维氏硬度计的原理和试验方法
维氏硬度试验方法
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0.020～1.400mm3.2 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。
3.4 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。
洛氏布氏维氏硬度计的测试原理
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。
一、洛氏硬度的测量原理洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
图中：0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。
洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。
其中常用的几种标度列表如下：表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用二、布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
布氏硬度的测量原理如图11-2所示。
设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：(14-2)式中：P——测试用的载荷(kg)；D——压头钢球的直径(mm)；d——压痕直径(mm)；F——压痕面积(mm2)。
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%。
维氏硬度实验方法标准
维氏硬度实验方法标准维氏硬度是一种常用的材料硬度测试方法，广泛应用于金属材料的硬度测试。
维氏硬度测试方法通过在一定负荷下，利用金刚石或硬质合金锥形体对试验材料表面进行压痕测试，通过压痕的长径和短径之比来确定材料的硬度值。
本文将介绍维氏硬度实验方法的标准操作流程，以及实验中需要注意的事项。
实验仪器和试验材料准备。
1. 实验仪器，维氏硬度计、金刚石或硬质合金锥形体、显微镜。
2. 试验材料，需进行硬度测试的金属材料样品。
实验操作流程。
1. 将试验样品放置在水平台上，调整试验样品与硬度计的位置，使其处于合适的测试位置。
2. 调整试验仪器，使其负荷针对试验材料表面施加合适的负荷。
3. 施加负荷后，观察金刚石或硬质合金锥形体对试验材料表面的压痕情况。
4. 使用显微镜观察压痕，测量压痕的长径和短径。
5. 根据测量结果计算出试验样品的维氏硬度值。
实验注意事项。
1. 在进行维氏硬度测试时，应确保试验样品表面光洁平整，避免表面有凹凸不平或氧化层影响测试结果。
2. 在调整试验仪器时，应根据试验材料的不同特性选择合适的负荷，以保证测试的准确性。
3. 在观察压痕时，应使用显微镜进行观察，确保能够清晰地观察到压痕的形状和尺寸。
4. 在测量压痕的长径和短径时，应使用精密测量工具进行测量，确保测量结果的准确性。
5. 在计算维氏硬度值时，应根据压痕的长径和短径之比，参照硬度计的标准曲线或公式进行计算，得出最终的硬度值。
维氏硬度实验方法标准的正确操作对于材料硬度测试具有重要意义，只有严格按照标准操作流程进行测试，才能得到准确可靠的硬度测试结果。
希望本文介绍的维氏硬度实验方法标准能够对相关人员在实验操作中有所帮助，提高实验的准确性和可靠性。
金属维氏硬度试验第1部分试验方法
9.7 压痕中心间距和压痕中心至边 缘距离
由于压头压入试样表面时压痕周围的金属 经历塑性变形,产生应变硬化.如两个压痕距 离太近,后一个压痕会受前个压痕周围硬化 区的影响,造成硬度测量不准确.由于压痕周 围的硬化区大小与压痕的对角线长短相关, 所以,安全的压痕中心的距离应以压痕对角 线的倍数规定,见标准中7.6条.
试验后试样背面不应出现可见痕迹. • 小截面试样或外形不规则的试样,可将
试样镶嵌或采用专用支撑台进行试验. • 试样表面应平坦,光滑,无氧化皮及外来
物.
7 试验
• 试验温度: 试验在室温10℃～35℃下进行,对 于温度要求严格的试验,室温应为23 ℃±5 ℃.
• 试验力:按照标准中表4的规定选用试验力. • 试样支承面应清洁无异物.试样支承应稳固,试
试验力F/N
允许误差/%
F≥1.961
±1.0
0.09807≤F＜1.961
±1.5
9.2 压痕对角线测量误差
硬度计压痕测量误差和测量装置分辨力对 硬度的影响其形式相同:
HV 2 d 2
HV
d
规定压痕测量装置分辨力和最大允许误差 见表2 :
表2 压痕测量分辨力和允许误差
对角线长度 d/mm
9.4 试样表面粗糙度影响
试样表面机加工粗糙度对压痕测量影响主要是粗
糙度差的表面造成压痕对角线端点不清晰,使得测 量数据分散性大.为了能减小这种影响,建议试样 的表面粗糙度为:
表3 表面粗糙度
试样
粗糙度Ra/ m
显微维氏硬度试样
0.1
小负荷维氏硬度试样
0.2
维氏硬度试样
0.4
9.5 试样最小厚度
• 在曲面试样上测定的结果应按附录B进行修 正.
