玉的硬度怎么测,球压痕硬度测定

玉石硬度测试完整方法（分无损简易自测 + 专业仪器检测）

玉石行业通用摩氏硬度衡量硬度，摩氏硬度 1–10，常见玉参考：

和田玉 6–6.5、翡翠 6.5–7、岫玉 2.5–5、独山玉 6–7、玻璃 5.5 左右、钢刀 5.5、铜 3、指甲2.5

居家无损简易自测（不伤玉，优先用）

1. 标准摩氏硬度笔（Zui推荐，网上可买）

一套 1–10 硬度笔，顶端是对应硬度矿物：

拿硬度笔轻划玉石不起眼背面、边角，不要划正面雕刻面；

观察两点区分：

玉表面留下擦不掉的凹槽划痕：笔硬度＞玉石；

只有笔头上掉粉、玉石无痕：玉石硬度≥笔；

例：翡翠划不动 7 号笔，能轻松划动 6 号笔，硬度 6.5–7。

2. 日常物品对比（粗略判断，仅参考）

指甲（2.5）：所有正经玉石都划不动；能划动 = 岫玉 / 滑石 / 大理石，不是硬玉软玉；

铜钥匙（3）：和田玉、翡翠完全无痕；

普通钢刀 / 美工刀（5.5）：

翡翠、和田玉：刀划不留痕；

岫玉、大理石、方解石：一刀就出白痕；

普通玻璃（5.5）：

翡翠能在玻璃上划出清晰痕迹，自身无伤；

和田玉勉强划玻璃，痕迹浅；

玻璃仿玉、岫玉划不动玻璃。

注意：只用边角测试，别刮抛光面，会留下不可逆划痕破坏品相。

半有损测试（不建议贵重玉石）

砂纸互磨：2000 目细砂纸轻蹭玉背面

翡翠几乎不掉粉；岫玉、大理石会大量掉粉发白。

专业精准检测（珠宝店 / 检测机构标准方法）

1. 摩氏硬度仪（珠宝鉴定标配）

原理同硬度笔，仪器夹持标准矿物头，压力统一，数据更稳定，出具证书会标注摩氏硬度区间。

2. 维氏硬度 HV（工业精准数值，科研用）

金刚石压头压出微小压痕，计算硬度juedui值，多用于玉石原料、矿物研究，珠宝证书很少标注。

操作：样品打磨平整，仪器加载压力，显微镜测压痕尺寸计算 HV 值，可换算摩氏硬度。

3. 洛氏硬度 HR（极少用于玉石，多用于金属）

不推荐玉石测试，压痕大，损伤原石。

避坑关键要点

不能划成品正面：玉石抛光层很薄，划痕很难抛掉，贵重玉器只测底部、孔道内侧；

区分 “粉末” 和 “划痕”：硬度笔划玉留下白色粉末只是笔磨损，擦掉无印 = 玉更硬；凹槽擦不掉才是玉被划伤；

仿品区分：玻璃硬度 5.5，钢刀划不动，但划不动玻璃；翡翠能划玻璃，这是快速分辨翡翠与玻璃仿品的办法；

软玉误区：和田玉 6–6.5，硬度低于翡翠，但远高于普通石头、大理石。

常见玉石摩氏硬度速查表

翡翠（硬玉）：6.5～7

和田玉（软玉）：6～6.5

独山玉：6～7

岫玉：2.5～5.5

蓝田玉 / 大理石：2.5～3

玻璃仿玉：5.5

钢刀：5.5

铜钥匙：3

指甲：2.5

球压痕硬度测定（GB/T 3398.1-2008 /ISO 2039-1:2001）

适用范围

专门用于硬质塑料、硬橡胶、热固 /热塑性工程塑料，评价材料表面抗压、耐磨、刚性；不适用于软弹性橡胶、发泡塑料、超薄试样沈阳天星试...。

核心定义：球压痕硬度（HB）= 总试验力 ÷钢球压入接触表面积，单位 N/mm²。

测试原理

以φ5mm硬化钢球为压头，分两步加载：

预载荷 9.8N：消除表面粗糙度，确定深度零点h₀；

