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1、硬质合金维氏硬度测定 罗龙 2011年11月 第一部分 绪论 在静态硬度测定中，维氏硬度试验方法是最精确的一种。 这种方法侧 量硬度范围较宽，可以侧定目前使用的绝大 部分金属材料的硬度。当试样组织结构均匀时，采用不同 的试验力可以获得相同的试验结果。由于维氏硬度的压痕 为正方形，具有轮廓清晰，对角线长度侧 量精度高，所 以试验结果有较高的准确度。 维氏硬度试验方法分为维氏硬度试验法、小负荷维氏硬度 试验法和显徽维氏硬度试验法。这些方法主要用于侧 量 面积小、硬度值较高的试样和工件的硬度；各种表面处理 后的渗层或镀层以及薄材的硬度。显徽维氏硬度还可以用 于侧定合金中组成相的硬度。因此，维氏硬度试
2、验除了在 生产上应用外，还广泛用于材料科学的研究工作中。 第一部分 绪论 维氏硬度试验是用一个相对面夹角为 13 6的正四棱 锥体金刚石压头，以规定的试验力压入试样表面，经 规定保持时间后，卸除试验力，测定压痕两对角线长 度 d 1、 d2 ，取其平均值 d 。计算出压痕表面所承受 的平均应力值再乘以 0.102 ，即为维氏硬度值，以 HV 表示。计算公式： 第一部分 绪论 Hv： 维氏硬度 F： 测试载荷(牛顿) S： 压痕的表面积(平方毫米) d： 压痕对角线的算术平均值(毫米) ： 金刚石压头的面夹角(度) 第一部分 绪论 第二部分显微硬度计操作 测试之前的准备 1)显微硬度计使用的是小
3、载荷，为避免外部振动在工作范围内对测试 产生影响，请选择稳定的放置。 2)插好电源,打开主电源开关。 3） 当硬度计接通后，测试模式（Test mode）菜单将出现在液晶显 示屏幕上。 设定测试条件 1）测试载荷的选择 ，旋转刻度盘载荷旋钮选择要加载的载荷。 2） 保压时间的选择 ，你可以从 5 40 秒间以每秒间隔选择保压时 间 e ， 通常在 5 15秒之间。 3）视域亮度调整 ，你可通过调整旋钮来调节亮度。 第二部分显微硬度计操作 程序功能 1)主窗口:当软件启动时，显示该窗口，在这个窗口中，可以控制硬度 计加载、读数、塔台旋转等操作。 第二部分显微硬度计操作 参数设置窗口 设置、保存、
4、读取测量条件 第二部分显微硬度计操作 自动测量窗口 第二部分显微硬度计操作 测量结果窗口 第三部分维氏硬度的表示方法 维氏硬度的表示方法： 维氏硬度用HV表示，在HV前面标示硬度数值 ，HV后面按顺序标出试验力和试验力保持时间， 当试验力保持时间在10s15s时不标注。 例：650HV10表示在试验力为98.07N下保持 10s15s测定的维氏硬度值为650。 例： 650HV10/20表示在试验力为98.07N下保 持20s测定的维氏硬度值为650。 第四部分维氏硬度计的检验 维氏硬度计的检验 1、直接检验 2、间接检验（综合检验） 间接检验可作为硬度计的定期日常检查。 当硬度计安装、拆卸并
5、重新装配后或重新 安装时，以及综合检查不合格及综合检查 周期过长（超过1年）时，应进行硬度计的 直接检验。 第四部分维氏硬度计的检验 直接检验 维氏硬度计直接检验包括试验力的检验、压头的检验、测 量装置的检验及试验力保持时间的检验。 1、试验力的检验一般采用0.2级以上的标准测力计检 验。 2、金刚石压头检验可通过直接测量或在投影屏上测量 压头的投影能够对压头形状进行检验。 金刚石正四棱锥体的四个面应抛光且无表面缺陷。 金刚石棱锥体锥顶两相对面夹角应为1360.5。 金刚石棱锥体轴线与压头柄轴线的夹角应小于0.5。 第四部分维氏硬度计的检验 压痕对角线测量装置的检查 在维氏硬度试验中，压痕对角
6、线测量装置的分 辨力和误差对试验结果影响很大。压痕对角线测 量误差为1%时，会引起维氏硬度值2%的变化。 测量装置应使用标准刻线尺对其进行检验。 试验力保持时间的检验 试验力保持时间应符规定，硬度计时间控制装 置的允许误差为1s。 第四部分维氏硬度计的检验 维氏硬度计的间接检验 维氏硬度计的间接检验也称综合检验。 检验使用标定的标准硬度块进行。 1、当所检验的硬度计使用几个试验力时，至 少应选取两个力进行检验。 2、每个试验力选用3块标准块进行检验并在 每个硬度范围中各选用一块。 3、每个标准块上压出并测量5个压痕，取平 均值。 试样表面要求 由于维氏硬度压痕尺寸很小，压痕对角线长度 测量误差
7、对维氏硬度值相对影响较大，如果试样 表面过于粗糙，在压痕尖部会模糊不清，造成测 试人员测量的误差加大，并使结果分散性变大。 试样表面应平坦光滑，试验面上无氧化皮及外 来污染物，尤其不应有油脂，试样表面的质量应 能保证压痕对角线长度的精确测量。试样表面粗 糙度维氏硬度R为0.4 m，显微维氏硬度R为 0.1 m 。小负荷维氏硬度R为0.2 m。 试样的厚度 试样的厚度在规定的条件下应保证足够， 当因试样厚度不够而引起试样背面出现痕 迹时，试验结果是不准确的。为此，标准 规定：试样或试验层厚度至少应为压痕对 角线长度的1.5倍。试验后试样背面不应出 现可见变形痕迹。 试样的厚度 对于相对面夹角为1
8、36的正四棱锥体压 头，压出压痕的边长为压入深度的5倍，而 压痕对角线长是压痕边长的1.4倍，则压痕 对角线是压痕深度的7倍。当试样厚度为压 痕对角线长度的1.5倍以上时，则试样厚度 为压痕深度的10倍以上。 第五部分试样的固定 试样的固定 不同的制样方法及支承类型测得数据差异的大 小主要取决于支承物的刚性及试样在试验中产生 位移的程度。抛光法所用的氧化铝抛光膏是一种 粒度很细的水质的研磨剂，它可以有效地防止在 抛光过程中产生的热量对试样性能的改变。此种 夹持试样的方法是用特制薄片夹持器作支承物进 行试验，它可以防止试样在试验中滑动和避免试 样表面的不水平，与其它方法比较起来较为可靠 。根据不同材料特性及试样尺寸形状，找到适当 的制样方法及支承和固定方法，对小负荷维氏硬 度试验数据的准确性具有十分重要的意义。
