前言：同樣寫「硬度58」，為什麼看起來天差地遠？

零件圖面或材質證明上常看到「58HRC」「200HB」「600HV」這類標註，對不熟悉的人來說，光看數字很難判斷這代表軟還是硬、能不能拿來跟別家供應商的數據比較。其實 HRC、HB、HV 是三種不同的硬度測試方法，量測原理、適用材質範圍都不一樣，數字之間也不能直接畫等號比大小。

本文依「由淺入深」的順序整理：先釐清「硬度」跟強度、韌性這些常被混淆的概念差在哪，再解析三種硬度測試方法的原理與負荷機制，最後延伸蕭氏硬度、里氏硬度等實務常遇到的工具，協助採購與現場人員看懂圖面規格。

第一層：硬度到底是什麼？跟強度、韌性是同一回事嗎？

「硬度」常被跟「強度」「韌性」「耐磨性」混用，但這幾個詞在材料工程上是完全不同的性質：

性質白話定義常見迷思
硬度（Hardness）材料表面抵抗局部塑性變形（被壓出痕跡）的能力硬度高不代表整體零件強度高，只反映表面局部抗壓痕能力
強度（Strength）材料抵抗拉伸、壓縮等外力而不斷裂或永久變形的能力（如降伏強度、抗拉強度）強度與硬度常有正相關（如前文提到的 UTS≈3.4×HV 經驗公式），但並非同一件事，也並非所有材料都適用這個經驗關係
韌性（Toughness）材料吸收能量、抵抗斷裂的能力，常以衝擊試驗（如夏比衝擊）量測硬度越高，韌性通常越低（如淬火後未回火的馬氏體，硬但脆），兩者常是取捨關係
耐磨性（Wear Resistance）材料抵抗表面磨損、刮傷的能力硬度高通常有助於提升耐磨性，但實際耐磨表現還受潤滑、接觸壓力、材料組合等因素影響，不能只看硬度數字論斷
💡 一句話理解： 硬度測的是「表面局部抗壓痕能力」，強度測的是「整體抵抗斷裂變形的能力」，兩者相關但不是同一件事。圖面上只給硬度規格，不代表零件的抗拉強度或韌性也一定符合特定需求，必要時應個別確認。

第二層：三種硬度測試的原理與負荷機制

三種方法本質上都是用一個固定形狀的壓頭，以已知的力量壓入材料表面，再依壓痕的深度或面積換算出硬度數值，差別在於壓頭形狀、施加力量大小，以及量測的是「深度」還是「面積」。

1. HRC（洛氏硬度 C）——最常見、速度最快，圖面最愛用

使用 120° 鑽石圓錐壓頭，測試分兩階段施力：先施加 10 kgf 前負荷（Minor Load） 讓壓頭穿過表面粗糙層、建立基準深度，再疊加 140 kgf 主負荷（Major Load）（總計150 kgf）壓入材料，卸除主負荷後，依殘留壓痕深度差換算硬度值。全程約數秒即可完成，不需額外測量或計算。

💡 國際通用標準： 依 ASTM E18 規範。HRC 適用於已淬火硬化的鋼材（如刀具、齒輪、軸類），硬度範圍大致落在 20–70 HRC。若材質較軟（如一般碳鋼、銅、鋁合金），則會改用 HRB（1/16吋鋼球壓頭，100 kgf 負荷）；碳化鎢等超硬材質則用 HRA。同樣是洛氏硬度，HRC 60 跟 HRB 60 完全不是同一回事，圖面上務必確認標註的是哪一個洛氏scale。

2. HB（布氏硬度）——大面積平均值，適合鑄件與粗糙表面

使用 10mm 直徑鋼珠或碳化鎢珠，施加 500–3000 kgf 的大負荷壓入材料，再用光學方式測量壓痕直徑，換算出硬度值。

💡 國際通用標準： 依 ASTM E10 規範，標示格式如「200 HBW 10/3000」，代表硬度值200、使用碳化鎢珠（W）、10mm珠徑、3000kgf負荷。因為壓痕面積大，能平均掉材質內部組織不均勻的影響，特別適合鑄件、鍛件、粗糙或不平整表面的大型零件測量。缺點是壓痕明顯、較慢，且不適用於精加工完成面、薄件或小型零件，也不適用於硬度超過約650HB以上的極硬材質（鋼珠本身會變形）。