材料硬度表示方法之维氏硬度
材料硬度表示方法之维氏硬度一、维氏硬度检测原理维氏硬度是英国史密斯（Robert L. Smith）和塞德兰德（George E. Sandland）于1921年在维克斯公司（Vickers Ltd）提出的，表示材料硬度的一种方法。
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，最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。
维氏硬度的理论计算公式维氏硬度的表示方法：维氏硬度试验的分类：维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验。
具体如下所示：维氏硬度压头：维氏硬度检测后压痕（400倍显微镜下）二、维氏硬度测试的特点维氏硬度测试的优点：①维氏硬度测试的压痕是正方形，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；②维氏硬度测试范围宽广，可以检测目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料到很硬的材料都可测量；③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。
这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺，这一点又比洛氏硬度试验来得优越；④维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
维氏硬度测试的缺点：维氏硬度检测效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。
三、影响维氏硬度测试的因素①维氏硬度试样表面状况，表面应光滑平整，不能有氧化皮及杂物，不能有油污。
维氏硬度试样表面粗糙度参数Ra不大于0.40μm，小负荷维氏硬度试样不大于0.20μm，显微维氏硬度试样不大于0.10μm。
维氏硬度计的测量原理
维氏硬度计的测量原理
1. 弹性变形原理，维氏硬度计利用物体表面受力后的弹性变形程度来测量硬度。
测量时，维氏硬度计的钻头或球形压头施加在待测物体表面上，产生一个标准化的压痕。
根据物体表面的弹性变形程度，可以推断物体的硬度。
2. 压头形状，维氏硬度计常用的压头形状有钻头和球形压头。
钻头适用于测量金属材料的硬度，球形压头适用于测量非金属材料的硬度。
压头的形状对于测量结果的准确性有一定影响。
3. 压头施加力，维氏硬度计通过调节压头施加的力来进行硬度测量。
压头施加的力与硬度之间存在一定的关系，通过测量压头施加的力以及压痕的尺寸，可以计算出物体的硬度值。
4. 压痕尺寸测量，在维氏硬度计中，测量压痕的尺寸是确定硬度值的重要步骤。
通常使用显微镜或光学设备来测量压痕的直径或对角线长度。
根据压痕的尺寸和压头施加力，可以利用标准化的硬度公式计算出物体的硬度值。
5. 硬度计算：根据维氏硬度计的测量原理，可以通过以下公式
计算物体的硬度值：
维氏硬度值 = 压头施加力 / 压痕的表面积。
综上所述，维氏硬度计的测量原理基于物体表面的弹性变形程度，通过施加标准化的压头形状和力，并测量压痕的尺寸来计算物体的硬度值。
这种测量原理在工程、材料科学等领域中得到广泛应用。
维氏硬度计的原理
维氏硬度计的原理维氏硬度计是用来测量材料硬度的一种机械仪器，它是通过一定的载荷作用于测试材料上，然后测量印痕深度并计算出硬度值。
下面我来详细介绍维氏硬度计的原理。
维氏硬度计的原理是通过钨球作为压头对被测试材料进行压力作用，测量出压头在材料表面留下的印痕直径。
首先，钨球通过按压装置被压缩，并且沿着被测试材料的表面滚动。
在滚动过程中，钨球受到材料表面的阻力，使其产生变形，形成一个圆形印痕。
