顯微硬度一般常用負(fù)荷為25,50,100,200,300,500和1000克力。對(duì)于特殊細(xì)微的試件需選用更小負(fù)荷,如10和5克力。一些的超微小硬度計(jì),其負(fù)荷可達(dá)到0.1克力。這多用于對(duì)特殊試件或定性鑒別測定。
顯微硬度試驗(yàn)所選用的負(fù)荷要視試樣或鍍層的厚度與硬度范圍而定。在試樣厚度允許的范圍內(nèi)盡量采用較大負(fù)荷,以便獲得較大尺寸的壓痕,從而減小測量的相對(duì)誤差。但對(duì)于過硬的物質(zhì),如硬質(zhì)合金鋼、瑪瑙等高硬度材料不宜采用過大負(fù)荷,以免損壞壓頭。然而也不宜采用使所獲得壓痕之對(duì)角線小于10微米的負(fù)荷。特殊試樣和鍍層例外。壓痕過小,相對(duì)測量誤差大,而導(dǎo)致硬度示值的偏差就大。例如,若壓痕對(duì)角線的測量精度為±0.15微米,對(duì)于對(duì)角線為5微米的壓痕,其測量精度為±3%;而對(duì)于對(duì)角線為20微米的壓痕,其測量精度為±0.75%。選取試驗(yàn)負(fù)荷時(shí)要針對(duì)材料硬度范圍而定。例如,對(duì)鋁試樣一般采用10克或20克負(fù)荷。相對(duì)應(yīng)得出的壓痕對(duì)角線長約為30—32微米和40—45微米;對(duì)于銅試樣一般采用20克或50克負(fù)荷,相對(duì)應(yīng)所得壓痕對(duì)角線分別為18—32微米和30—35微米。
在進(jìn)行顯微硬度試驗(yàn)時(shí),需要指出的是,在負(fù)荷減小時(shí),其所得壓痕對(duì)角線長度與負(fù)荷之比不是常數(shù),即不符合相似定律。例如用鎳、銻、鐵、巖鹽分別以不同負(fù)荷進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),當(dāng)負(fù)荷減小,即小于50克時(shí),硬度值劇增,也有一些利用其它材料而得到相反的結(jié)果,或者隨著負(fù)荷的增大硬度值增高,增到一定值以后,又緩慢下降。這些現(xiàn)象多發(fā)生在小于50克的負(fù)荷時(shí),即5—50克的時(shí)。也有些人認(rèn)為顯微硬度示值之間的關(guān)系,至今仍沒有得到一致的全面的解釋。通常是從壓痕對(duì)角線小于10微米開始變化。因?yàn)?0微米相當(dāng)于一般晶體斷層的平均距離。所以在測定材料硬度值時(shí),要在試樣厚度允許的范圍內(nèi)盡量使所得壓痕對(duì)角線大于10微米。
由于負(fù)荷減小時(shí),其所得壓痕對(duì)角線長度與負(fù)荷比不是常數(shù),所以在測定硬度值時(shí)一定得明確表明所得硬度值的負(fù)荷,以便于進(jìn)行有效地比較。例如480HV0.1,即表示是以100克負(fù)荷所測得的維氏顯微硬度值為480。
顯微硬度雖不像溫度、熱量那樣是物理量,但是,這一反塑性變形的特性與物質(zhì)晶柵的能量和晶體結(jié)構(gòu)有明顯的關(guān)系。有些試驗(yàn)結(jié)果表明硬度值隨著原子序數(shù)的變化而呈周期性的變化。