铝合金 3003 结合了良好的成形性、耐腐蚀性和中等强度，其硬度范围使其在板材和结构件应用中十分多才多艺。硬度——即材料抵抗局部塑性变形的能力——是评估耐磨性、成形后的回弹行为和表面耐久性的重要指标。由于 3003 合金不可通过热处理强化，其硬度几乎完全由冷加工程度（状态）决定。下表总结了最常见状态下，3003 合金在布氏、维氏和洛氏 B 硬度标尺上的典型值：
| 状态 | 描述 | 布氏硬度 (HB) | 维氏硬度 (HV) | 洛氏硬度 (HRB) |
|---|---|---|---|---|
| O | 完全退火 | 20 – 30 | 19 – 28 | 20 – 30 |
| H14 | 半硬 | 35 – 45 | 34 – 44 | 38 – 45 |
| H18 | 全硬 | 50 – 60 | 48 – 58 | 53 – 60 |
表 1. 不同状态下 3003 铝合金的硬度
状态与冷加工影响
由于 3003 合金无法通过固溶处理或人工时效来强化，其硬度随着轧制或拉伸等塑性变形量的增加而提高。完全退火的 “O” 状态硬度最低，利于深拉和弯曲成形；而 “H18” 全硬状态硬度最高，但延展性降低；中间的 “H14” 状态在成形性和表面抗压凹性之间取得平衡。
显微组织因素
冷加工会提高位错密度，阻碍位错运动，从而提升硬度。晶粒尺寸也是次要因素：通过控制轧制与退火循环可获得更细晶粒，利用 Hall–Petch 效应略微增强硬度，同时不严重影响延伸率。
测试标准
3003 合金的硬度通常按照 ASTM E10（布氏）、ASTM E384（维氏）和 ASTM E18（洛氏）进行测试。布氏测试使用钢球或硬质合金球，在规定载荷下压入试样，然后测量压痕直径计算 HB 值；维氏测试则用金刚石四棱锥压头，适用于薄板微量载荷；洛氏 B 硬度测试采用 1/16″ 钢球，先后施加小载荷和大载荷，直接读出 HRB 值。生产过程中会定期抽样检测硬度，以确认合金是否符合指定状态要求。
工程应用意义
•耐磨性：H18 状态的较高硬度可提高滑动面板或输送部件等零件的耐磨性。
•成形性能：O 和 H14 状态较低的硬度可减少回弹和成形裂纹风险，适用于深拉取复杂形状的炊具。
•表面处理：硬度影响阳极氧化膜和涂层性能；过高的硬度可能导致膜层开裂，过软则易被压凹。
综上所述，3003 铝合金的硬度随冷加工状态变化，在约 20–60 HB（19–58 HV 或 20–60 HRB）范围内波动。工程师和制造商可根据应用需求，选择“ O” 态以获得最大延展性、“ H14” 态以兼顾成形性与耐压凹性，或“ H18” 态以增强表面耐用性，从而在炊具、建筑面板等各类应用中实现理想的成形性能、耐磨性和结构完整性。