钨球的直径为1/16英寸（1.6毫米），载荷由10克至50千克不等，可使维氏硬度计适用于多种材料的测试。
测量时，将被测试材料放在硬度计的平台上，并对其固定。
然后，选择适当的载荷，并通过螺旋旋钮将钨球压向材料表面。
在一定的载荷下，钨球在被测试材料表面留下一个印痕。
然后，使用显微镜或放大镜来测量印痕的直径。
直径可以通过一个圆规测量或在显微镜下使用目镜来确定。
钨球直径和载荷的组合转换成硬度值，并按照一定的标准来分类其硬度等级。
维氏硬度计的原理基于"化学活性的硬度"来表征材料硬度。
化学活性硬度是指当金属表面扣除空气含量后被压力作用后的硬度，它是一种相对于材料氧化程度的硬度，因此在不同的测试条件下，同一材料的硬度值可能会有所不同。
但维氏硬度计的结果可被用于确定同一批次材料的相对硬度，听说它是最常用的硬度测试工具之一。
维氏硬度计在实际应用中得到了广泛的应用，如检测和比较材料的硬度、材料的抗变形性能、材料的焊接或钎焊接口情况、材料的表面应力等。
维氏硬度计的原理简单、测量灵敏度高，并且硬度值的标准化也使得不同的测试结果具有相对的可比性。
因此，在机械、冶金、建筑、汽车、航空、电子等领域都有广泛的应用。
显微维氏硬度计算公式
显微维氏硬度计算公式显微维氏硬度计是一种常用的硬度测试方法，常用于金属材料的硬度测试。
它通过用维氏硬度计在测试材料上施加一定的载荷，然后测量产生的印记的长径和短径来计算材料的硬度。
以下是显微维氏硬度计的计算公式及相关内容。
1.维氏硬度计原理维氏硬度计的原理基于印距与载荷之间的关系，即硬度是载荷对材料的压痕大小的度量。
当一定载荷作用于材料表面时，硬度计的金刚石压头在材料上产生一个压痕，压痕的大小与材料的硬度成正比。
2.显微维氏硬度计的计算公式维氏硬度HV=(2F)/(πd(d-d0))其中，F为施加在材料上的载荷，d为压痕的长径，d0为压痕的短径。
3.维氏硬度计计算过程维氏硬度计的计算过程通常包括以下几个步骤：-在材料表面施加一定载荷。
-用显微镜观察压痕，测量压痕的长径d和短径d0。
-将测量结果代入维氏硬度计的计算公式，计算材料的维氏硬度HV。
4.显微维氏硬度计的计算注意事项在进行维氏硬度计测试时，需要注意以下几点：-确保载荷达到稳定状态，以获取准确的测试结果。
-测量压痕的长径和短径时，应尽量避免主观性误差。
可以采用多人重复测量取平均值的方法来提高测量的准确性。
-由于维氏硬度计的公式是基于理想的压痕形状假设的，实际测试中可能会存在一定的误差。
因此，维氏硬度计一般用于对比测试，以比较不同材料之间的硬度差异，而不是精确测量硬度值。
除了维氏硬度计的计算公式外，还存在其他硬度计算公式，用于不同类型的硬度测试方法，如布氏硬度、洛氏硬度和巴氏硬度等。
这些硬度测试方法和对应的硬度计算公式在不同的应用领域中有不同的适用性和准确性。
总结：显微维氏硬度计通过测量压痕的长径和短径来计算材料的维氏硬度。
计算公式是根据维氏硬度计的原理得出的，并且通常用于金属材料的硬度测试。
在进行维氏硬度测试时，需要确保载荷的稳定性，并注意消除人为误差的影响。
此外，还存在其他硬度测试方法和对应的计算公式，用于不同类型的材料硬度测试。
维氏硬度 莫氏硬度
维氏硬度莫氏硬度维氏硬度和莫氏硬度是两种常用的硬度测试方法，用于评估材料的硬度。
本文将分别介绍维氏硬度和莫氏硬度的原理、测试方法以及其在实际应用中的意义。
一、维氏硬度维氏硬度是由德国科学家维克托·维氏于1925年提出的硬度测试方法，主要用于测量金属材料的硬度。
维氏硬度测试利用了一种称为维氏硬度计的仪器，通过在材料表面施加一定载荷，然后测量印痕的直径来确定硬度。
维氏硬度计是一种带有金刚石或硬质合金钻尖的压头，其尖端形状为圆锥形。
测试时，压头被垂直地压在被测材料的表面上，施加的载荷通常为3000千克。
然后，测量压头在材料表面产生的印痕的直径，根据维氏硬度计的刻度，即可得到材料的维氏硬度值。
维氏硬度的测试结果以一个数字来表示，通常用Vickers硬度符号HV表示。
维氏硬度值越高，表示材料越硬。
