维氏硬度,是指用一个相对面间夹角为136度的金刚石正棱锥体压头,在规定载荷F作用下压入被测试样表面,保持定时间后卸除载荷,测量压痕对角线长度d,进而计算出压痕表面积,*后求出压痕表面积上的平均压力,即为金属的维氏硬度值,用符号HV表示。在实际测量中,并不需要进行计算,而是根据所测d值,直接进行查表得到所测硬度值。
常用试验力及其适用范围
维氏硬度试验所用试验力视其试件大小、薄厚及其它条件,可在49.03-980.7N的范围内选择试验力。
常用的试验有49.03、98.07、196.1、294.2、490.3、980.7N。
HV符号前面的数字为硬度值,后面依次用相应数字注明试验力和试验力保持时间(10-15s不标注)。
如640/HV30/20,表示30kgf(294.2N)试验力,保持时间为20s测得维氏硬度值为640。
维氏硬度法适用范围宽,尤其适用于测定金属镀层、薄片金属及化学热处理后的表面硬度,其结果**可靠。
当试验力小于0.2kgf(1.961N)时,可用于测量金相组织中不同相的硬度。
试验优缺点
优点:
①与布氏、洛氏硬度试验比较,维氏硬度试验不存在试验力与压头直径有一定比例关系的约束;
②不存在压头变形问题;
③压痕轮廓清晰,采用对角线长度计量,硬度值误差较小。
缺点:
其硬度值需要先测量对角线长度,然后经计算或查表确定,故效率不如洛氏硬度试验高。
根据压头形状、材料及加载大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,它们适用于不同的材料。
硬度是材料性能的一项非常重要的性能指标,也是生产过程中一种快速进行质量控制的重要手段。*常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度,其中维氏硬度因其可测硬度范围*广,同时根据测试力值的不同可测工件、镀层、渗层甚至不同显微组织的硬度,尤其是对于尺寸较小的样品,可以通过镶嵌等方式,得到准确的测试结果,因此维氏硬度的应用范围*广。然而维氏硬度测试时,对试样的表面粗糙度要求较高,尤其是小力值的维氏硬度,需要表面进行抛光处理才能得到准确的测试结果。然而在试样制备过程中,想要获取非常平整的表面比较困难,试样经磨抛后,测试面与压头不会完全垂直,会存在一定的角度偏差,尤其是一些镀层、渗层等在试样表面时,磨抛更是会产生一定的倒角,导致测试面与压头存在一定的角度偏差。
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