维氏硬度计的试验力
维氏硬度计的使用方法讲解
维氏硬度计的使用方法维氏硬度的表示方法维氏硬度表示为HV ，维氏硬度符号HV 前面的数值为硬度值，后面为试验力值。
标准的试验保持时间为10～15S 。
如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。
例如：600HV30—表示采用294.2N （30kg ）的试验力，保持时间10～15S 时得到的硬度值为600。
600HV30/20—表示采用294.2N （30kg ）的试验力，保持时间20S 时得到的硬度值为600。
采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。
1. 试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。
维氏硬度值按式（３－１）计算：HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2 …………（3－1）式中：HV ————维氏硬度符号；F ―――― 试验力，N ；d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm 实用中是根据对角线长度d 通过查表得到维氏硬度值。
国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm3.维氏硬度试验的分类和试验力选择维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。
表3-1维氏硬度试验的三种方法维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3-2。
表3-2推荐的维氏硬度试验力试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。
标准规定，试样或试验层的厚度至少为压痕对角线长度的1.5倍。
试验后试样背面不应出现可见的变形痕迹。
维氏硬度试验的优点：维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。
维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。
维氏硬度试验
维氏硬度试验试验标准GB/T4043-1999《金属维氏硬度试验》，标准按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法。
并规定维氏硬度试验对角线的长度范围 为0.020-1.400 mm 表5-5硬度试验采用的压头是两相对面间夹角为136º的金刚石正四棱锥体。
压头在选定的试验力F 作用下，压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力。
在试样表面压出一个正四棱锥形的压痕，测量压痕对角线长度d ，用压痕对角线平均值计算压痕的表面积。
维氏硬度值是试验力F 除以压痕表面积所得的商，用符号HV表示。
维氏硬度计算公式；HV=常数⨯试验力压痕表面积=0.102221362sin 20.1891F F d d ≈ α——金刚石压头顶部两相对面夹角136ºF ——试验力d ——两压痕对角线长度1d 和2d 的算术平均值维氏硬度值不标注单位。
在静态力测定硬度方法中，维氏硬度试验方法是最精确的一种，这种方法测量硬度的范围较宽，可以测定目前所使用的绝大部分金属材料的硬度。
维氏硬度压头采用相对面夹角为136°的金刚石正四棱锥体，是为了在不同试验力条件下获得相同形状的压痕，使各级试验力测定的结果相同。
另外压头136°夹角，在一定范围内其硬度值与布氏硬度值非常接近，特别是布氏硬度试验中采用硬质合金球作压头时，更是如此维氏硬度用HV表示;符号之前为硬度值,符号之后按顺序排列;1.选择的试验力值;2.试验力保持时间(10-15秒不标注)示例; 640HV30/20表示在试验力为294.2N(30Kgf)下保持20秒测定的硬度值勤为640。
560HV1表示在试验力为9.81N(1Kgf)下保持10-15秒测定的硬度值勤为560。
二、试验设备及仪器根据试验力的大小，维氏硬度试验设备可分为维氏硬度计、小载荷维氏硬度计和显微维氏硬度计。
试验设备应满足以下条件：（1）维氏硬度计、小载荷维氏硬度计试验力允许误差不大于±1.0%。
维氏硬度实验
应用范围
维氏硬度≥HV5，除特别小和薄试验层的样品外，测量范 围可覆盖所有金属。
小负荷维氏硬度（HV0.2～HV5）特别适应于测量钢表面 强化层及化学热处理表面层及各种渗层、镀层等表面硬度。
