维氏硬度计原理应用以及优缺点
维氏硬度计（GB/T4340.1—1999）相关硬度计介绍:HV-5型数显小负荷维氏硬度计
维氏硬度计原理
采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。
试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式（3－1）计算：
HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2 …………（3－1）式中：HV ————维氏硬度符号；
F ―――― 试验力，N；
d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm
实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。
国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm
3.2 维氏硬度的表示方法
维氏硬度表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S。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：
600HV30—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600。
600HV30/20—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间20S
时得到的硬度值为600。
3.3 维氏硬度试验的分类和试验力选择
维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。
表3-1维氏硬度试验的三种方法
维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3-2。
表3-2推荐的维氏硬度试验力
试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定，试样或试验层的厚度至少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的变形痕迹。
维氏硬度试验的优点
维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。
维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。
维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。
在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬
度试验结果会得到近似的硬度值。例如，当硬度值为400以下时，HV≈HB，如图3-2所示。
维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
维氏硬度试验的缺点
维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。
维氏硬度计的应用
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。
维氏硬度计的测量原
理
维氏硬度计是用一定的试验力将一个面夹角为136的金刚石四棱锥压头压入试样的被试表面，试验力经过一定时间（保荷时间）的保持后卸除。压头会在试样表面压出棱形凹陷（称为压痕），压痕通过正面观察为一正方形。通过测量压痕的对角线长可以计算出压痕的表面积，试验力与压痕的表面积相除得到的商就是维氏硬度值。经过数学推导得出维氏硬度计算公式：
式中：F - 试验力（式1中F的单位为kgf，式2中F的单位为N）；d - 压痕对角线长（mm）。
硬度知识介绍及硬度对照表 硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最普通的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA，HRB，HRC）、维氏硬度（HV），橡胶塑料邵氏硬度（HA,HD）等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。最流行的里氏硬度（HL）、肖氏硬度（HS）则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。 钢材的硬度：金属硬度（Hardness）的代号为H。按硬度试验方法的不同，常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 HV-适用于显微镜分析。维氏硬度（HV）以120kg以内的载荷和顶角为136的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）。HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000VB（回弹速度）/V A（冲击速度）。 目前最常用的便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 布氏硬度（HB）一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。 洛氏硬度（HRC）一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。 1、HB-布氏硬度: 布氏硬度（HB）是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2（N/mm2）。 2、HR-洛氏硬度 洛氏硬度（HR-）是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。 HRB：是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。 HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。 另外：（1）HRC含意是洛式硬度C标尺，（2）HRC和HB在生产中的应用都很广泛（3）HRC适用范围HRC20－－67，相当于HB225－－650若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于