3. HV（維氏硬度）——最精細，可測薄件與表面硬化層

使用 136° 鑽石角錐壓頭，負荷範圍極廣，從不到1gf的微硬度測試到120kgf的巨觀測試都能涵蓋，再用光學方式測量壓痕對角線長度換算硬度。

💡 國際通用標準： 巨觀維氏依 ASTM E92、微硬度維氏依 ASTM E384 規範。因為壓痕極小、且同一套壓頭可涵蓋從極軟到極硬的完整硬度範圍，特別適合薄件、鍍層、滲碳/氮化等表面硬化層深度測量、金相組織個別成分的微硬度分析。前面熱處理文章提到的「有效硬化層深度（550HV門檻）」，用的正是這個單位。

第三層：實務延伸——橡膠/塑膠與現場測試工具

蕭氏硬度（Shore Hardness）——橡膠、塑膠件的硬度單位

前面三種方法都是測金屬，但密封件、墊片、滾輪等橡膠或軟性塑膠零件，硬度用的是完全不同的系統：蕭氏硬度（Shore Durometer），依 ASTM D2240 或 ISO 868 規範。

💡 Shore A 與 Shore D 差在哪： Shore A 用於較軟的橡膠、彈性體（如O型環、一般密封墊），Shore D 用於較硬的橡膠或硬質塑膠。兩者使用不同壓頭與彈簧負荷，數值範圍都是0–100，但 Shore A 與 Shore D 之間，以及蕭氏硬度與金屬用的洛氏/布氏/維氏之間，都不建議直接換算比較，因為量測原理、材料回彈特性完全不同。採購密封件、墊片類產品時，圖面若標示蕭氏硬度，應直接以蕭氏規格確認，不要拿金屬硬度概念去類比。

里氏硬度（Leeb Hardness）——不用送實驗室，現場就能測

如果零件太大、無法搬運到實驗室，或需要在工地、產線現場快速確認硬度，可以使用 里氏硬度計（Leeb / 回彈式硬度計）。原理是讓一顆標準鋼球以固定能量撞擊材料表面，透過測量撞擊前後的回彈速度比值換算硬度，體積小、可攜帶，量測僅需數秒。里氏硬度計常見可換算輸出多種硬度尺度（如HRC、HB、HV當量），方便現場人員快速判讀，但精度通常不如實驗室裡的標準洛氏/布氏/維氏硬度機，適合初步篩選或大型工件的現場抽測，正式驗收仍建議以送檢的標準硬度試驗為準。

三種主要金屬硬度測試對照

方法壓頭負荷量測依據速度適用場合
HRC（洛氏）120°鑽石圓錐10+140 kgf（共150kgf）壓痕深度最快（數秒）已淬火鋼材、刀具、齒輪、軸類
HB（布氏）10mm鋼珠/碳化鎢珠500–3000 kgf壓痕直徑較慢鑄件、鍛件、粗糙或不平整表面
HV（維氏）136°鑽石角錐1gf–120kgf（範圍極廣）壓痕對角線中等薄件、鍍層、表面硬化層、微硬度分析

硬度換算對照表（近似值，僅供參考）

HB（10mm鋼珠，3000kgf）HVHRC
60174660
55264956
47753949（約略對照）
34136236（約略對照）
235241—（HRC範圍外，改用HRB）
⚠️ 換算表僅為近似值，並非精確公式： 依國際技術資料一致指出，硬度換算會依材質種類（鋼材、鑄鐵、有色金屬）而有差異，同一份換算表通常只適用特定材質類別（多依 ASTM E140 或德國 DIN 50150 標準的鋼材對照表）。若需要精確數值，應直接以圖面要求的硬度單位進行實測，而非用換算表估算後再比對驗收。
💡 硬度也能估算抗拉強度： 對鋼材而言，業界常用經驗公式 UTS（MPa）≈ 3.4 × HV 做初步估算，但這僅供參考，正式驗收仍應以拉伸試驗或圖面指定方法為準。