显微维氏硬度（HV0.01～HV0.2）在常规检验中，多用于 测定薄材料和细小零件的硬度如钟表、仪器中的零件，这些 零件的厚度只有几十至几百个微米。在集成电路板及通讯仪 器材料特性检验方面也多用显微硬度检验法。显微硬度还常 用来测定金属组织中组成相的硬度，借以鉴定合金相的类别 和属性等。
维氏硬度试验：
1.维氏硬度试验原理 2.维氏硬度计及其检测方法 3.维氏硬度的特点及其应用范围 4.维氏硬度检测注意事项
1.试验原理
1.1 在规定的试验力作用下，将顶部两相对面夹角为1360的金 刚石正四棱锥体压头压入试样表面，保持规定的时间后，卸除试 验力，测量试样表面压痕对角线长度，见图1－1。维氏硬度值 是试验力除以压痕表面积所得之商表示。压痕被视为具有正方形 基面并与压头角度相同的理想形状．
表2－2
表2－3
3.维氏硬度试验的特点及应用范围
3.1维氏硬度的相似性原理 维氏硬度示值与试验力大小无关。对于均质材料，硬度均匀
的材料，采用任何大小的试验力所得到的压痕形状相似，而压 痕面积与其对角线平方(d)成比例，所以用任何试验力所得到 的硬度值均相同，而不决定试验力的大小。 但是，在进行示 值比对等严格的场合下，还必须采用相同的试验力．才能得到 相同或可以比较的结果。避免压头及标准块表面加工硬化引起 的误差。 3.2压痕形状 维氏硬度试验的压痕为正方形，轮廓清晰，易于瞄准测量，具 有较高的测量精度。
硬度符号
试验力/N
显微维氏硬度试验
影响维氏硬度值的因素及误差分析
影响维氏硬度值的因素及误差分析一、影响维氏硬度值的因素理论分析和试验结果表明，维氏硬度值与下列因素有关：1、试验力：硬度值大小与试验力大小、试验力方向、试验力保持时间极其施加速度有关。
2、压头：硬度值与金刚石压头两相对面夹角、横刃及其四棱锥体的表面粗糙度等均有关。
当压头顶端不是一个点而是一条线时，称这条线为压头横刃。
3、试样：硬度值与试样材质、形状和表面粗糙度、压痕间和压痕到试样边缘间距离以及试样温度等均有关。
二、维氏硬度试验误差分析2.1-压痕对角线长度测量不精确引起的硬度测量误差-----当压痕对角线长度测量大了，硬度测得值较硬度真值低;反之，当压痕对角线长度测量小了，硬度测得值较硬度真值高。
压痕对角线越长，则硬度测量相对误差越小。
因此当试验条件允许时，应尽量选用较大的试验力，以便能得到较大的压痕，减少硬度测量相对误差。
2.2- 试验力偏离标准值引起的硬度测量误差-----试验力较标准值偏大时，硬度测得值较硬度真值低;反之，试验力较标准值偏小时，硬度测得值较硬度真值高JJG151-1991《金属维氏硬度计检定规程》规定：维氏硬度计试验力允许误差为±1.0%。
JJG260-1991《显微硬度计检定规程》规定：对于≤0.9807N的试验力允差为±2.0%，>0.9807N的试验力允差为±1.5%，≥1.961N的试验力允差为±1.0%。
2.3- 试验力不垂直于试样表面引起的硬度测量误差-----排除压头的因素，只要测量压痕两条对角线长度并取其平均值来计算硬度值，此种因素引起的硬度测量误差很微小。
2.4 试验力保持时间偏离标准值引起的硬度测量误差-----随着试验力保持时间的增加，硬度值降低;当试验力保持一段时间后，硬度值变化趋缓。
检定规程规定：试验力保持时间为10~15s。
2.5- 试验力施加速度引起的硬度测量误差-----随着试验力施加速度的增加，硬度值降低。
维氏硬度计的原理和试验方法
维氏硬度计的原理和试验方法维氏硬度计的原理：采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。
试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。
维氏硬度值按式（3－1）计算：HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2…………（3－1）式中：HV ————维氏硬度符号；F ――――试验力，N；d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。
国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm维氏硬度的表示方法维氏硬度表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。
标准的试验保持时间为10～15S。
如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。
例如：600HV30—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间10～15S时得到的硬度值为600。
600HV30/20—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间20S时得到的硬度值为600。