维氏硬度测试方法具有精度高、适用范围广的特点，被广泛应用于金属材料的硬度测试和质量控制领域。
二、莫氏硬度莫氏硬度是由德国矿物学家弗里德里希·莫氏于1812年提出的硬度测试方法，主要用于测量矿物和非金属材料的硬度。
莫氏硬度测试是通过对材料进行一系列的划痕试验，根据划痕的硬度程度来确定材料的硬度。
莫氏硬度测试使用一组硬度比较标准，称为莫氏硬度等级。
这组硬度等级从1到10，分别用不同的矿物来代表。
例如，石膏代表硬度1，石英代表硬度7，钻石代表硬度10。
测试时，将这些标准矿物按照硬度递增的顺序依次划过被测材料的表面，根据划痕的情况来确定材料的硬度等级。
莫氏硬度的测试结果以一个数字来表示，通常用Mohs硬度符号MH表示。
莫氏硬度值越高，表示材料越硬。
莫氏硬度测试方法适用于矿物和非金属材料的硬度测试，也常被用于宝石和玉石的鉴定。
三、维氏硬度和莫氏硬度的应用意义维氏硬度和莫氏硬度是两种常用的硬度测试方法，它们在材料工程、地质学、宝石学等领域具有重要的应用价值。
在材料工程中，维氏硬度测试常被用于金属材料的硬度评估和质量控制。
维氏硬度 布氏硬度
维氏硬度布氏硬度摘要：一、维氏硬度简介1.维氏硬度的定义2.维氏硬度计的原理3.维氏硬度的测量方法二、布氏硬度简介1.布氏硬度的定义2.布氏硬度计的原理3.布氏硬度的测量方法三、维氏硬度与布氏硬度的比较1.硬度值的表示方式2.测量压痕的形状3.硬度范围和应用领域四、维氏硬度和布氏硬度的应用1.金属材料硬度检测2.工业生产中的硬度控制3.科学研究中的硬度测量正文：维氏硬度和布氏硬度都是衡量材料硬度的重要方法，它们各自有着不同的原理和应用领域。
维氏硬度，又称维氏硬度计，是一种通过测量压痕对材料硬度进行测定的方法。
其原理是使用金刚石锥尖在一定的压力下对材料进行压痕，然后通过测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
维氏硬度测量方法分为试验法和计算法，试验法是通过测量压痕的面积和深度来计算硬度值，而计算法则是通过计算压痕对角线长度与压力的比值来得到硬度值。
布氏硬度，又称布氏硬度计，是一种利用钢球或硬质合金球在一定的压力下对材料进行压痕，然后根据压痕的直径来计算硬度值的方法。
布氏硬度测量方法分为布氏硬度试验法和布氏硬度计算法，试验法是通过测量钢球或硬质合金球在材料表面形成的压痕直径来计算硬度值，而计算法则是通过计算钢球或硬质合金球对材料表面形成的压痕直径与压力的比值来得到硬度值。
维氏硬度和布氏硬度在硬度值的表示方式、测量压痕的形状以及硬度范围和应用领域等方面有所区别。
维氏硬度表示方式为HV，测量压痕为菱形，硬度范围一般为10-1000HV，主要应用于硬质合金、陶瓷等高硬度材料硬度检测。
而布氏硬度表示方式为HB、HRC，测量压痕为圆形或菱形，硬度范围一般为10-650HB，主要应用于钢材、铸铁等金属材料硬度检测。
在金属材料硬度检测、工业生产中的硬度控制以及科学研究中的硬度测量等方面，维氏硬度和布氏硬度都有着广泛的应用。
显微维氏硬度计计算公式
显微维氏硬度计计算公式显微维氏硬度计，也称为Vickers硬度计，是测量金属材料的一种硬度测试方法，它能准确测量出金属材料的强度和硬度，从而帮助工程师和技术人员进行金属材料开发和加工。
它属于悬臂梁硬度测试机，是研究金属材料热处理强度和化学组成等性能的重要分析仪器。
显微维氏硬度计的测试原理是：以一个尖端装备有小型V型压头的悬臂梁，把被测样品夹在中间，并以一定力量压下去，此时在被测样品表面形成一个V型凹坑，V型压头按照一定的角度割入样品中，造成的深度越深，样品的硬度越大，而硬度则可通过测量这个V型凹坑的深度来计算出硬度值。
显微维氏硬度计的计算公式是：HV (Vickers) = 1.8544 F/D2，其中HV为硬度值，F为施加的内压力，D为V型凹坑深度。
其中，施加内压力F由普利兹常数来控制，对于不同型号的显微维氏硬度计，施加内压力F也不尽相同，典型值为：250gf、500gf、1kgf、2kgf和5kgf。