维氏硬度计操作规程 1、打开硬度计的电源，旋转试验力变换手轮，选择试验力。 2、显示屏上显示MODEL和NOT-COV菜单，MODEL有HV、HK二种试验法，按方向键移选择表，表1适用于有色金属，表2适用于黑色金属，按ENTER键确认，主屏幕弹出转换表，按ENTER键确认，主屏幕状态显示出所选硬度值转换标尺。 3、按方向键，弹出DWELL保荷时间菜单，选择加荷时间。 4、按方向键，弹出FUNCTION菜单。选择第一个选项Single, 按ENTER键确认，硬度计开始进入工作状态。 5、转动压头与物镜转换罩壳，使10×物镜位于主体正前方位置。 6、转动升降丝杆使试验台上升，直至试样表面清晰成像。如果在目镜中观察到的像模糊，可转动目镜前部镜头，直至清晰为止。 7、转动转换罩壳，使压头位于主体前方，按面板START键，仪器开始加载、保载、卸载。 8、转动转换罩壳，使10×物镜位于主体正前方位置，观察目镜中的压痕成像。 9、移动目镜的刻线，使其逐步靠拢，当刻线内侧无限接近时，两刻线内侧之间位于无光隙的临界状态时，按面板CLR键，这时主屏幕上的d1的值为零。 10、移动右边手轮使刻线分开，移动目镜左侧鼓轮，使左边的刻线移动与压痕左边外形交点相切，移动右边刻线内侧与压痕外形交点相切，按下目镜上测量按钮，对角线d1测量完成，目镜转动90度，测量对角线d2，按下测量按钮，主屏幕显示本次测量的值和所转换的的硬度值。一次试验结束。 11．如果认为测量有误差，可重复上述程序再次测量。 维氏硬度计常见故障与调修 硬度计的种类较多，在工矿企事业和科研单位中应用最普遍的以金属洛氏、布氏、维氏硬度计为主，其中金属洛氏和金属布氏硬度计相对于金属维氏硬度计结构简单。常见故障的调修并不是很困难。下面就金属维氏硬度计常见故障调修介绍如下。 根据多年来的工作实践，在检定和修理工作开始前应先从调整工作台的水平入手，然后观察主轴、杠杆、升降丝杆、缓冲机构及测量装置是否正常、灵活。保证对设备性能有一基本了解。然后再针对出现的情况逐一解决。 (1)加荷指示灯、测量显微镜灯不亮 首先检查电源是否接好，然后检查开关、灯泡等。如排除这些因素后还不亮，就要看看负荷是否全部加上或簧片开关是否正常。排除之后仍不正常，就必须从线路(电路)入手逐步排查。 (2)测量显微镜内浑浊，看不到或看不清压痕
维氏硬度计说明书 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
目 录 一 注意事项 1. 本仪器的电源插座必须使用单相三芯插座接地端必须符合规定的保护接地要求 操作前提示 一 注意事项 ────────────────────── 2 二 硬度计简介 ───────────────────── 2 三 型号编制说明──────────────────── 2 四 硬度计的外型结构────────────────── 3 五 技术参数 ────────────────────── 3 光学系统 ────────────────────── 3 试验力 ──────────────────────— 4 六 硬度计的安装 ──────────────────── 4 七 各键的功能 ───────────────────── 5 八 如何进行测试 ──────────────────── 6 试验力的选择 ──────────────────── 6 测微目镜归零 ──────────────────── 7 测量压痕对角线 ─────────────────── 8 九 光源调整 ────────────────────── 8 更换灯泡 ────────────────────── 9 十 注意事项 ────────────────────── 9 维氏硬度试件最小厚度—试验力—硬度关系 ─────── 10 十一 附表 ──────────────────────── 11 维氏硬度计的示值重复性附表1───────────── 11 维氏硬度计的示值误差附表2────────────── 11 十二 附件（装箱单）──────────────────── 12 选配附件 ────────────────────── 12
维氏硬度计的使用方法 维氏硬度的表示方法 维氏硬度表示为HV ，维氏硬度符号HV 前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S 。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： 600HV30—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600。 600HV30/20—表示采用294.2N （30kg ）的试验力，保持时间20S 时得到的硬度值为600。采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。 1. 试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式（３－１）计算： HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2 …………（3－1）式中：HV ————维氏硬度符号； F ―――― 试验力，N ； d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm 实用中是根据对角线长度d 通过查表得到维氏硬度值。 国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm 3.维氏硬度试验的分类和试验力选择 维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。 表3-1维氏硬度试验的三种方法
