对刚度、强度和硬度，你能感到它们的区别吗？

刚度、强度和硬度都是材料的力学性能（或称机械性能）指标，为了理解三者的意义，我们首先要知道：

弹性变形：当外力去掉后能恢复到原来的形状和尺寸的变形。

线弹性变形：形变量与载荷量成正比的变形

非线性弹性变形：形变量与载荷量不成比例的变形

塑性变形：当外力去掉后不能恢复到原来的形状和尺寸的变形。

接下来，再来理解刚度、强度和硬度，就比较容易了：

刚度：构件在受力时抵抗弹性变形的能力。

劲度：针对弹簧的特殊情形的刚度叫法。它等于作用于弹簧的力与变形量之比，在物理中叫劲度，在力学和材料学中统一叫刚度(带定语的刚度，另有约定)。对非线性弹簧，劲度不是常数，当然物理教材不讨论这种情形。

强度：构件在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。

硬度：材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。

其实，三者之间没有必然的联系。不过，硬度是一项综合力学性能指标，一般硬度高的材料，其强度也高。但是如果材料各向异性，特别是存在某种纹理或缺陷，强度会大大降低。比如金刚石的硬度高但强度低，摔摔就能碎。

金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。按外力作用的性质不同，主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，工程常用的是屈服强度和抗拉强度，这两个强度指标可通过拉伸试验测出。

强度：

强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标，是机械零部件首先应满足的基本要求。机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度（弯曲疲劳和接触疲劳等）、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。强度的试验研究是综合性的研究，主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况，以及预测破坏失效的条件和时机。

硬度：

是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低，这种方法称为锉试法，但不太科学。用硬度试验机来试验比较准确，是现代试验硬度常用的方法。

常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法。硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。

硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。

硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。

刚度：

是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度（或称刚性）常用单位变形所需的力或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）。当工件的弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量的零件尤为重要，如机床的主轴、导轨、丝杠等。建筑上变形量过大，会影响舒适度和安全感。

最后，来一个简单的总结： 

延展性的能力叫韧性； 

抵抗破坏的能力叫强度； 

抗变形能力叫刚度； 

抗磨损能力叫硬度； 

韧度的典型指标是延伸率A(%)； 

强度的典型指标是屈服强度Rp0.2(MPa)和抗拉强度Rm(MPa)；

表征材料的刚度典型指标是弹性模量E(GPa)和剪切模量G(GPa)；表征结构的刚度的指标由感兴趣载荷和感兴趣的变形量确定。 

硬度的典型指标是洛氏硬度HRC。

信息来源：图形公式不烦恼

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