维氏硬度试验的分类和试验力选择维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。
见表表维氏硬度试验的三种方法维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表表推荐的维氏硬度试验力试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。
标准规定，试样或试验层的厚度至少为压痕对角线长度的1.5倍。
试验后试样背面不应出现可见的变形痕迹。
维氏硬度试验的优点维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。
维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。
维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。
维氏硬度计的硬度试验技术要求讲解
维氏硬度计的硬度试验技术要求1、维氏硬度计的硬度试验一般在10℃~35℃的室温条件下进行，对于温度要求比较严格的试验，室温应控制在23℃±5℃。
2、试验力的选择，应根据下表的数值进行试验。
维氏硬计试验力的选择标准维氏硬度试验小力值维氏硬度试验显微维氏硬度试验硬度符号试验力标称值/N硬度符号试验力标称值/N硬度符号试验力标称值/NHV5 49.03 HV0.2 1.961 HV0.01 0.09807HV10 98.07 HV0.3 2.942 HV0.015 0.1471HV20 196.1 HV0.5 4.903 HV0.02 0.1961HV30 294.2 HV1 9.807 HV0.025 0.2452HV50 490.3 HV2 19.61 HV0.05 0.4903HV100 980.7 HV3 29.42 HV0.1 0.9807维氏硬度试验可使用大于980.7N的试验力显微维氏硬度试验的试验力为推荐值3、试台应清洁无其他污物，例如氧化皮、油脂、灰尘等。
试样应稳固地放置于钢性试台上，以保证试验过程中试样不产生位移。
4、将压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力。
在加力过程中，不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。
从加力开始，至全部试验力施加完毕，时间应在2s-8s之间。
对于小力值维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，加力过程不能超过10s，且压头下降速度应不大于0.2mm/s。
5、对于显微维氏硬度试验，压头下降速度应在15um/s-70um/s之间。
6、试验力保持时间为10s-15s。
对于特殊的材料试样，试验力保持时间可以延长，直至试样不再发生塑性变形，但应在硬度试验结果中注明，且误差应在2s之内。
7、在整个试验过程，维氏硬度计应避免受到冲击和振动，冲击和振动会影响示值的准确度。
8、任一压痕中心至试样边缘距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及其合金至少应为压痕对角线长度的3倍。
维式硬度计使用操作说明
一、表示方法介绍：维氏硬度计表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。
常见的有HV5,HV10，HV20，HV30，HV50和HV100标准的试验保持时间为10～15S。
但对于有色金属则不能小于30秒，如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。
例如：300HV30—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间10～15S 时得到的硬度值为300。
450HV30/25—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间25S 时得到的硬度值为450。
二、产品介绍：维氏硬度计的试验力比较多，只要工件表面的粗糙度符合标准，维氏硬度计都可以检测。
维氏硬度计通过步进电机，对工件表面进行打压，之后再由读数显微镜测量压痕的对角线的长度。
之后利用对角线及试验力的一个换算关系来测得维氏硬度。
另外可以安装维氏硬度计测量软件，通过电脑显示屏来显示图像，操作测量硬度值更方便和快捷。
三、维氏硬度计主要技术参数1、测量范围：5-3000HV2、试验力：9.807、49.03、98.07、196.1、294.2、490.3牛顿； (1、5、10、20、30、50公斤力)3、试样允许最大高度：130毫米4、压头中心至机壁距离：100毫米5、维氏硬度计的测量显微镜放大倍数：500倍，125倍6、最小检测单位：0.25微米7、维式硬度计电源：交流220V8、硬度计外形尺寸：438 x 376 x 685 毫米9、重量：约50千克四、维氏硬度计功能特点：1、试验力精度高；高精度光学测量系统。