基于上述在显微臂梁硬度计中，一旦测试结束，可以通过将一定的内压力F施加于样品的表面，从而形成一个V型凹坑，采用普利兹常数计算出点硬度值，即HV(Vickers)硬度值，再将点硬度值转换为断面硬度值，从而可以精确表征出被测金属材料的硬度和强度分布。
在实际应用中，Vickers硬度计用于测试金属材料表面各种类型的硬度，以及热处理、压力处理等工艺前后的硬度变化。
例如，它可用于测试毛坯和熔模材料的硬度；测试冶金制品的表面硬度，如冶炼钢、合金钢等；测试热处理过程中钢材的表面硬度；测量淬火后的钢等等。
此外，显微维氏硬度计的使用也广泛应用于变形性能的测试，在汽车工业、微电子和机械行业中都有广泛应用。
比如，它能用来测试汽车悬架系统、汽车悬架件、微电子制造工艺、机械零件之间的摩擦力，以及各种金属材料的强度变化等。
总之，显微维氏硬度计是一种非常有效的金属材料硬度测试方法，它能够准确测量出金属材料的硬度和强度，为工程师和技术人员提供了金属材料开发和加工的有效参考。
维氏硬度计
维氏硬度计维氏硬度计是一种用于测试物体硬度的仪器。
它是由美国科学家George E. Michelson于1896年发明的，因此得名维氏硬度计。
维氏硬度计的原理是通过将一个金属球压入待测试物体的表面，然后测量压入深度来确定物体的硬度。
维氏硬度计由一个金属球、一个金属柱和一个示值设备组成。
金属球通常由钢或钨制成，直径为1.6毫米。
金属柱则可以调整其高度和位置。
示值设备通常是一个游标式的刻度盘或数字显示屏，用于读取压入深度。
使用维氏硬度计进行硬度测试的步骤相对简单。
首先，需要将金属球固定在硬度计的底部。
然后，将待测试物体放置在水平的测试台上。
接下来，调整金属柱的高度，使金属球与待测试物体的表面接触。
一旦金属球与物体表面接触，开始向下施加压力，直到金属球完全穿透物体表面。
这个过程中，示值设备会记录金属球压入物体的深度。
测量结束后，可以通过读取示值设备上的数值来确定物体的维氏硬度。
维氏硬度的数值表示物体表面所能承受的最大压力。
维氏硬度计的应用非常广泛。
它可以用于测试各种材料的硬度，如金属、塑料、橡胶等。
在工业领域，维氏硬度计常用于品质控制和材料选择过程中。
维氏硬度计的优点之一是测试过程简单快速，不需要复杂的设备和操作。
此外，它也具有较高的准确性和重复性。
然而，维氏硬度计也有一些限制。
例如，它只能测量材料表面的硬度，无法提供关于材料内部硬度的信息。
此外，维氏硬度计对于非金属材料的测试有一定的限制。
近年来，随着科技的进步，一些新型硬度测试方法逐渐兴起，如巴氏硬度、洛氏硬度等。
这些新方法相对于传统的维氏硬度计具有更高的精度和更广泛的适用范围。
总的来说，维氏硬度计是一种简单易用且广泛应用的硬度测试仪器。
它在品质控制、材料选择和科学研究等领域都发挥着重要的作用。
然而，随着科技不断进步，我们也期待着更加先进、精确的硬度测试方法的出现，以满足不断发展的科学和工业需求。
维氏硬度法
维氏硬度法一、引言维氏硬度法是一种常用的材料硬度测试方法。
通过在材料表面施加一定的压力，然后测量压痕的尺寸，可以确定材料的硬度。
维氏硬度法广泛应用于工程材料的质量控制和材料性能评估等领域。
二、维氏硬度测试原理维氏硬度测试是通过在待测材料表面施加一定负荷的钢球或钻头，然后测量压痕的对角线长度来确定材料硬度的一种方法。
维氏硬度测试的原理基于以下两个假设：1.压痕的面积与施加的负荷成正比；2.压痕的对角线长度与材料的硬度成反比。
根据这两个假设，可以得到以下公式：H v=2Fπd(D−d)其中，H v表示维氏硬度，F表示施加的负荷，d表示压痕的对角线长度，D表示压痕的直径。
三、维氏硬度测试步骤维氏硬度测试一般包括以下几个步骤：1. 样品准备首先需要准备待测材料的样品。
样品应具有平坦的表面，以确保压痕的准确测量。
2. 施加负荷使用硬度计的负荷装置，将一定负荷施加在样品表面上。
