1、試驗(yàn)原理
維氏硬度試驗(yàn)原理與布氏硬度相似,也是根據(jù)壓痕單位表面積上的試驗(yàn)力大小來(lái)計(jì)算硬度值。區(qū)別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體,將其以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面,按規(guī)定保持一定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力,測(cè)量壓痕兩對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度,維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示,符號(hào)HV。
式中?。疲饔迷趬侯^上的試驗(yàn)力(N),d-壓痕兩對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的平均值(㎜),HV值的單位為N /㎜ 2 ,但習(xí)慣上只寫(xiě)出硬度值而不標(biāo)出單位。
2、常用試驗(yàn)力及其適用范圍
維氏硬度試驗(yàn)所用試驗(yàn)力視其試件大小、薄厚及其它條件,可在49.03-980.7N的范圍內(nèi)選擇試驗(yàn)力。常用的試驗(yàn)胃有49.03、98.07、196.1、294.2、490.3、980.7N。HV符號(hào)前面的數(shù)字為硬度值,后面依次用相應(yīng)數(shù)字注明試驗(yàn)力和試驗(yàn)力保持時(shí)間(10-15s不標(biāo)注)。如640/HV30/20,表示30kgf 294.2N 試驗(yàn)力,保持時(shí)間為20s測(cè)得維氏硬度值為640。
維氏硬度法適用范圍寬,尤其適用于測(cè)定金屬鍍層、薄片金屬及化學(xué)熱處理后的表面硬度,其結(jié)果可靠。當(dāng)試驗(yàn)力小于0.2 kgf?。?.961N)時(shí),可用于測(cè)量金相組織中不同相的硬度。
3、試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):①與布氏、洛氏硬度試驗(yàn)比較,維氏硬度試驗(yàn)不存在試驗(yàn)力與壓頭直徑有一定比例關(guān)系的約束; ②不存在壓頭變形問(wèn)題; ③壓痕輪廓清晰,采用對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)量,可靠,硬度值誤差較小。
缺點(diǎn):其硬度值需要先測(cè)量對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度,然后經(jīng)計(jì)算或查表確定,故效率不如洛氏硬度試驗(yàn)高。
根據(jù)壓頭形狀、材料及加載大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度,它們適用于不同的材料。