常见材料硬度对照表:金属与非金属硬度特性速查指南

常见材料硬度对照表:金属与非金属硬度特性速查指南
常见材料硬度对照表是一份实用的参考工具,全面涵盖了金属与非金属等各类常见材料的硬度特性。其中,金属材料部分详细列出了低碳钢、中碳钢、高碳钢、不锈钢、铝合金、铜、黄铜、铸铁、硬质合金、钛合金等多种材料在不同状态或处理方式下的洛氏硬度(HRC、HRB)、布氏硬度(HBW)、维氏硬度(HV)及莫氏硬度数值;非金属材料部分则包含木材、各类塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、混凝土、金刚石等材料的硬度数据,并标注了对应的硬度单位,如邵氏硬度、莫氏硬度、维氏硬度等。
该对照表清晰呈现了同一种材料因加工工艺、成分偏差等因素导致的硬度差异,同时明确了不同硬度单位的适用场景。它为材料选材、加工工艺设计、质量检测等工作提供了便捷的参考依据,帮助使用者快速对比不同材料的硬度特性,为实际应用提供有力支持。
以下是常见材料(金属、非金属等)的硬度参考表,涵盖不同硬度单位(洛氏、布氏、维氏、莫氏等),方便快速查询各类材料的硬度特性:

一、金属材料硬度表

材料名称 状态 / 处理方式 HRC HRB HBW HV 莫氏硬度
低碳钢(Q235) 退火 - 60-70 120-140 125-145 2.5-3
中碳钢(45#) 退火 - 75-85 170-200 180-210 3-3.5
淬火 + 回火(400℃) 30-35 90-95 280-320 290-330 3.5-4
高碳钢(T10) 淬火 + 低温回火 55-60 - - 500-590 5-5.5
不锈钢(304) 冷轧 - 80-90 180-200 190-210 3.5-4
退火 - 70-80 150-170 160-180 3-3.5
不锈钢(316) 冷轧 - 85-95 190-210 200-220 3.5-4
铝合金(6061) T6 处理 - 65-75 95-110 100-120 2.5-3
铝合金(7075) T6 处理 - 90-100 150-180 160-190 3.5-4
铝合金(2024) T3 处理 - 85-95 120-140 130-150 3-3.5
纯铜(紫铜) 退火 - 40-50 60-80 65-85 2.5-3
冷加工 - 60-70 100-120 105-125 3-3.5
黄铜(H62) 退火 - 50-60 80-100 85-105 2.5-3
冷加工 - 70-80 120-140 125-145 3-3.5
青铜(锡青铜) 铸造态 - 65-75 100-120 105-125 3-3.5
灰铸铁(HT250) 铸造态 - - 180-240 190-250 3-4
球墨铸铁(QT600) 正火 25-30 - 240-280 250-290 3.5-4
可锻铸铁(KT350) 退火 - 70-80 150-180 160-190 3-3.5
硬质合金(WC-Co) 烧结态 85-90* - - 1200-1800 8-9
钛合金(TC4) 退火 30-35 - 300-350 310-360 4-4.5
锌合金(Zamak3) 铸造态 - 80-90 80-100 85-105 2.5-3
镁合金(AZ91D) 铸造态 - 60-70 60-80 65-85 2.5-3
高速钢(W18Cr4V) 淬火 + 回火 62-65 - - 700-800 6-6.5
轴承钢(GCr15) 淬火 + 回火 60-65 - - 600-700 5.5-6

二、非金属材料硬度表

材料名称 硬度单位及数值 备注(特性)
木材(松木) 布氏硬度 2-5(HB) 质软,顺纹硬度略高于横纹
木材(硬木,如橡木) 布氏硬度 10-15(HB) 密度高,硬度高于软木
聚乙烯(PE) 邵氏硬度 D 40-60 低密度 PE 较软,高密度 PE 硬度略高
聚丙烯(PP) 邵氏硬度 D 50-70 硬度随结晶度提升而增加
聚氯乙烯(PVC) 邵氏硬度 D 60-80(硬 PVC) 软 PVC 用邵氏 A 60-90,硬度更低
尼龙 6(PA6) 邵氏硬度 D 70-85 吸水后硬度略降,耐磨性能优异
聚甲醛(POM) 邵氏硬度 D 75-85 高刚性,硬度接近金属
聚碳酸酯(PC) 邵氏硬度 D 80-90 透明,抗冲击,硬度高于多数塑料
普通钠钙玻璃 莫氏硬度 5.5-6.5;HV 500-600 脆性高,表面易被石英划伤
钢化玻璃 莫氏硬度 6-7;HV 600-700 力学强度提升,硬度略高于普通玻璃
石英玻璃 莫氏硬度 7;HV 700-800 耐高温,硬度接近石英矿物
氧化铝陶瓷(95%) 莫氏硬度 9;HV 1500-2000 高耐磨,常用于机械密封、刀具
氧化锆陶瓷 莫氏硬度 8.5;HV 1200-1600 韧性优于氧化铝陶瓷,硬度略低
天然橡胶 邵氏硬度 A 30-60 高弹性,硬度随硫化程度调整
丁腈橡胶(NBR) 邵氏硬度 A 60-90 耐油性好,硬度范围广
氟橡胶(FKM) 邵氏硬度 A 70-90 耐高温、耐化学腐蚀,硬度较高
混凝土(C30) 莫氏硬度 3-4;HB 20-30 抗压硬度高,表面耐磨性较差
大理石 莫氏硬度 3-4;HV 100-200 天然石材,硬度低于花岗岩
花岗岩 莫氏硬度 6-7;HV 800-1000 高密度石材,耐磨、硬度高
金刚石(天然) 莫氏硬度 10;HV ~10000 自然界硬度最高材料,用于超硬加工
立方氮化硼(CBN) 莫氏硬度 9.5;HV 7000-8000 人工超硬材料,硬度仅次于金刚石
石墨(高纯度) 莫氏硬度 1-2;HV 10-20 质软,润滑性好,耐高温

三、说明与注意事项

  1. 数值范围性:表中硬度为典型范围,实际数值受材料成分、加工工艺(如热处理、冷加工)、测试环境影响,精确应用需实测。
  2. 单位适用性:金属常用洛氏、布氏、维氏硬度;塑料 / 橡胶常用邵氏硬度(A/D);矿物 / 石材常用莫氏硬度;超硬材料优先参考维氏硬度。
  3. 硬度与性能关联:硬度可间接反映材料的耐磨性、强度等特性(如高硬度金属耐磨性更佳),但需结合韧性等指标综合评估。
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