維氏硬度試驗(yàn)方法是英國史密斯(R.L.Smith)和塞德蘭德(G.E.Sandland)于1921年提出的。英國的維克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司試制了第一臺以此方法進(jìn)行試驗(yàn)的硬度計(jì)。下面來給大家分析一下維氏硬度計(jì)的測量要求及優(yōu)缺點(diǎn)介紹。

一、維氏硬度計(jì)的測量要求

1.維氏硬度計(jì)的表示方法

維氏硬度計(jì)用HV表示，符號之前為硬度值，符號之后按如下順序排列：

(1)選擇的試驗(yàn)力值

(2)試驗(yàn)力保持時(shí)間(10~15一般不標(biāo)注)

示例：640HV30表示在試驗(yàn)力為294.2N下保持10-15s，測定的維氏硬度值為640。

640HB30/20表示在實(shí)驗(yàn)力為294.2N下保持20s，測定的維氏硬度值為640。

2.維氏硬度計(jì)測量程序

(1)根據(jù)材料的性質(zhì)選用表1中的試驗(yàn)力進(jìn)行試驗(yàn)，例如：表面卒火的鐵金屬材料選用HV30;

(2)根據(jù)選用的試驗(yàn)力，選擇相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)塊進(jìn)行校驗(yàn);

(3)調(diào)節(jié)試樣高度，使試樣表面在目鏡中獲得清晰成像;

(4)轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，使壓頭位于成像的正上方;

(5)壓下加載開關(guān)，在試驗(yàn)力的作用下，金剛石頭對試樣表面進(jìn)行加載;

(6)保持一定時(shí)間后卸載;

(7)轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡觀察到清晰的對角線，并在目鏡上讀出對角線長;

(8)根據(jù)壓痕對角線平均值L和A選定的試驗(yàn)力查GB/T4340.1-1999表讀出對應(yīng)的維氏硬度值。

3.維氏硬度計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求

(1)實(shí)驗(yàn)一般在10°C~35°C室溫下進(jìn)行，對于溫度要求嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室為23°C+;

(2)在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上水平安裝維氏硬度計(jì);

(3)整個(gè)環(huán)境無振動(dòng)，無腐蝕介質(zhì)，相對濕度<65%。

4.維氏硬度計(jì)試樣要求

(1)試樣表面應(yīng)平坦光滑，無氧化物及外來污物，有其不能有油脂，表面粗糙度到達(dá)表2要求。

二、維氏硬度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)介紹

維氏硬度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

維氏硬度計(jì)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(yàn)力作用下壓入試樣表面保持規(guī)定時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力測量試樣表面壓痕對角線長度。維氏硬度計(jì)試驗(yàn)的壓痕是正方形輪廓清晰對角線測量準(zhǔn)確因此維氏硬度試驗(yàn)是常用硬度試驗(yàn)方法中精度最高的同時(shí)它的重復(fù)性也很好這一點(diǎn)比布氏硬度計(jì)優(yōu)越。

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)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。

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗(yàn)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(yàn)力其硬度值不變。這就相當(dāng)于在一個(gè)很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)尺。這一點(diǎn)又比洛氏硬度試驗(yàn)來得優(yōu)越。

在中、低硬度值范圍內(nèi)在同一均勻材料上維氏硬度試驗(yàn)和布氏硬度試驗(yàn)結(jié)果會(huì)得到近似的硬度值。維氏硬度計(jì)試驗(yàn)的試驗(yàn)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(jì)的缺點(diǎn)：

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)效率低要求較高的試驗(yàn)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(fèi)時(shí)通常只在實(shí)驗(yàn)室中使用。

(2)對不同材料壓痕距離的要求

對鋼、銅及銅合金兩相鄰壓痕中心之間的距離大于壓痕對角線的3倍。

對輕金屬、鉛、錫及合金兩相鄰壓痕中心之間的距離大于壓痕對角線的6倍。

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