維氏硬度試驗方法

是英國史密斯（R.L.Smith）和塞德蘭德（C.E.Sandland）于1925年提出的。英國的維克斯—阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司試制了*臺以此方法進行試驗的硬度計。
　　維氏硬度計簡介維氏硬度計的試驗力比較多，因此維氏硬度計的應(yīng)用也比較廣泛。其它硬度計能測的材料或工件，只要工件表面的粗糙度符合標準。維氏硬度計都可以檢測。維氏硬度計通過步進電機，對工件表面進行打壓，之后再由讀數(shù)顯微鏡測量壓痕的對角線的長度。之后利用對角線及試驗力的一個換算關(guān)系來測得維氏硬度。另外可以安裝維氏硬度計測量軟件，通過電腦顯示屏來顯示圖像，操作測量硬度值更方便和快捷。
　　維氏硬度計一般分類三種:
　　一.維氏硬度計 一般指大負荷在10-50公斤的維氏硬度試驗機
　　二.小負荷維氏硬度計 一般指大負荷在5公斤的維氏硬度試驗機
　　三.顯微維氏硬度計 一般指大負荷在1公斤的維氏硬度試驗機
維氏硬度計試驗原理
　　試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬度值計算公式：HV = 常數(shù)×試驗力/壓痕表面積 ≈0.1891 F／d2 …………式中：HV ――― 維氏硬度符號；F ――― 試驗力（單位N）；d ――― 壓痕兩對角線d1、d2的算術(shù)平均值（單位mm）。實用中是根據(jù)對角線長度d通過查表可得到維氏硬度值。國家標準規(guī)定維氏硬度壓痕對角線長度范圍為0.020～1.400mm。見上面維氏硬度計試驗原理圖示。
維氏硬度計試驗的分類
　　維氏硬度計按試驗力大小的不同，細分為三種試驗：1、維氏硬度試驗；2、小負荷維氏硬度試驗；3、顯微維氏硬度試驗。試驗力的選擇要根據(jù)試樣種類、試樣厚度和預(yù)期的硬度范圍而定。標準規(guī)定：試樣或試驗層的厚度至少為壓痕對角線長度的1.5倍。
維氏硬度計的表示方法
　　維氏硬度計表示為HV，維氏硬度符號HV前面的數(shù)值為硬度值，后面為試驗力值。標準的試驗保持時間為10～15S。但對于有色金屬則不能小于30秒，如果選用的時間超出這一范圍，在力值后面還要注上保持時間。例如：
　　300HV30—表示采用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間10～15S時得到的硬度值為300。
　　450HV30/25—表示采用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間25S時得到的硬度值為450。
維氏硬度計的應(yīng)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
維氏硬度計試驗的優(yōu)點
　　維氏硬度計用于較薄的維氏硬度值測量。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(guī)定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長度。維氏硬度計試驗的壓痕是正方形，輪廓清晰，對角線測量準確，因此維氏硬度試驗是常用硬度試驗方法中精度高的，同時它的重復(fù)性也很好，這一點比布氏硬度計*。
　　維氏硬度計試驗測量范圍寬廣，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（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。
　　維氏硬度計試驗大的優(yōu)點在于其硬度值與試驗力的大小無關(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(dāng)于在一個很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個統(tǒng)一的標尺。這一點又比洛氏硬度試驗來得*。
　　在中、低硬度值范圍內(nèi)，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗和布氏硬度試驗結(jié)果會得到近似的硬度值。維氏硬度計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。
維氏硬度計試驗的缺點
　　維氏硬度計試驗效率低，要求較高的試驗技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費時，通常只在實驗室中使用。
　　維氏硬度計操作規(guī)程
　　1、打開硬度計的電源，旋轉(zhuǎn)試驗力變換手輪，選擇試驗力。
　　2、顯示屏上顯示MODEL和NOT-COV菜單，MODEL有HV、HK二種試驗法，按方向鍵移選擇表，表1適用于有色金屬，表2適用于黑色金屬，按ENTER鍵確認，主屏幕彈出轉(zhuǎn)換表，按ENTER鍵確認，主屏幕狀態(tài)顯示出所選硬度值轉(zhuǎn)換標尺。
　　3、按方向鍵，彈出DWELL保荷時間菜單，選擇加荷時間。
　　4、按方向鍵，彈出FUNCTION菜單。選擇*個選項Single, 按ENTER鍵確認，硬度計開始進入工作狀態(tài)。
　　5、轉(zhuǎn)動壓頭與物鏡轉(zhuǎn)換罩殼，使10×物鏡位于主體正前方位置。
　　6、轉(zhuǎn)動升降絲桿使試驗臺上升，直至試樣表面清晰成像。如果在目鏡中觀察到的像模糊，可轉(zhuǎn)動目鏡前部鏡頭，直至清晰為止。
　　7、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換罩殼，使壓頭位于主體前方，按面板START鍵，儀器開始加載、保載、卸載。
　　8、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換罩殼，使10×物鏡位于主體正前方位置，觀察目鏡中的壓痕成像。
　　9、移動目鏡的刻線，使其逐步靠攏，當(dāng)刻線內(nèi)側(cè)無限接近時，兩刻線內(nèi)側(cè)之間位于無光隙的臨界狀態(tài)時，按面板CLR鍵，這時主屏幕上的d1的值為零。
　　10、移動右邊手輪使刻線分開，移動目鏡左側(cè)鼓輪，使左邊的刻線移動與壓痕左邊外形交點相切，移動右邊刻線內(nèi)側(cè)與壓痕外形交點相切，按下目鏡上測量按鈕，對角線d1測量完成，目鏡轉(zhuǎn)動90度，測量對角線d2，按下測量按鈕，主屏幕顯示本次測量的值和所轉(zhuǎn)換的的硬度值。一次試驗結(jié)束。
　　11．如果認為測量有誤差，可重復(fù)上述程序再次測量。

推薦常用型號：HV-5,HV-10,HV-30,HV50,HV-2,HV-1000維氏硬度計

：專家答疑

北京時代新天生產(chǎn)