維氏硬度計原理應用以及優(yōu)缺點(diǎn)
維氏硬度計（GB/T4340.1—1999） 相關(guān)硬度計介紹:HV-5型數顯小負荷維氏硬度計
維氏硬度計原理
采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗力作用下壓入試樣表面，保持規定時(shí)間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線(xiàn)長(cháng)度。
試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬度值按式（３－１）計算：
HV = 常數×試驗力/壓痕表面積 ≈
式中：HV ———— 維氏硬度符號；
F ―――― 試驗力，N；
d ———— 壓痕兩對角線(xiàn)d1、d2的算術(shù)平均值，mm
實(shí)用中是根據對角線(xiàn)長(cháng)度d通過(guò)查表得到維氏硬度值。
國家標準規定維氏硬度壓痕對角線(xiàn)長(cháng)度范圍為0.020～
3.2 維氏硬度的表示方法
維氏硬度表示為HV，維氏硬度符號HV前面的數值為硬度值，后面為試驗力值。標準的試驗保持時(shí)間為10～15S。如果選用的時(shí)間超出這一范圍，在力值后面還要注上保持時(shí)間。例如：
600HV30—表示采用294.2N（
600HV30/20—表示采用294.2N（
3.3 維氏硬度試驗的分類(lèi)和試驗力選擇
維氏硬度試驗按試驗力大小的不同，細分為三種試驗，即：維氏硬度試驗、小負荷維氏硬度試驗和顯微維氏硬度試驗。
表3-1維氏硬度試驗的三種方法
維氏硬度試驗可選用的試驗力值很多，見(jiàn)表3-2。
表3-2推薦的維氏硬度試驗力
試驗力的選擇要根據試樣種類(lèi)、試樣厚度和預期的硬度范圍而定。標準規定，試樣或試驗層的厚度至少為壓痕對角線(xiàn)長(cháng)度的1.5倍。試驗后試樣背面不應出現可見(jiàn)的變形痕跡。
維氏硬度試驗的優(yōu)點(diǎn)
維氏硬度試驗的壓痕是正方形，輕廓清晰，對角線(xiàn)測量準確，因此，維氏硬度試驗是常用硬度試驗方法中精度最高的，同時(shí)它的重復性也很好，這一點(diǎn)比布氏硬度計優(yōu)越。
維氏硬度試驗測量范圍寬廣，可以測量目前工業(yè)上所用到的幾乎全部金屬材料，從很軟的材料（幾個(gè)維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個(gè)維氏硬度單位）都可測量。
維氏硬度試驗最大的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗力的大小無(wú)關(guān)，只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗力，其硬度值不變。這就相當于在一個(gè)很寬廣的硬度范圍內具有一個(gè)統一的標尺。這一點(diǎn)又比洛氏硬度試驗來(lái)得優(yōu)越。
在中、低硬度值范圍內，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗和布氏硬度試驗結果會(huì )得到近似的硬度值。例如，當硬度值為400以下時(shí)，HV≈HB，如圖3-2所示。
維氏硬度試驗的試驗力可以小到10gF，壓痕非常小，特別適合測試薄小材料。
維氏硬度試驗的缺點(diǎn)
維氏硬度試驗效率低，要求較高的試驗技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專(zhuān)門(mén)的試樣，操作麻煩費時(shí)，通常只在實(shí)驗室中使用。
維氏硬度計的應用
維氏硬度試驗主要用于材料研究和科學(xué)試驗方面小負荷維氏硬度試驗主要用于測試小型精密零件的硬度，表面硬化層硬度和有效硬化層深度，鍍層的表面硬度，薄片材料和細線(xiàn)材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等，由于試驗力很小，壓痕也很小，試樣外觀(guān)和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗主要用于金屬學(xué)和金相學(xué)研究。用于測定金屬組織中各組成相的硬度，用于研究難熔化合物脆性等。顯微維氏硬度試驗還用于極小或極薄零件的測試，零件厚度可薄至３μm。
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