2、硬度计试验过程自动化，无人为操作误差。
3、精度符合GB/T4340.2 ISO 6507-2 济南铂鉴测试技术有限公司专业生产硬度计、里氏硬度计、布氏硬度计。
4、维氏硬度计造型新颖，具有良好的可靠性、可操作性和直观性，是采用精密机械技术和光电技术的新型维氏和努普硬度测试仪器。
5、采用独特的压痕测量转换和测微目镜一次测量读数机构。
HV-5维氏硬度计维氏硬度计详细介绍维氏硬度计服务单位
HV-5 维氏硬度计详细介绍
HV-5维氏硬度计最大试验力值为5Kg、最小试验力值为0.3Kg。
按中华人民共和国国家标准GB/T 4340.2-1999金属维氏硬度计试验执行。
不同于显微硬度计之处是试验力大，测量出的菱形相对也较大，再配备上高清晰的测量镜头，所以测量出的硬度值精度高。
本机可以随时变换主试验力值来对金属表面硬度和芯部硬度进行测量，无需重新校正精度。
测出的维氏硬度值可直接显示于数显面板上。
简少了查表或用计算器计算的过程。
深圳顺华专业供应各氏维氏硬度计
维氏硬度计应用领域：
微小五金件、陶瓷、玻璃、不锈钢带/板、铜材、热处理行业、五金模具、钟表行业
主要技术参数：
试验力：2.94N(0.3Kgf)、4.9N(0.5Kgf)、9.8N(1.0Kgf)、19.6N(2.0Kgf)、29.4N(3.0Kgf)、
49.0N(5.0Kgf)
硬度测试范围：8HV0.3~2900HV10
试验力施加方法：自动加卸试验力
测量显微镜放大倍率：200×（测试时用）100×（观察时）
试验力保荷时间：0～60s（每秒为一单位，任意键入）
最小检测单位：0.5μm
试件最大高度：160mm
压头中心到外壁距离：135mm
主机重量：约40Kg
电源：AC220V/50Hz
外型尺寸：(520×190×650)mm（长×宽×高）。
金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法-最新国标
金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法1范围本文件规定了金属维氏硬度试验的原理、符号及说明、硬度计、试样、试验方法及试验报告。
本文件按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法（见表1），硬质合金、其他烧结碳化物、金属及其他无机覆盖层本文件也适用。
表1试验力范围试验力范围，N硬度符号试验名称F≥49.03≥HV5维氏硬度试验1.961≤F<49.03HV0.2～<HV5小负荷维氏硬度试验0.009807≤F<1.961HV0.001～<HV0.2显微维氏硬度本文件规定维氏硬度压痕对角线的长度范围为0.020mm～1.400mm。
对于压痕对角线长度小于这个范围的,利用本方法测定维氏硬度会由于光学测量系统的局限和压头几何形状的不完美导致较大的不确定度。
一种周期性检查的方法被规定为使用者对硬度计的日常检查。
特殊材料或产品的维氏硬度试验应在相关标准中规定。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的校验（GB/T4340.2-2012,ISO 6507-2:2005,MOD）GB/T4340.3金属材料维氏硬度试验第3部分：硬度块的校准（GB/T4340.3-2012,ISO 6507-3:2005,MOD）GB/T4340.4金属材料维氏硬度试验第4部分：硬度值表（GB/T4340.4-2022,ISO 6507-4:2018,IDT）GB/T6462金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（GB/T6462-2005，ISO1463:2003，IDT）JJG151金属维氏硬度计检定规程3术语和定义本文件没有列出术语和定义。
4原理将顶部两相对面具有规定角度的四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持一定的时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度（见图1）。
金属维氏硬度计国标
金属维氏硬度计国标
金属维氏硬度计的国标主要包括以下内容：
1.硬度计的主轴、试验力杠杆、升降丝杠、缓冲机构及测量装置等均应正常、灵
活地工作；加卸荷应平稳，不得有颤动及卡住现象；丝杠不应有晃动现象。
2.试台应稳固地安放在丝杠上，试台台面应光滑平整。
3.硬度计主轴与试台台面的垂直度不大于0.2/1000。
