維氏硬度

維氏硬度

維氏硬度(英文名:Vickers-hardness)表示材料硬度的一種標準。由英國科學家維克斯首先提出。以49.03~980.7N的負荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規定時間後,用測量壓痕對角線長度,再按公式來計算硬度的大小。它適用於較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度,試驗負荷1.961~<49.03N,它適用於較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度,試驗負荷<1.961N,適用於金屬箔、極薄表面層的硬度測定。

簡介

代號:HV
單位:kg/mm2
維氏硬度 英文詞條名:Vickers-hardness 表示材料硬度的一種標準。由英國科學家維克斯首先提出。以49.03~980.7N的負荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規定時間後,用測量壓痕對角線長度,再按公式來計算硬度的大小。它適用於較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度,試驗負荷1.961~<49.03N,它適用於較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度,試驗負荷<1.961N,適用於金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用載荷值除以材料壓痕凹坑的表面積,即為維氏硬度值(HV)。

計算方法

計算公式為:
維氏硬度計算公式
F = 負荷 (牛頓)
S = 壓痕表面積 (平方毫米)
α = 壓頭相對面夾角=136°
d = 平均壓痕對角線長度(毫米)。
報告維氏硬度值的標準格式為xHVy。例如185HV5中,185是維氏硬度值,5指的是測量所用的負荷值(單位:千克力)。

測量範圍

維氏硬度計測量範圍寬廣,可以測量目前工業上所用到的幾乎全部金屬材料,從很軟的材料(幾個維氏硬度單位)到很硬的材料(3000個維氏硬度單位)都可測量。

硬度表示法

HV前面的數值為硬度值,後面則為試驗力,如果試驗力保持時間不是通常的10-15秒,還需在試驗力值後標註保持時間。
如:600HV30/20---採用30千克力的試驗力,保持20秒,得到硬度值為600.

樣品要求

雖然維氏硬度既可以測量較軟的材料,又可以測量較硬的材料,但它對試樣同樣有著自己的要求。只有選擇合適的試樣,才能避免由此帶來的誤差,得到準確的維氏硬度值。
維氏硬度測試樣品的要求大致如下:
試樣外表要求
維氏硬度試樣表面應光滑平整,不能有氧化皮及雜物,不能有油污。一般的,維氏硬度試樣表面粗糙度參數Ra不大於0.40μm,小負荷維氏硬度試樣不大於0.20μm,顯微維氏硬度試樣不大於0.10μm。(μm是表面粗糙度參數Ra的單位。)
試樣製備的要求
維氏硬度試樣製備過程中,應儘量減少過熱或者冷作硬化等因素對表面硬度的影響。
此外,對於小截面或者外形不規則的試樣,如球形、錐形,需要對試樣進行鑲嵌或者使用專用平台。

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