平稳叠加主试验力，保荷 30s，测量总压入深度h；

通过 h计算钢球与材料接触面积，用载荷除以面积得到硬度值ZwickRoell。

球压痕硬度测试仪

仪器与关键参数

1. 压头

标准钢球直径D=5mm，高硬度淬火钢，表面无变形、划痕。

2. 标准载荷组合（4档可选）

预载荷恒为 F₀=9.8N，总载荷 F（预载 +主载）：

58.8N、147N、358N、961N

判定依据：保荷 30s 后，压痕深度必须落在0.15～0.35mm；深度超出范围需更换载荷重测ZwickRoell。

3. 仪器精度

深度传感器精度≤0.001mm；载荷示值误差≤±1%；加载无冲击、匀速 2～3s 完成加荷。

试样制备与状态调节

尺寸要求

厚度≥4mm，上下表面平行平整；支撑底面不可受压变形；

压痕中心距试样边缘≥10mm；相邻两压痕中心间距≥10mm，避免边缘效应叠加中钢集团郑...。

表面：无毛刺、气泡、划痕、脱模剂残留，测试面垂直于压头轴线。

状态调节（强制）

按 GB/T2918，23℃、50%RH环境放置至少 16h，测试全程保持相同温湿度；温湿度会显著改变塑料硬度（温差几十度硬度可差 40%以上）顺企网。

完整标准测试步骤

试样平整置于刚性支撑台，无翘曲、悬空；

施加预载荷 9.8N，稳定后将深度计清零（基准深度h₀）；

2～3s 内平稳施加选定总试验力，保持30s；

保荷状态下读取总压入深度h（已扣除仪器框架变形补偿）；

卸载，移动试样，同一试样至少测5个有效点，剔除异常值后取算术平均；

压痕深度不在 0.15～0.35mm区间，更换载荷复测。

硬度计算公式

已知钢球直径 D=5mm，总试验力F（N），压入深度 h（mm）：

HB= 

π⋅h⋅(D−h)

F

分母 

πh(D−h)

：钢球压入材料的接触表面积（mm²）；

结果修约至3 位有效数字。

计算示例

D=5mm，F=358N，h=0.22mm

接触面积 = π×0.22×(5−0.22)≈3.304 mm²

HB = 358 ÷ 3.304 ≈ 108N/mm²

关键质控要点（易出错项）

加载速度：严禁快速冲击加荷，塑料粘弹性会导致深度偏大、硬度偏低；

保荷时间严格30s：塑料存在蠕变，保荷不足深度偏小，硬度虚高；

厚度不足4mm：底层支撑会限制压入，测试结果失真；

温湿度未调节：高温、高湿下塑料软化，硬度大幅下降；

压痕靠近边缘：材料侧向无约束，压痕变大，硬度偏低；

钢球磨损、划痕必须立即更换，微小变形直接造成系统误差。

与布氏硬度的区别（极易混淆）

表格

项目 塑料球压痕硬度（GB/T3398.1）金属布氏硬度（GB/T231.1）

压头 固定 φ5mm 钢球多规格（φ2.5/5/10mm）

测量方式 加载中测压入深度计算面积卸载后测压痕直径计算面积

载荷 小载荷几十～千牛，适配软塑料大载荷数千～数万牛，金属专用

保荷 标准 30s（蠕变补偿）10～15s

单位 N/mm²kgf/mm²

适用 塑料、硬橡胶钢铁、有色金属

应用场景

家电、电子绝缘塑料壳体来料质检；

工程塑料改性对比（玻纤填充、增韧、耐热改性硬度变化）；

管道防腐 PE层、热固板材硬度验收；

老化、高低温环境下材料刚性耐久评估。