(三)金属维氏硬度诚验方法 维氏硬度的试验原理与布氏硬度相同，也是根据压痕单位面 积所承受的试验力来计算硬度值，所不同的是维氏硬度试验的压 头不是球体而是两对面夹角ā为136°的金刚石四棱体。其试 验原理如图2-3所示。压头在试验力F(单位为kg或N)作用下， 7777 77777 将试样表面压出一个四方锥形的压痕，经规定保持时间后，卸除 试验力，测量出压痕对角线平均长度ddd+dV2,用以计算压 痕的表面积。维氏硬度值(HV)就是试验力F除以压痕表面积A 所得的商值。计算公式如下 图2-3维氏硬度试验原理图 a.当试验力F的单位为kgf时(d:mm) m=-262184 b.当试验力F的单位为N时(d:mm m-0102E_0204Fm136/2-=01891号 A 与布氏硬度值一样，维氏硬度值也不标注单位。维氏硬度值的表示方法是：在HV前书 写硬度值，HV后面按顺序用数字表示试验条件（试验力/试验力保持时间）（保持时间为10一 15s者不标注)。例如，640HV30/20表示用30kgf(294.2N)试验力保持20s测得的维氏硬 度值为640 如果试验力为1kg(9.81N),试验力保持时间为10~15s,测得的硬度值为560 则可表示为560HV1。 维氏硬度试验的试验力为5(49.03)~100(980.7)kgN):小负荷维氏硬度试验的试 验力为0.2(1.961)~<5(49.03)kg(N)。可根据试样材料的硬度及厚度来选择。在一 般情况下，建议选用试验力为30kg(294.2N)。当被试金属组织较粗大时，也可选用较大 的试验力。但当材料硬度≥50 ,不宜选用大 试验力 以免损坏压头 几点说明：①试样表面应平坦光滑，表面粗糙度R≤0.4μm。 ②试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍。试验后试样背火 面不应出现可见变形痕迹。 ③如无特殊要求，试验力保持时间为1015s ④任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕对角线长度的2.5倍：两相 邻压痕中间之间距离至少应为压痕对角线长度的3倍。 ⑤应测量两条对角线的长度，用其算术平均值查得或求得硬度值· ©结果保留三位有效数字。 (四)硬度试验方法的正确选用 如何根据试样的材料 工艺状态及几何尺寸等特点，选择一种合适的硬度试验方法，这 是进行硬度试验时首先应认真考虑的问题。现提出几点意见，供选择时参考。 1)布氏、洛氏及维氏硬度试验方法都可测定软硬不同及厚薄不一的试样的硬度，但具 所测硬度范围应在该方法所允许的范围内。例如，布氏硬度只可测65HBW以下材 料的硬度。又如，用洛氏硬度C标尺所测硬度范围应在HRC20一70之间。若材料 硬度小于HRC20则应选用B标尺：若大于HRC70则应选用A标尺。对于较小较满 的试样，作布氏硬度试验时应 选用小直径压头及较小的FD比值，或选用表面洛氏 硬度法、小负荷维氏硬度法试验。 10. ²10² (三) 金属维氏硬度试验方法 维氏硬度的试验原理与布氏硬度相同，也是根据压痕单位面 积所承受的试验力来计算硬度值，所不同的是维氏硬度试验的压 头不是球体而是两对面夹角α 为 136°的金刚石四棱锥体。其试 验原理如图 2-3 所示。压头在试验力 F（单位为 kgf 或 N）作用下， 将试样表面压出一个四方锥形的压痕，经规定保持时间后，卸除 试验力，测量出压痕对角线平均长度 d[d=(d1+d2)/2]，用以计算压 痕的表面积。维氏硬度值（HV）就是试验力 F 除以压痕表面积 A 所得的商值。计算公式如下： 图 2-3 维氏硬度试验原理图 a. 当试验力 F 的单位为 kgf 时（d：mm） 2 2 2 136 2 1 8544 F F sin( / ) F HV . A d d     b. 当试验力 F 的单位为 N 时 （d：mm） 2 2 0 102 0 204 136 2 0 1891 . F . F sin( / ) F HV . A d d     与布氏硬度值一样，维氏硬度值也不标注单位。维氏硬度值的表示方法是：在 HV 前书 写硬度值，HV 后面按顺序用数字表示试验条件（试验力/试验力保持时间）（保持时间为 10～ 15s 者不标注）。例如，640HV30/20 表示用 30kgf（294.2N）试验力保持 20s 测得的维氏硬 度值为 640。如果试验力为 1kgf（9.81N），试验力保持时间为 10～15s，测得的硬度值为 560， 则可表示为 560HV1。 维氏硬度试验的试验力为 5（49.03）～100（980.7）kgf(N)；小负荷维氏硬度试验的试 验力为 0.2（1.961）～＜5（49.03）kgf（N）。可根据试样材料的硬度及厚度来选择。在一 般情况下，建议选用试验力为 30kgf（294.2N）。当被试金属组织较粗大时，也可选用较大 的试验力。但当材料硬度≥500HV 时，不宜选用大试验力，以免损坏压头。 几点说明：① 试样表面应平坦光滑，表面粗糙度 Ra≤0.4µm。 ② 试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的 1.5 倍。试验后试样背火 面不应出现可见变形痕迹。 ③ 如无特殊要求，试验力保持时间为 10～15s。 ④ 任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕对角线长度的 2.5 倍；两相 邻压痕中间之间距离至少应为压痕对角线长度的 3 倍。 ⑤ 应测量两条对角线的长度，用其算术平均值查得或求得硬度值。 ⑥ 结果保留三位有效数字。 (四) 硬度试验方法的正确选用 如何根据试样的材料、工艺状态及几何尺寸等特点，选择一种合适的硬度试验方法，这 是进行硬度试验时首先应认真考虑的问题。现提出几点意见，供选择时参考。 1） 布氏、洛氏及维氏硬度试验方法都可测定软硬不同及厚薄不一的试样的硬度，但其 所测硬度范围应在该方法所允许的范围内。例如，布氏硬度只可测 650HBW 以下材 料的硬度。又如，用洛氏硬度 C 标尺所测硬度范围应在 HRC20～70 之间。若材料 硬度小于 HRC20 则应选用 B 标尺；若大于 HRC70 则应选用 A 标尺。对于较小较薄 的试样，作布氏硬度试验时应选用小直径压头及较小的 F/D2 比值，或选用表面洛氏 硬度法、小负荷维氏硬度法试验