《金屬力學(xué)性能測試》課件-維氏硬度

維氏硬度試驗《金屬力學(xué)性能測試》01試驗原理03特點及適用范圍02試驗規(guī)范01PARTONE試驗原理一、維氏硬度試驗原理維氏硬度是在1925年由英國的史密斯（R.L.Smith）和桑德蘭（G.E.Sandland）提出的，在維克爾斯（Vickers）公司最早制造而得名。維氏硬度的測定原理和布氏硬度相同，也是根據(jù)單位壓痕面積上承受的試驗力，即應(yīng)力值作為硬度值的計量指標(biāo)。不同的是維氏硬度采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體作為壓頭。一、維氏硬度試驗原理維氏硬度試驗的原理是將兩相對面具有136°夾角的正四棱錐形金剛石壓頭在選定的試驗力F作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后，卸除試驗力，測量壓痕對角線長度d，用壓痕對角線平均值計算壓痕的表面積。維氏硬度值就是試驗力F除以壓痕表面積所得的商，用符號HV表示。維氏硬度試驗原理示意圖一、維氏硬度試驗原理維氏硬度值就是試驗力F除以壓痕表面積所得的商，根據(jù)壓痕表面積與對角線長度d的幾何關(guān)系，帶入得：

0.102為千克力（kgf）與牛頓（N）之間的換算關(guān)系常數(shù)，1kgf≈9.80665N。式中F——試驗力A——壓痕表面積（mm2）d——壓痕對角線長度（mm）一、維氏硬度試驗原理例題要求測9.8N下某鉭鎢合金的硬度，測得其壓痕對角線長度分別為99.23μm和99.25μm，求此次檢測的硬度值。解

在實際測試時，維氏硬度值不用計算，而是用測微計測出壓痕對角線的長度，計算出平均值后，然后根據(jù)d大小查GB/T4340.1—2009維氏硬度標(biāo)準(zhǔn)附表，即可求出所測的硬度值。02PARTTWO試驗規(guī)范二、維氏硬度試驗規(guī)范目前，金屬維氏硬度試驗方法執(zhí)行GB/T4340.1—2009《金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法》。二、維氏硬度試驗規(guī)范01.試驗面應(yīng)平坦、光滑，維氏硬度試樣Ra不大于0.4μm；小載荷維氏硬度試樣Ra不大于0.2μm。不應(yīng)有氧化物及外部雜質(zhì)，尤其不應(yīng)有油脂，除非在產(chǎn)品中另有規(guī)定。試樣的表面粗糙度應(yīng)能保證壓痕對角線的精確測量。02.對于曲面（球面、圓柱面）試驗的結(jié)果應(yīng)進(jìn)行修正。03.試樣或試驗層的厚度至少應(yīng)為壓痕對角線長度的1.5倍。試驗后，試樣背面不應(yīng)出現(xiàn)可見變形壓痕。為了能方便地根據(jù)所測試材料的預(yù)期硬度和試驗力的大小，預(yù)測試樣或試驗層應(yīng)具有的最小厚度，在進(jìn)行維氏硬度試驗時，可查閱GB/T4340.1—2018附錄A中的試樣最小厚度-試驗力-硬度關(guān)系圖（HV0.2~HV100）和試樣最小厚度圖（HV0.01~HV100）二、維氏硬度試驗規(guī)范數(shù)顯式硬度計二、維氏硬度試驗規(guī)范布洛維三合一硬度計具備布氏、洛氏、維氏三種試驗方法，更多的硬度標(biāo)尺選擇。采用電子電動加載，高精度傳感器，擁有獨特的閉環(huán)控制系統(tǒng)。試驗力可通過標(biāo)準(zhǔn)測力計進(jìn)行自動修正?？蛇M(jìn)行洛氏、維氏硬度值的轉(zhuǎn)換。二、維氏硬度試驗規(guī)范布洛維三合一硬度計二、維氏硬度試驗規(guī)范維氏壓頭（金剛石正四棱錐壓頭）維氏硬度試驗所用試驗力視其試件大小、薄厚及其他條件，可在49.03～980.7N的范圍內(nèi)選擇。常用的試驗力有49.03N、98.07N、196.1N、294.2N、490.3N、980.7N。維氏硬度的表示方法與布氏硬度相同，在符號HV的前面寫出硬度值，符號之后按順序排列試驗力、試驗力保持時間。若試驗力保持時間為10～15s時，可以不標(biāo)出。二、維氏硬度試驗規(guī)范結(jié)果表示方法：硬度值+硬度符號+試驗條件（試驗力、保持時間）二、維氏硬度試驗規(guī)范640HV30/20表示在30kgf（292.4N）試驗力作用下，保持20s測得的維氏硬度值為640。600HV30表示采用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間10～15S時得到的硬度值為600。例03PARTTHREE特點及適用范圍三、維氏硬度特點及適用范圍優(yōu)點適用范圍廣：試驗力從小到大可任意選擇，根據(jù)試樣大小、薄厚及試樣的硬度可選擇不同的試驗力，所測硬度值從低到高標(biāo)尺連續(xù)，測試硬度的范圍較寬，可以測量目前工業(yè)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；壓痕?。号c布氏硬度測試相比，維氏硬度測試留下的壓痕較小，對材料的損傷較小。準(zhǔn)確性高：維氏硬度試驗的壓痕是正方形，輕廓清晰，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最高的；重復(fù)性好：在相同的測試條件下，維氏硬度測試的重復(fù)性較好。三、維氏硬度特點及適用范圍局限性測試效率低：要求較高的試驗技術(shù)，不適于大批量生產(chǎn)中的常規(guī)檢查；對材料表面要求高：對于試樣表面光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費時；壓痕深度限制：對于非常硬的材料，壓痕深度可能過小，難以測量。三、維氏硬度特點及適用范圍維氏硬度的測量范圍在5~3000HV，適用范圍寬，可以測量從極軟到極硬