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維氏硬度計的試驗原理

維氏硬度計以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(guī)定時間后，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計算硬度的大小。它適用于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﹤1.949.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷﹤1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬度值計算公式：HV = 常數(shù)×試驗力/壓痕表面積 ≈0.1891 F/d2 …………式中：HV ――― 維氏硬度符號；F ――― 試驗力（單位N）；d ――― 壓痕兩對角線d1、d2的算術(shù)平均值（單位mm）。實用中是根據(jù)對角線長度d通過查表可得到維氏硬度值。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定維氏硬度壓痕對角線長度范圍為0.020～1.400mm。見上面維氏硬度計試驗原理圖示。

維氏硬度計的優(yōu)缺點

1、優(yōu)點：
維氏硬度計用于較薄的維氏硬度值測量。采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長度。維氏硬度計試驗的壓痕是正方形，輪廓清晰，對角線測量準(zhǔn)確，因此維氏硬度試驗是常用硬度試驗方法中精度zui高的，同時它的重復(fù)性也很好，這一點比布氏硬度計*。
維氏硬度計試驗測量范圍寬廣，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。
維氏硬度計試驗大的優(yōu)點在于其硬度值與試驗力的大小無關(guān)，只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗力，其硬度值不變。這就相當(dāng)于在一個很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個統(tǒng)一的標(biāo)尺。這一點又比洛氏硬度試驗來得*。
在中、低硬度值范圍內(nèi)，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗和布氏硬度試驗結(jié)果會得到近似的硬度值。維氏硬度計試驗的試驗力可以小到10gF，壓痕非常小，特別適合測試薄小材料。
2、缺點
維氏硬度計試驗效率低，要求較高的試驗技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費時，通常只在實驗室中使用。