4.升降丝杠的轴线与主轴轴线的同轴度不大于0.3mm。
5.硬度计试验力的允许误差为±1.0%。
6.金刚石正四棱锥体压头应符合金刚石压头检定规程的规定。
7.硬度计的示值误差及示值重复性应符合相关规定，例如对于HV5、HV10、
HV20，示值误差应不大于±3.0%，示值重复性应不大于3.5%；对于HV30、HV50、HV100，示值误差应不大于±2.0%，示值重复性应不大于2.5%。
此外，国标还规定了金属维氏硬度计的检验周期、测量装置的间接检验法示例以及金刚石压头的注意事项等内容。
请注意，以上信息仅供参考，具体应以国家发布的最新标准为准。
同时，使用金属维氏硬度计时，应严格按照操作规程进行，以确保测试结果的准确性和可靠性。
金属维氏硬度计检定规程
4.6.2 示值重复性 硬度计示值重复性是表示在检定条件不变的情况下，用硬度计在标准块工作
面不同位置上所测得的各点硬度值之间的最大差值与平均值之比。 硬度计示值重复性应符合表 6 的规定。
标准块的硬度 范围
≤225HV ＞225HV
表 6 硬度计示值重复性的最大允许值
示值重复性的最大允许值
HV5～HV100
试验循环时间是试验力施加时间、保持时间和卸除时间的总和，每次试验循 环时间的最大允许误差为±0.5s。
6． 计量器具控制
计量器具控制包括：首次检定、后续检定和使用中检验。 6.1 检定条件 6.1.1 环境条件
硬度计应在（23±5）℃的环境条件下进行检定。如果在此温度以外进行检
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JJG151-200X
表 1 按试验力范围划分维氏硬度试验
试验力范围 F (N)
硬度符号
试验名称
F≥49.03
≥HV5
维氏硬度试验
1.961≤F＜49.03
HV0.2～＜HV5
小负荷维氏硬度试验
0.4903≤F＜1.961
HV0.05～＜HV0.2
显微维氏硬度试验
4 计量性能要求
4.1 主轴与试台台面的垂直度 4.1.1 由试验力杠杆和砝码组合或力传感器闭环系统产生试验力的硬度计，其主 轴与试台台面的垂直度应不大于 0.2/100。 4.1.2 由静重砝码直接产生试验力的硬度计，其主轴与试台台面垂直度以压痕测 量为依据，压痕两对角线之差与其中较短对角线之比应不大于 1.0％，x 和 y 方 向的压痕半对角之差分别与其中较短半对角线之差应不大于 2.0％。 4.2 升降丝杠轴线与主轴轴线的同轴度
维氏硬度计的简单介绍
维氏硬度计的简单介绍分类：----维氏硬度计按其试验力的大小分为显微维氏、小负荷维氏和维氏硬度计。
显微维氏的试验力≤200gf；小负荷维氏的试验力200＜F≤5Kgf；维氏＞5Kgf，在生产企业设计和生产的维氏硬度计并不按照它的划分，而是按照客户的要求进行生产他们认为适合市场要求的产品。
目前市场上销售的显微硬度计其试验力都在10gf~1000gf；小负荷维氏硬度计其试验力一般在5000gf~10Kgf；维氏硬度计其试验力一般在10Kgf~100Kgf。
维氏试验的适用范围相当广泛，它几乎可对所有金属材料和一些较高硬度的非金属材料进行测试，如玻璃、陶瓷、宝石等材料的硬度测试。
它是工矿企业、质检部门、中心试验室、大专校院和科研机构理想的硬度测试仪器。
随着我国科技工业的高速发展，新材料新工艺的不断开发和WTO的加入，维氏系列硬度计的需求还将有一个新的提高。
维氏硬度的范围大约在（0~2000）HV，但是目前国内维氏硬度块的传递大约在（200~800）HV之间。
但是这并不影响客户的使用，硬度块主要用来校验仪器的正确性，当然硬度块越接近其误差越小，只要试验力正确，其系统正常它的误差是非常小的，不会影响到它的测试精度。
维氏硬度块与布氏硬度块一样，其标记是有规定的，如：700HV1表示维氏硬度试验的试验力是1000gf，得到的维氏硬度值为700HV。
结构：----维氏系列硬度计的结构一般有二种，一种是直接加荷，另一种是间接加荷（通过杠杆进行加荷）。
显微维氏硬度计都采用直接加荷；小负荷维氏硬度计有直接加荷的也有间接加荷的；维氏硬度计都采用间接加荷的（主要看设计的思路和试验力的大小）。
HV-1000型显微硬度计、HVS-1000型数显显微硬度计和HVS-1000Z型自动转塔数显显微硬度计都是直接加荷的。
维氏系列硬度计有：HVS-5型和HVS-10型数显小负荷维氏硬度计；HVS-30、HVS–50型数显维氏硬度计都采用间接加荷。
影响维氏硬度试验因素分析
影响维氏硬度试验因素分析摘要：硬度试验法是材料机械性能试验中最简单、最迅速的方法。
它是测定材料机械性能，检验产品质量，确定合理的热处理规范和机械加工工艺的主要方法之一，是保证产品质量不可缺少的重要手段。
本文将着重就维氏和显微硬度计在试验工作中的影响因素及常见故障进行系统分析，为更好地开展维氏硬度计量工作提供技术支持。
