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维氏硬度计的简介及原理

发布时间:2016-02-25  浏览次数:706 次  来源:奥龙星迪

维氏硬度试验方法是英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)1925年提出的。英国的维克斯-阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司试制了DIYI台以此方法进行试验的硬度计。维氏硬度计是光机电一体化的高新技术产品,该机器造型新颖,具有良好的可靠性、可操作性和直观性,是采用精密机械技术和光电技术的新型维氏和努普硬度测试仪器。

简介

维氏硬度计的试验力比较多,只要工件表面的粗糙度符合标准,维氏硬度计都可以检测。维氏硬度计通过步进电机,对工件表面进行打压,之后再由读数显微镜测量压痕的对角线的长度。之后利用对角线及试验力的一个换算关系来测得维氏硬度。另外可以安装维氏硬度计测量软件通过电脑显示屏来显示图像,操作测量硬度值更方便和快捷。

用途

维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度,表面硬化层硬度和有效硬化层深度,镀层的表面硬度,薄片材料和细线材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于试验力很小,压痕也很小,试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度,用于研究难熔化合物脆性等。显微维氏硬度试验还用于极小或极薄零件的测试,零件厚度可薄至3μm

广泛应用于测定微小、薄形试件、表面渗镀层等试件的显微硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬的材料的努氏硬度,是科研机构、工厂及质监部门进行材料研究和检测的理想硬度测试仪器。适用范围:热处理、碳化、淬火硬化层,表面覆层,钢,有色金属和微小及薄形零件等。配备努氏压头后能测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬材料的努氏硬度。

试验原理

维氏硬度计以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后,用测量压痕对角线长度,再按公式来计算硬度的大小。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度,试验负荷<1.949.03N,它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定;显微维氏硬度,试验负荷<1.961N,适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。

试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值计算公式:HV = 常数×试验力/压痕表面积 ≈0.1891 F/d2 …………式中:HV ――― 维氏硬度符号;F ――― 试验力(单位N);d ――― 压痕两对角线d1d2的算术平均值(单位mm)。实用中是根据对角线长度d通过查表可得到维氏硬度值。Country标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020~1.400mm

分类

1、从力值上分:

一、显微硬度计:指施加力值小于2公斤的维氏硬度计,(比如:MC010-HV-1000);

二、维氏硬度计:指施加力值大于2公斤而小于120公斤的维氏硬度计,(比如:MC010-HVS-50);

2、从力值施加方式上分:

一、砝码加载的维氏硬度计:比如MC010-HVST-30Z;全功能维氏硬度

二、电子加载的维氏硬度计:比如MC010-HVSD-50Z;

3、从测试显示方式上分:

一、普通维氏硬度计:比如MC010-HV-5;

二、数显维氏硬度计:比如MC010-HVS-20;

三、自动转塔维氏硬度计:比如MC010-HV-30Z;

四、数显自动转塔维氏硬度计:比如MC010-HVS-5Z;

五、全功能维氏硬度计:比如MC010-HVST-50Z;

六、维氏硬度测量分析系统:比如HMAS测量控制系统

4、从力值档位上分:

一、五档力维氏硬度计,比如:MC010-HV-10Z

二、八档力维氏硬度计,比如:JSJTC-2010-50

表示方法

维氏硬度计表示为HV,维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值,后面为试验力值。常见的有HV5,HV10HV20HV30HV50HV100标准的试验保持时间为10~15S。但对于有色金属则不能小于30秒,如果选用的时间超出这一范围,在力值后面还要注上保持时间。例如:

300HV30-表示采用294.2N(30kg)的试验力,保持时间10~15S时得到的硬度值为300

450HV30/25-表示采用294.2N(30kg)的试验力,保持时间25S时得到的硬度值为450

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