负荷的大小应根据待测材料的硬度范围来确定。
3. 测量压痕使用显微镜或硬度计的目镜，测量压痕的对角线长度。
在测量时要确保显微镜或目镜垂直于压痕的平面，以减小误差。
4. 计算维氏硬度根据上述公式，将测得的负荷和压痕尺寸代入，计算出维氏硬度值。
四、维氏硬度测试的应用维氏硬度测试广泛应用于材料工程领域，主要用于以下方面：1. 质量控制维氏硬度测试可以用于对材料的硬度进行定量评估，从而判断材料的质量是否符合要求。
例如，在汽车制造过程中，可以使用维氏硬度测试来检查发动机零件的硬度是否满足设计要求。
2. 材料性能评估维氏硬度测试可以用于评估材料的硬度，从而预测材料的强度和耐磨性等性能。
例如，在钢铁工业中，可以使用维氏硬度测试来评估不同钢材的硬度，以选择适合的钢材用于制造工具和机械零件。
3. 研究材料变形行为维氏硬度测试还可以用于研究材料的变形行为。
通过测量不同负荷下的压痕尺寸，可以分析材料的变形规律和变形机制。
这对于研究材料的塑性变形和断裂行为具有重要意义。
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～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（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（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。
维氏硬度计的测量原理
维氏硬度计的测量原理
维氏硬度计是一种常用的硬度测试仪器，它基于压痕的形成和测量来评估材料的硬度。
其测量原理可以从以下几个角度来解释：
1. 压痕形成原理，维氏硬度计使用一个金刚石或硬质球作为压头，施加在待测材料表面上。
在施加一定的载荷下，压头会在材料表面形成一个压痕。
2. 压痕尺寸测量原理，压痕的尺寸与材料的硬度相关。
维氏硬度计使用一个显微镜来测量压痕的两个主要参数，压痕的对角线长度和压痕的对角线间的夹角。
3. 硬度计算原理，根据压痕的尺寸参数，可以使用一定的数学公式来计算材料的维氏硬度。
这个公式包含了载荷大小、压痕尺寸和材料的杨氏模量等参数。
4. 硬度比较原理，维氏硬度计的测量结果通常使用一个比例尺来表示，被测材料的硬度值与一个标准参照物的硬度值进行比较。
这个参照物通常是一个已知硬度的标准样品。
总的来说，维氏硬度计的测量原理基于压痕形成和测量，通过测量压痕的尺寸参数并使用相应的计算公式，来评估材料的硬度。
维氏硬度计原理
维氏硬度计原理维氏硬度计是一种常用的硬度测试仪器，它利用金属材料在受力作用下产生的硬度变形来表征材料的硬度。
在工程领域和材料科学中，维氏硬度计被广泛应用于金属材料的硬度测试。
那么，维氏硬度计的原理是什么呢？首先，我们需要了解维氏硬度计的工作原理。
维氏硬度计利用一定负荷下的压头在材料表面产生的压痕面积来表征材料的硬度。
其原理是通过在材料表面施加一定负荷下的压头，使之在材料表面产生一个压痕，然后通过测量压痕的对角线长度来计算材料的硬度值。
其次，我们需要了解维氏硬度计的测量方法。
在进行维氏硬度计测试时，首先需要选择合适的压头和负荷，然后将压头施加在待测试材料的表面上，保持一定时间后卸载，最后测量压痕的对角线长度。
根据测得的对角线长度和所施加的负荷，可以通过硬度计算公式计算出材料的硬度值。
另外，维氏硬度计的原理还包括了硬度计算公式。
维氏硬度计的硬度计算公式是通过对压痕的对角线长度和所施加的负荷进行数学计算得出的，通常采用维氏硬度计算公式HV=2F/πd(d-√d^2-d1^2)来计算材料的硬度值，其中HV为维氏硬度值，F为施加的负荷，d为压痕的对角线长度。
最后，维氏硬度计的原理还涉及到了硬度值的表征和应用。
维氏硬度计测得的硬度值可以用来表征材料的硬度，从而评估材料的抗压性能和耐磨性能。
在工程实践中，维氏硬度计广泛应用于金属材料的硬度测试，为工程设计和材料选择提供了重要的参考依据。