关键词：维氏硬度；试验；准确性引言维氏硬度是采用金刚石正四角锥体作压头。
压头两相对面夹角（简称面角）为136°，其棱角为148°6′42″。
一般试验力在49.03N（5kgf）以上的称为维氏硬度试验，试验力在9.8N(1kgf)～49.03N(5kgf)之间的称为小负荷维氏硬度试验，试验力在0.490N(50gf)～9.8N(1kgf)之间的称为显微硬度试验。
一般做定量测定的常用0.490N(50gf)以上的试验力，而0.490N(50gf)以下的试验力多做定性分析用。
1 维氏硬度计的结构维氏硬度计一般由加试验力机构、压头、压痕测量装置和机体等部件组成。
1.1加试验力机构，是硬度计的主要机构之一，一般包括试验力机构、加卸试验力控制机构、变试验力机构以及控制加试验力速度和保持时间的机构，如缓冲器装置等。
试验力形成的方式，又分为直接加荷式和杠杆加荷式。
除了以上两种加试验力方式外，还有弹簧、液压驱动、凸轮和传感器等加试验力机构。
1.2压痕测量装置。
一般采用读数显微镜、显微投影屏和CCD传感器及驱动系统进行压痕测量。
1.3机体，是安装主要机构和部件的主体，机体形状可分为门式和悬臂式两种。
2 影响维氏硬度示值准确性的因素2.1硬度计引起的影响因素2.1.1试验力影响因素从维氏硬度的计算公式中可以看出，试验力误差将直接影响到测量结果，所引起的硬度值的相对误差约等于试验力的相对误差。
试验证明，当试验力误差为±1.0%时，硬度值误差为。
因此硬度计的试验力误差应满足相关计量检定规程的要求。
维氏硬度计试验力选择【详解】
维氏硬度试验力的选择一直是件比较头疼的事。
维氏硬度试验力的大小我们需要通过结合试样的种类、样品的外形尺寸（主要是厚度）、加工工艺、测试目的以及试样预估的硬度值范围等来确定。
1 维氏硬度试验选择试验力1.1 按规定选择按照实验室操作规程中的规定或产品技术标准（设计图纸要）的要求；客户指定试验力；当有这些规定时，我们需要按这些要求选择试验力进行试验。
1.2 没规定时在没有要求的情况下，在保证试验后试样背面不会出现可见的变形压痕时，我们应可能选择较大的试验力进行试验。
当类似产品或技术标准有要求时，具体样品又没有具体规定时，我们需要选择与类似产品最接近的试验力进行试验。
这样我们能得到尽可能大的压痕。
这样考量的原因是，任何材料都会有弹性变形的回复，而且不管压痕的大小，材料的弹性回复量基本是一定。
弹性回复量的影响对于显微维氏硬度的测量尤为明显。
这是因为，弹性回复量一定，压痕越小，则弹性回复量的占比就越大，导致测试时，压痕对角线长减小，致使显微维氏硬度测试值增大。
试验力越小必使压痕的对角线越短，由于人眼的最小识别量是确定，当压痕越小，人眼的视觉误差引入的不确定度将大大增加。
所以基本可以确定，相同试样压痕越大，维氏硬度测试结果越准确。
有多个试验研究表明，同一试样，在相同的试验环境下，同一试验员，只改变试验力的大小分别进行多组测量，试样的硬度测试值不完全相同；并且试验力越小，硬度值的分散性越大。
多人对比，获得的趋势一致。
能力验证、测量审核、实验室比对、不同客户对同一样品维氏硬度性能的评价，都应要求使用尽可能大的试验力，并且双方或多方都应采用相同的试验力。
这样能比较好的避免因试验力的选择，导致试验结果相差甚远的问题。
1.3 特殊情况测试表面硬度，如表面渗碳，渗氮等。
如渗碳淬火回火后的试样表面硬度，在试样表面0.05处测试，此时选用小试验力，能有效避免压痕不对称导致测试结果的不准确性。
值得特别注意的是，在测表面硬度时，我们切忌不能把样品的整体厚度作为我们选择试验力的依据，而是应当根据样品表面硬度层的厚度来确定。
维氏硬度
维氏硬度计（显微硬度计：初试验力2N以下的称谓），维氏硬度计以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。
它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。
维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，试验负荷1.961~<49.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷<1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。
维氏硬度计（GB/T4340.1—1999）3.1维氏硬度计原理采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面，压痕对角线长度，见图3－1。
图3－1维氏硬度试验原理图书试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。
