硬度與強度都是材料在外力作用下抵抗變形和破裂能力的反映，只是應力狀態(tài)不同而已。

例如應用最廣泛的壓頭式硬度計(布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、顯微硬度等)，其硬度數(shù)值實質上就是表示金屬局部表層抵抗外物壓入所引起的塑性變形抗力的大小，它在真應力-真應變曲線上的位置如下圖所示(圖中也給出了刻畫式硬度值對應的位置)。在硬度測試時，被測金屬系處于側壓加載方式下的應力狀態(tài)。在力學狀態(tài)圖上，這一應力狀態(tài)線處于很陡的位置。所以壓入法類型的硬度試驗可認為是金屬的側壓試驗。由圖可以看到，它與拉伸(可測得強度)的主要不同只是應力狀態(tài)“軟件系數(shù)”α值不同而已。在單向拉伸時。最大切應力t與最大正應力S之比為0.5(即軟性系數(shù)α=t/S=0.5)，材料先發(fā)生彈性變形，屈服后發(fā)生塑性變形，最后在正應力作用下發(fā)生正斷式延性斷裂。由這一過程可測得材料的彈性極限、屈服強度和斷裂(正斷)強度以及伸長率、斷面收縮率等強度和塑性指標。

而在壓入法硬度測試時，軟性系數(shù)α>2，屬于極軟性的應力狀態(tài)。若負荷足夠大，材料是先發(fā)生彈性變形，屈服后發(fā)生塑性變形，最后在切應力作用下發(fā)生切斷式延性斷裂。若適當控制壓入負荷，則材料只會發(fā)生彈性變形和比單向拉伸時大得多的塑性變形而不發(fā)生切斷。這時起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形的抗力(即變形強化能力)就直接決定著壓入或硬度值的大小。正是由于壓入式硬度測試與單向拉伸之間存在著上述類似點，因此其硬度值與強度值之間也存在著一定的關系。

                                             應力-應變關系示意圖                                                                                             某材料的力學狀態(tài)示意圖

至于以重錘回彈高度決定的肖氏硬度和以沖擊體回彈速度決定的里氏硬度，由于它們的數(shù)值均取決于被測材料彈性比功的大小，而彈性比功=1／2σeεe=σ²e／2E，即彈性比功的大小與作為強度指標之一的彈性極限σe有定量關系。一定材料的其他強度指標σe、σb等又與σe有關，因此一些材料的肖氏硬度或里氏硬度與強度也有一定的關系。

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