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维氏硬度计原理

维氏硬度计原理



维氏硬度试验原理与布氏硬度相似,也是根据压痕单位表面积上的试验力大小来计算硬度值。区别在于压头采用锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体,将其以选定的试验力压入试样表面,按规定保持一定时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度,如书上P9图15所示。维氏硬度值用四棱锥压痕单位面积上所承受的平均压力表示,符号HV。

式中 F-作用在压头上的试验力(N),d-压痕两对角线长度的平均值(㎜),HV值的单位为N/2 ,但习惯上只写出硬度值而不标出单位。

2、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49.03980.7N的范围内选择试验力。常用的试验胃有49.0398.07196.1294.2490.3980.7N。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(1015s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,其结果精确可靠。当试验力小于0.2 kgf (1.961N)时,可用于测量金相组织中不同相的硬度。

3、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,精确可靠,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。各种硬度的压头形状、材料、载荷、运用范围等见下表。





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