维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3-2。 表3-2推荐的维氏硬度试验力 试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定，试样或试验层的厚度至少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的变形痕迹。 维氏硬度试验的优点： 维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。 维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。 维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。 在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。例如，当硬度值为400以下时，HV ≈HB ，如图3-2所示。 维氏硬度试验的试验力可以小到10gF ，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。 维氏硬度试验的缺点： 维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。
目录 操作前提示 一注意事项────────────────────── 2 二硬度计简介───────────────────── 2 三型号编制说明──────────────────── 2 四硬度计的外型结构────────────────── 3 五技术参数────────────────────── 3 光学系统────────────────────── 3 试验力──────────────────────— 4 六硬度计的安装──────────────────── 4 七各键的功能───────────────────── 5 八如何进行测试──────────────────── 6 试验力的选择──────────────────── 6 测微目镜归零────────────────────7 测量压痕对角线───────────────────8 九光源调整──────────────────────8 更换灯泡──────────────────────9 十注意事项──────────────────────9 维氏硬度试件最小厚度—试验力—硬度关系───────10 十一附表────────────────────────11 维氏硬度计的示值重复性附表1─────────────11 维氏硬度计的示值误差附表2──────────────11 十二附件（装箱单）────────────────────12 选配附件──────────────────────12
一注意事项 1.本仪器的电源插座必须使用单相三芯插座接地端必须符合规定的保护接地要求 2.在使用本仪器前应仔细阅读说明书，详细了解仪器操作步骤及使用注意事项， 避免由于使用不当而造成仪器损坏或发生人身安全事故。 3.仪器安装调试时请十分小心地撕下用于保护压头运输防震的胶带纸，如用力过 度将会破坏压头的定位精度。 4.仪器各电器元件、开关插座安装位置严禁自行拆装，如果擅自拆装，将可能引 发事故。 5.硬度计在加载、保荷和卸载过程中如发现紧急情况，立即按<紧停开关>，终止 测试，然后按复位开关，使仪器恢复到初始状态。 6.本单位致力于提高硬度计的质量，不断更新结构，若使用说明书所述内容与仪 器结构略有不同，恕不另行通知，敬请谅解。 二硬度计简介 1.电脑式维氏系列硬度计是光、机、电一体化的高新技术产品，它造型新颖、美 观，具有良好的直观性、可操作性和可靠性，是测试维氏硬度的理想产品。 2.仪器采用闭环式加载控制系统，使试验力精度提高，示值的重复性及稳定性佳。 3.操作面板的按键输入： ●任意选择试验力； ●预置试验力保持时间； ●调节测量光源的强弱； ●读取压痕对角线的长度、按键输入后，屏幕上显示硬度值（HV），并提示硬 度的测试次数等。 4.本硬度计适用于测量微小、薄型试件，表面渗、镀处理后的零件。还可对玛瑙、 玻璃等脆性材料的维氏硬度测定，是科研单位、大专院校、生产企业和检测机构进行研究和测试的理想硬度测试仪器。 5.本硬度计配置内置式CCD装置。 三型号编制说明 例：HVPC—5 / 10 / 30 / 50
维氏硬度计的操作规程示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
维氏硬度计的操作规程示范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、试验前的准备工作 1、试样 1）试样的试面必须为光滑面，不得有氧化物及外来 污物，试验面得表面粗糙度必须保证压痕对角线精确的测 量，一般Ra不得大于0.2微米。 2）在试样的制备过程中，因尽量受冷、热加工等对 试样表面的影响。 3）试样或试验层的厚度至少应为压痕对角线的1.5 倍，试验后试样背后不应出现可见的变形痕迹，试样的厚 度和预计硬度值按下式选择选择适当的试验力F。 h2*HV预 F= （kgf）
4.7 式中：F-----待选用的试验力（kgf） h-----试样厚度（mm） HV----预计硬度值（kgf/mm2） 如果计算的试验力在二级试验力之间，那么应选用较小一级的试验力。 试验力选好后，转动变荷手柄，选择所需的试验力。 2、选择试台 本硬度计带有多种试台，都可安装在坐标试台上，以适应各种形状试样的试验需要。因此，当选选择好合适的试台后，先用汽油擦洗净表面油脂，然后用4支M5×10的圆柱头螺钉将其固定在试台上。 3、选择试验力保持时间 试验力的保持时间对黑色金属一般为10-15秒，对有色金属为30±2秒。
目录