维氏硬度值按式（3－1）计算：ＨV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 Ｆ／ｄ…………（3－1）式中：ＨV————维氏硬度符号；Ｆ――――试验力，Ｎ；ｄ————压痕两对角线ｄ1、ｄ2的算术平均值，ｍｍ实用中是根据对角线长度ｄ通过查表得到维氏硬度值。
国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020~1.400mm3.2维氏硬度的表示方法维氏硬度表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。
标准的试验保持时间为10~15S。
如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。
例如：600HV30—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间10~15S时得到的硬度值为600。
600HV30/20—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间20S时得到的硬度值为600。
3.3维氏硬度试验的分类和试验力选择维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。
见表3－1表3－1维氏硬度试验的三种方法试验力范围/Ｎ硬度符号试验名称Ｆ≥49.03≥HV5维氏硬度试验1.961≤F<49.03HV0.2~<HV5 小负荷维氏硬度试验0.09807≤F<1.961HV0.01~<HV0.2 显微维氏硬度试验维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3－2。
维氏硬度计的基本原理和特点
维氏硬度计的基本原理和特点维氏硬度试验方法是英国史密斯（R.L.Smith）和塞德兰德（C.E.Sandland）于1925年提出的。
英国的维克斯—阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司试制了第一台以此方法进行试验的硬度计。
因此该试验方法被称为维氏（Vickers）硬度试验方法，进行此种硬度试验的硬度计被称为维氏硬度计。
维氏硬度试验的试验力向小的方向延伸，就出现了小负荷维氏和显微维氏硬度试验。
通常将维氏硬度按试验力大小分为以下三种：维氏：F≥49.03N （HV5以上）小负荷维氏：1.961N≤F≤49.03N （HV0.2至HV3）显微维氏：F≤1.961N （HV0.2以下）----在实际使用中，特别是维氏硬度计的设计时，往往根据使用方便，试验力相互交叉，划分并不十分严格。
以下非特别注明时，统称为：维氏硬度试验、。
1.维氏硬度试验基本原理维氏硬度试验原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是压头用金刚石正四棱锥压头。
正四棱锥两对面的夹角为136°，底面为正方形，如图2.2-1所示。
维氏硬度试验基本原理是将两相对面夹角为136°（两相对棱夹角为148°6’42’’）的金刚石正四棱锥压头，在一定的试验力作用下压入试样表面，保持一定的时间后，卸除试验力，测量压痕对角线长度，如图2.2-2所示，以试验力除以压痕锥形表面积所得的商表示维氏硬度值。
图2.2-1 维氏金刚石棱锥压头-图2.2-2 维氏硬度试验基本原理图则维氏硬度的计算公式为：式中：HV——维氏硬度值（kgf/ mm2）F——试验力（kgf）S——压痕锥形表面积（mm2）d——压痕对角线平均长度（mm）Θ——压头两相对面夹角（136°）当试验力的单位为N时，维氏硬度值可由下面的公式得出：1.维氏硬度值的表示。
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维氏硬度计的试验力
维氏硬度计转动升降手轮，使压头尖与试件大概有1mm距离。
点动回转台，使10X物镜转到时间位置，顺时针旋转升降手轮，使试台载着试样上升，同时从测微目镜中观察到清晰的试样表面为止。
点动回转台，使40X物镜转到试面位置，旋转升降手轮，同时从测微目镜中观察到清晰的试件表面。
维氏硬度计将测微计清零。
用手转动眼罩，观察目镜内的两条移动平行线都非常清晰转动测量转轮，使左右两线基本相接，中间仅留一条极微细缝，从感觉讲，两线已连，然后按控制界面清零键。
进行第一点测试时将测微计中两条刻线对齐，按清零键清零。
维氏硬度标准试验条件：试验力
（1）试验力大小要按照规定规范进行选用。
不同试验力下所得到的硬度值是有差别的，不能进行精确的比较。
（2）试验力的方向要垂直于试样表面；
（3）在量值传递中，试验力保持时间为30s.
（4）在维氏硬度计量值传递中，试验施加速度为0.20mm/s；检定标准低负荷和显微维氏硬度块时，则为0.055mm/s.。