综上所述，维氏硬度计的原理是通过在材料表面施加一定负荷下的压头，产生压痕并测量压痕的对角线长度来表征材料的硬度。
通过了解维氏硬度计的原理和测量方法，我们可以更好地理解和应用维氏硬度计在工程领域和材料科学中的重要作用。
维氏硬度
王 迪
主要内容： 一：GB/T 4340制定背景 二：试验方法
三：附录
一：GB/T 4340制定背景
GB/T 4340金属材料维氏硬度试验是根据国 际标准ISO 6507-1：2005重新起草，根据我国 的实际情况进行了修改和补充，用以替代GB/T 4340.1-1999《金属维氏硬度试验》。测试范围 Nhomakorabea1
2
试验原理
试验报告
6
二、试验 方法
3
试验设备
试验程序
5
4
试样要求
1.测试范围
GB/T4340按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法（表1）：
点击添加文本
维氏硬度压痕对角线的长度范围是0.020mm~1.400mm.
2.试验原理
将顶部两相对面具有规定角度的正四凌锥体金刚石压头用 一定的试验力压入试验表面，保持一定时间后，卸除试验 力，测量式样表面压痕对角线长度（见图1）：
维氏硬度用HV表示，符号之前为硬度值，符号之 后按如下顺序排列： 将顶部两相对面具有规定角度的正四凌锥体金刚石压头用 一定的试验力压入试验表面，保持一定时间后，卸除试验 力，测量式样表面压痕对角线长度（见图1）：
3.实验设备
• 硬度计
硬度计应符合GB/T4340.2规定，在要求的试验范围内施加规定的 试验力。
• 压头
压头应是具有正方形基面的金刚石椎体，并符合GB/T4340.2的规 定。
• 维氏硬度计压痕测量装置
维氏硬度计压痕测量装置也应符合GB/T4340.2的规定。
4.试样要求
1. 试样表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不 应有油脂，除非在产品标准中另有规定。试样表面的质量应保证 压痕对角线长度的测量精度，建议试样表面进行表面抛光处理。 制备试样时应使由于过热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响 减至最低。 由于显微维氏硬度压痕很浅，加工试样时建议根据材料特性采用 抛光、电解抛光工艺。 试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍。试验后试样 背面不应出现可见变形压痕。 对于小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用试台 进行试验。
维氏硬度计试验方法及其应用
维氏硬度计试验方法及其应用简介维氏硬度计是一种常见的硬度测试仪器，其原理是通过硬度计的镜头下落后，将钢珠压入试样表面，测量表面凹陷深度来确定其硬度值。
由于维氏硬度计具有操作简单、测试速度快、适用范围广等优点，因此在工业领域中得到了广泛应用。
本文将介绍维氏硬度计的试验方法及其应用。
试验方法准备工作在进行维氏硬度试验之前，需进行以下准备工作：1.清洁试样表面：在测试之前，应用乙醇或丙酮等溶剂将试样表面彻底清洁干净，保证没有附着物对测试影响。
2.选择适当的钢珠：维氏硬度计在进行测试时需要钢珠作用于试样表面，钢珠大小均匀性和硬度都会影响测试结果，因此应在选择钢珠时尽可能保证其均匀且符合标准。
3.切口制备：对于较大的试样需制备切口以进行测试，因此制备切口时需要注意必须制备整齐，无明显裂缝，否则会影响到测试结果的准确性。
实验过程1.将试样放于硬度计台座：将试样放于硬度计台座上，尽量使其平稳。
2.选择合适的钢珠大小：在确认试样放置位置无误后，选择与测试材料相适应的钢珠。
3.镜头下落开始测试：将维氏硬度计的拨轮设置为所需的测试压力使底座上的钢珠与试样表面贴合，然后将硬度计中的镜头向下压，直至与钢珠贴合并接触，开始测试，测试时间通常为2-5秒。
