本课题来源于特种环境复合材料技术国防科技重点实验室开放基金项目“动载荷高温硬度测试技术研究”。硬度检测是一项应用最广，涉及领域最多的测试技术。力学，材料学，机械学等众多研究领域对材料的硬度都有着各自的要求，都离不开硬度测量技术的支撑。但在高温领域，却面临着测试方法匮乏的问题。长期沿用的静载荷硬度测试理论不适应高温、超高温的测试条件，为此开展了新的、更适宜高温条件下应用的动载荷硬度测试理论及技术研究，这对于大幅度地提升高温硬度测试的关键技术指标具有重大意义。采用动载荷测试理论，可以大幅提高最高测试温度并保持高精度，满足多学科、多研究领域对高温测试技术的需求。本研究旨在研制出能在高温下准确反映材料硬度性能的仪器，即高温动载荷硬度测量系统。本文通过对动载荷硬度测试理论进行研究和试验，验证了小试样误差对测量结果的影响，在试样过小时会出现测量值偏低和不稳定的现象。通过试验确定在试样被良好固定时，可有效提高里氏硬度测量精度并提高稳定性，同时1mm左右的测量高度误差对测量结果几乎没有影响。但测量位置对测量结果的影响较大，越靠近试样中心，测量值越大。出于对高温测量稳定性的需要，确定采用D型里氏硬度冲击装置。对原理样机进行了总体结构设计和物理模型设计，并完成可行性分析，确定制作方案。分别对硬度测试系统、真空系统、3D定位系统、热防护系统、软件控制系统等进行设计与制作，并完成整个系统的整合与调试工作，成功研制出满足需要的高温动载荷硬度测试系统。利用制作完成的高温动载荷定都测试系统分别测量了45#钢、Inconel718高温合金和石墨在500℃~900℃的里氏硬度，并绘制里氏硬度温度曲线，45#钢硬度随温度上升显著下降，Inconel718高温合金硬度随温度上升缓慢下降，石墨硬度无明显变化。试验结果符合材料硬度理论，验证了本仪器可以良好反映材料在高温下的硬度变化。