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维氏硬度计的工作原理及优缺点
发布日期:2019-12-26      浏览次数:565

维氏硬度计的试验原理


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﹤1.949.03N,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。
试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值计算公式:HV = 常数×试验力/压痕表面积 ≈0.1891 F/d2 …………式中:HV ――― 维氏硬度符号;F ――― 试验力(单位N);d ――― 压痕两对角线d1、d2的算术平均值(单位mm)。实用中是根据对角线长度d通过查表可得到维氏硬度值。国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020~1.400mm。见上面维氏硬度计试验原理图示。

 

维氏硬度计的优缺点

1、优点:
维氏硬度计用于较薄的维氏硬度值测量。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。维氏硬度计试验的压痕是正方形,轮廓清晰,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zui高的,同时它的重复性也很好,这一点比布氏硬度计优越。
维氏硬度计试验测量范围宽广,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。
维氏硬度计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。维氏硬度计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。
2、缺点
维氏硬度计试验效率低,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。

 

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