4.观察凸坑大小确定硬度值：观察钢珠的凸坑大小，通过硬度计上的刻度，计算出试样的硬度数值。
5.记录测试结果：根据测试结果，记录试样的硬度值，以便下次比较和参考。
应用维氏硬度计是一种广泛应用于各种工业领域中的硬度测试仪器，以下是几个常见的应用领域：材料测试在材料测试中，维氏硬度计常用于评估各种材料的硬度和耐磨性等物理特性。
比如，用于测试金属、塑料、粉末冶金等各种材料的硬度值。
工程领域在工程领域，维氏硬度计能够分析金属材料的硬度、强度等物理特性，进而对采用的材料在不同工作环境下的材料性能进行准确的预估，为工程设计的决策提供参考依据。
宝石与饰品维氏硬度计也能用来测试宝石和饰品材料的硬度，比如宝石是否硬度过低而导致表面划痕或损伤等情况。
维氏硬度计的原理
维氏硬度计的原理
维氏硬度计是一种用来测量材料硬度的仪器，它的原理基于材料在外力作用下的形变程度。
在测试时，维氏硬度计的压头会以一定的速度施加压力到测试材料表面上，然后测量压头在材料表面留下的印痕深度，根据印痕深度和压头施加的力的比例关系来计算出材料的硬度值。
维氏硬度计的压头是一个金刚石圆锥体，其顶角为136度，底面直径为0.2mm。
当压头施加到材料表面上时，金刚石的顶角会产生一个V形印痕，印痕的两侧角度为90度。
通过显微镜可以测量印痕的对角线长度，然后根据维氏硬度计的标准曲线，即压头施加的力和印痕对角线长度的关系曲线，就可以计算出材料的硬度值。
维氏硬度计可以测量各种金属和非金属材料的硬度，包括钢、铜、铝、铝合金、铅、锡、锌、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等。
但是，由于测试时需要施加一定的压力到材料表面上，所以维氏硬度计只适用于比较硬的材料，不适合测量软材料的硬度。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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～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（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（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
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。
这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。
这一点又比洛氏硬度试验来得优越。
在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。
例如，当硬度值为400以下时，HV≈HB。
维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
维氏硬度试验的缺点
维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。
维氏硬度计的应用
维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度，表面硬化层硬度和有效硬化层深度，镀层的表面硬度，薄片材料和细线材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等，由于试验力很小，压痕也很小，试样外观和使用性能都可以不受影响。
显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。
用于测定金属组织中各组成相的硬度，用于研究难熔化合物脆性等。
显微维氏硬度试验还用于极小或极薄零件的测试，零件厚度可薄至3μm。