常見誤區

❌ 誤區一：把不同硬度單位的數字直接拿來比大小

對策：HRC、HB、HV 是不同測試方法，同一個數字（如「60」）在不同scale代表的硬度完全不同，比較前務必確認單位一致。

❌ 誤區二：用換算表數值取代實際驗收測試

對策：換算表僅為近似參考，不同材質誤差可能不小，圖面要求的硬度單位應直接實測，不應僅靠換算表估算就驗收放行。

❌ 誤區三：鑄件、粗糙表面用HRC測，結果忽大忽小

對策：HRC壓痕小，容易受表面不均勻、氣孔等影響，鑄件、粗糙表面建議改用HB，壓痕面積大能平均掉這些干擾。

❌ 誤區四：薄件或鍍層用HB或HRC測，直接壓穿

對策：薄件、鍍層、表面硬化層應使用HV微硬度測試，避免壓痕過深穿透底材影響讀值準確性。

❌ 誤區五：拿蕭氏硬度（橡膠/塑膠）跟金屬硬度單位互相換算比較

對策：蕭氏硬度與洛氏/布氏/維氏測量原理完全不同，材料類別也不同，不應直接換算比較，橡膠密封件應直接以蕭氏規格確認。

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常見問題 FAQ

Q1：圖面寫「58-62HRC」是什麼意思？

代表用洛氏硬度C scale測試，數值應落在58到62之間，這是熱處理淬火回火後常見的驗收硬度範圍標註方式，常見於刀具、齒輪等結構件。

Q2：HRC跟HRB可以直接比較嗎？

不行。兩者是不同的洛氏硬度scale，使用不同壓頭與負荷，數字沒有直接對應關係，圖面標註務必確認是HRC還是HRB。

Q3：驗收時該選哪一種硬度測試方法？

主要依零件狀態決定：已淬火的結構件通常用HRC快速測試；鑄件、粗糙表面用HB較準確；薄件、鍍層或表面硬化層則用HV。實務上應依圖面指定的方法測試，而非自行選用習慣的方法。

Q4：換算表準嗎？可以直接拿HB換算成HRC驗收嗎？

不建議。換算表僅為近似參考值，不同材質、不同硬化狀態誤差可能不小。正式驗收應以圖面指定的硬度單位直接實測，換算表僅適合初步評估或沒有對應測試設備時的粗略參考。

Q5：為什麼有些材質規格只給抗拉強度，沒給硬度？

兩者可透過經驗公式互相估算（如鋼材UTS≈3.4×HV），但這只是概略換算。若圖面同時要求兩者，建議分別以對應的測試方法實測，不要只測一項再換算另一項作為驗收依據。

Q6：橡膠密封件圖面寫Shore A 70，是什麼意思？

代表用蕭氏硬度A scale測試，數值為70，這是橡膠、彈性體常見的硬度規格標註方式，跟金屬用的HRC/HB/HV是完全不同的測試系統，不能互相換算比較。

Q7：在台灣需要送檢硬度測試，可以找哪些單位？

建議選擇有 TAF（財團法人全國認證基金會） 認證的實驗室，確保報告具有公信力。常見選項包括：

若想確認最新、最完整的認證實驗室名單，建議直接查詢 TAF認證名錄查詢系統，可依「測試項目」與「地區」篩選，避免誤信非認證機構出具的報告。

結語

HRC、HB、HV 雖然都叫「硬度」，測的方法、適用材質範圍卻大不相同，數字之間也不能隨意換算比較。看懂圖面上的硬度標註屬於哪一種測試方法、知道硬度跟強度、韌性是不同概念、換算表只是近似參考而非精確依據，能幫助採購與現場人員更準確地與供應商溝通驗收標準，避免因誤讀硬度單位而誤判材質狀態。

享美企業熟悉各類金屬零件的硬度規格與驗收實務，歡迎有相關選材或硬度確認需求的業者直接與我們聯繫。

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