋁合金者。
B尺常用90 kg之大荷重，測得之硬度值記為HRB。
D C尺(黑色，外圈)：係以金剛石為壓痕器，測度較 硬材料如高碳鋼、碳化鎢等超硬合金者。
C尺常用150 kg試驗荷重，測得之硬度值記為HRC。
D 二刻度各有100 等分，每等分相當於1/500 mm之垂 直深度；C尺之零與B尺之30一致。
※ 今若有一壓痕深度為t，則其相當於t/(1/500)，即 500•t個刻度，故
D HRC = 100 − 500•t HRB = 130 − 500•t
D 尚有A、D、E、F、G、H等尺度。
※ 通常因洛氏硬度試驗壓痕甚小，故被視為非破壞性試驗。
D 需作多次測試才能得到具有代表性的結果，此外試樣之事前 準備也較須講究(如除銹、磨平等)。
D 維克氏硬度試驗機所用壓痕器為金剛石磨成一倒立 的方底錐體(方錐形壓痕器)，試驗時所加荷重大小，
由試樣軟硬、厚薄之不同，可就1 kg至120 kg間選用 之，常用者有10、30或50 kg。
D 若以P代表荷重，D為壓痕對角線長度mm(須藉顯 微鏡實際度量之)，則維克氏硬度Hv為：
Hv = 2 sin 68° (P/D2) = 1.854 P/D2
※ 維克氏硬度試驗法之優點為壓痕皆相似形，故硬度 值不因荷重大小而有變化，即此法可任意選用荷重。
D 應用於薄片金屬或滲碳層、氮化層之表面硬度測 定。
※ 顯 微 維 克 氏 硬 度 試 驗 機 (Micro-Vickers Hardness Tester)：一種專門設計為測度金屬顯微組成物(如：
析出物、共晶物、金屬間化合物等異相)硬度之維克 氏硬度試驗機。
D 其原理與一般維克氏試驗相同，唯使用長而狹之 Knoop錐形壓痕器及較小荷重(5~500 g)；在熱處理、
相變態等研究上甚為有用。
※ 真空系統、加熱裝置(變態及高溫硬度值)、試驗高 溫、耐磨性材料(如高速鋼、超耐熱合金等)。
※ 蕭氏硬度試驗法使用衝擊荷重，以下端嵌有金剛石 之圓形小錐由一定高度(h0)落下，衝擊水平試件之表 面，以其落下後反跳之高度(h)決定硬度(Hs)如下：
式中之常數係因儀器設計不同而任定者，一般以使淬 火高碳鋼之Hs值為100為準而訂定之。
65 0
10000
h H s = × h
D 兩類試驗用錘：
放大性錘(Magnifier Hammer)：係用以測定軟材料 者。
測試錘(Testing Hammer)：一般試驗所用者。
※ 蕭氏硬度試驗法：
D 優點：幾乎不在試樣表面留下痕跡，且可製成小巧 型機種，易於攜帶使用，極適於成品檢驗及品質管制 之試驗用。
D 缺點：使用久後錘端易變形，試驗值須隨時校正，
且試樣必須極平滑，愈平滑者試驗結果愈準確。
※ 冷加工，會應變硬化
D 沒有一種硬度試驗可以測出絕對的硬度值。
D 兩類試驗用錘：先 對到下面橫軸(換算 成BHN值)
D 再對到新尺度。