硬度是指金屬表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入而引起的塑性變形的抗力。硬度值越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強(qiáng)，金屬產(chǎn)生塑性變形越困難。鋼的硬度是模具鋼的主要技術(shù)指標(biāo)，為了保持模具形狀尺寸穩(wěn)定不變，模具在高應(yīng)力的作用時(shí)，必須具有足夠高的硬度。冷作模具鋼一般應(yīng)將硬度保持在60HRC左右，熱作模具鋼根據(jù)其工作條件，一般要求硬度保持在40~55HRC。對(duì)于同一鋼種而言，在一定的硬度值范圍，硬度與變形抗力成正比；但具有同一硬度值而成分及組織不同的鋼種之間，其塑性變形抗力可能有明顯的差別。

鋼的硬度與化學(xué)成分和金相組織具有密切關(guān)系，通過熱處理，可以獲得很寬的硬度變化范圍。模具鋼的硬度主要取決于馬氏體中溶解的含碳量或含氮量。如新型模具鋼012A1和CG-2采用低溫回火處理后硬度為60~62HRC，采用高溫回火處理后硬度為50~52HRC，因此，可用來制作硬度要求不同的冷作或熱作模具。

模具鋼的硬度主要取決于馬氏體中溶解的碳量（或含碳量），馬氏體中的含碳量取決于奧氏體化溫度和時(shí)間。當(dāng)溫度和時(shí)間增加時(shí)，馬氏體中的含碳量增多，馬氏體硬度會(huì)增加，但淬火加熱溫度過高會(huì)使奧氏體晶粒粗大，淬火后殘留奧氏體量增多，又會(huì)導(dǎo)致硬度下降。因此，為選擇最佳淬火溫度，通常要先作出鋼的淬火溫度、晶粒度、硬度關(guān)系曲線。

馬氏體中的含碳量在一定程度上與鋼的合金化程度有關(guān)，尤其當(dāng)回火時(shí)表現(xiàn)更明顯。隨著回火溫度的增高，馬氏體中的含碳量在減少，但當(dāng)鋼種合金含量越高時(shí)，由于彌散的合金碳化物析出及殘留奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，所發(fā)生的二次硬化效應(yīng)越明顯，硬度峰值越高。

 硬度試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行，又無損于工件。實(shí)際常使用的硬度試驗(yàn)方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗(yàn)值有大致的換算關(guān)系。

    1)布氏硬度( HBW)。布氏硬度是用載荷為F的力把直徑D的鋼球壓入金屬表面，并保持一定的時(shí)間，測(cè)量金屬表面上的壓痕直徑d，據(jù)此計(jì)算出壓痕面積AB，求出每單位面積所受力，用作金屬的硬度值，稱為布氏硬度。布氏硬度的使用上限是650HBW，適用于測(cè)定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及非鐵金屬的硬度。

    2)洛氏硬度( HRA、HRC)。洛氏硬度是模具生產(chǎn)中最常用的硬度測(cè)量方法，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測(cè)量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點(diǎn)，如因壓痕小，對(duì)材料有偏析及組織不均勻的情況，測(cè)量結(jié)果分離度大，再現(xiàn)性較差。洛氏硬度( HR)也是用壓痕的方式試驗(yàn)硬度。它是用測(cè)量凹陷深度來表示硬度值。洛氏硬度試驗(yàn)用的壓頭分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)壓頭是頂角為120°的金剛石圓錐體，適用于淬火鋼等硬的材料。HRA硬度有效范圍是> 70HRA，適用于硬質(zhì)合金、表面淬火層及滲碳層；HRC硬度有效范圍是20~ 68HRC（相當(dāng)于230~ 700HBW、650~ 700HBW超出了布氏硬度的使用上限），適用于淬火鋼及調(diào)質(zhì)鋼。

    3)洛氏硬度( HRB)。洛氏硬度(HRB)的測(cè)量采用直徑1.588mm(1/16in)的鋼球，適用于退火鋼、非鐵金屬等，硬度有效范圍是25～100HRB(相當(dāng)于60~230HBW)。

    4)維氏硬度( HV)。維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應(yīng)力作為硬度值計(jì)量。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136°的金剛石四方錐體。試驗(yàn)時(shí)，在載荷F的作用下，在試樣試驗(yàn)面上壓出一個(gè)正方形壓痕。測(cè)量壓痕兩對(duì)角線的平均長(zhǎng)度d，借以計(jì)算壓痕面積Av，以F/Av的數(shù)值表示試樣的硬度。維氏硬度有一個(gè)連續(xù)一致的標(biāo)度；試驗(yàn)載荷可任意選擇，所得的硬度值相同。試驗(yàn)時(shí)加載的壓力小，壓入深度淺，對(duì)工件損傷小。特別適用于測(cè)量工件的表面淬硬層及經(jīng)過表面化學(xué)處理的硬度，并且比布氏、洛氏硬度測(cè)量精確。但是維氏硬度的試驗(yàn)操作較麻煩，一般多用于實(shí)驗(yàn)室及科研方面，在生產(chǎn)上盡量少使用。