【摘要】 维氏硬度测量的范围很广，可以测极软到极硬的各种材料

维氏硬度测量的范围很广，可以测极软到极硬的各种材料，本期内容中我们围绕维氏硬度进行相关介绍。

1921年英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(G.E.Sandland)提出了维氏硬度试验方法。由于维氏硬度值是依据压痕单位表面积的试验力进行计算的，进行维氏硬度实验时，施加的载荷不同所产生的维氏硬度也就不同，如果测试维氏硬度时施加的载荷低于49.03 N时，可用来测试金属显微组织中一个非常小的范围内的硬度, 这种硬度被称为显微硬度。维氏硬度测量计算公式如式1所示：

 

式1. 维氏硬度测量计算公式

 

维氏硬度是由试验力和压痕表面积两个因素共同决定，符合标准的维氏硬度压痕是边界清晰的正方形，但有时得到的压痕不是标准的正方形（如图1所示），因此硬度的计算基于两对角线的平均值，需要对对角线进行精确的测量。

 

图1. 维氏硬度压痕形状

 

在上边我们提到维氏硬度可以测软到硬的材料，对于不同的材料，其压痕位置也有一定的要求，如图2所示，图2（a）是测试较软的材料时所需的压痕位置，图2（b）是测试较硬材料时所需的压痕位置。

 

图2. 测试较软的材料时所需的压痕位置要求（a）和测试较硬材料时所需的压痕位置要求（b），dv=diagonal。

 

用于维氏硬度实验的仪器为维氏硬度计，其主要由负荷机构、变荷机构、转换头、加卸荷机构及光学计量装置构成。在式样进行测试时，要求式样应具有光滑的表面且被测面没有污染和氧化，一般在抛光表面上进行测试。

 

 

 

[1] 蔡丽清, 维氏硬度试验及其主要影响因素分析[J], 物理测试. 2008,(05).

 

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