操作前提示 一注意事项────────────────────── 2 二硬度计简介───────────────────── 2 三型号编制说明──────────────────── 2 四硬度计的外型结构────────────────── 3 五技术参数────────────────────── 3 光学系统────────────────────── 3 试验力──────────────────────— 4 六硬度计的安装──────────────────── 4 七各键的功能───────────────────── 5 八如何进行测试──────────────────── 6 试验力的选择──────────────────── 6 测微目镜归零────────────────────7 测量压痕对角线───────────────────8 九光源调整──────────────────────8 更换灯泡──────────────────────9 十注意事项──────────────────────9 维氏硬度试件最小厚度—试验力—硬度关系───────10 十一附表────────────────────────11 维氏硬度计的示值重复性附表1─────────────11 维氏硬度计的示值误差附表2──────────────11 十二附件（装箱单）────────────────────12
选配附件──────────────────────12 一注意事项 1.本仪器的电源插座必须使用单相三芯插座接地端必须符合规定的保护接地要求 2.在使用本仪器前应仔细阅读说明书，详细了解仪器操作步骤及使用注意事项， 避免由于使用不当而造成仪器损坏或发生人身安全事故。 3.仪器安装调试时请十分小心地撕下用于保护压头运输防震的胶带纸，如用力过 度将会破坏压头的定位精度。 4.仪器各电器元件、开关插座安装位置严禁自行拆装，如果擅自拆装，将可能引 发事故。 5.硬度计在加载、保荷和卸载过程中如发现紧急情况，立即按<紧停开关>，终止 测试，然后按复位开关，使仪器恢复到初始状态。 6.本单位致力于提高硬度计的质量，不断更新结构，若使用说明书所述内容与仪 器结构略有不同，恕不另行通知，敬请谅解。 二硬度计简介 1.电脑式维氏系列硬度计是光、机、电一体化的高新技术产品，它造型新颖、美 观，具有良好的直观性、可操作性和可靠性，是测试维氏硬度的理想产品。 2.仪器采用闭环式加载控制系统，使试验力精度提高，示值的重复性及稳定性佳。 3.操作面板的按键输入： ●任意选择试验力； ●预置试验力保持时间； ●调节测量光源的强弱；
硬度的基本知识与各种硬度的详细介绍 中文名称：硬度 英文名称：grade;hardness 硬度的几个定义： 定义1：表示磨粒从结合剂中完全脱离的难易程度。 所属学科： 机械工程（一级学科）；磨料磨具（二级学科）；磨料磨具一般名词（三级学科） 定义2：水沉淀肥皂的能力，大体反映水中钙、镁离子的含量。钙镁浓度的总和称为总硬度，以每升水含碳酸钙的毫克数或毫克当量表示。 所属学科： 生态学（一级学科）；水域生态学（二级学科） 定义3：固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的局部抵抗能力，是衡量材料软硬程度的一个指标。 所属学科： 水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）
度不同，撞击后的反弹速度也不同。在冲击装置上安装有永磁材料，当冲击体上下运动时，其外围线圈便感应出与速度成正比的电磁信号，再通过电子线路转换成里氏硬度值。 5.肖氏硬度 简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖尔(Albert F.Shore)首先提出。 应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有尖端的小锥，尖端上常镶有金刚钻。测试数值为1000x撞销返回速度/撞销初始速度（即为碰撞前后的速度比乘以1000） 6.巴氏硬度 巴柯尔(Barcol)硬度(简称巴氏硬度), 最早由美国Barber-Colman公司提出，是近代国际上广泛采用的一种硬度门类，一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下，压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义每压入0.0076mm为一个巴氏硬度单位。巴氏硬度单位表示为HBa。 7.努氏硬度 努氏硬度是作为绝对数值而测得的硬度，主要在加工方面使用该数值。一般来说，金刚石的努氏硬度为7000~8000千克/平方毫米 8.韦氏硬度 一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义0.01mm的压入深度为一个韦氏硬度单位。韦氏硬度单位表示为HW。 编辑本段钢材的硬度 金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同， 常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。 HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。 HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。 便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 其他 1.HRC含意是洛氏硬度C标尺， 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛氏硬度A标尺HRA。 若硬度低于此范围则用洛氏硬度B标尺HRB。 布氏硬度上限值HB650,不能高于此值。 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。 布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。
维氏硬度计上海高致精密仪器有限公司 一简介 小负荷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显微维氏和努普硬度测试仪器。 该机采用计算机软件编程，光学测量系统。通过软键输入，可选择不同的压头和力值测量、能调节测量光源的强弱，能选择保荷时间，在LCD显示屏上能显示压头直径、试验力，通过面板输入测量压痕直径长度、屏幕直接读出硬度值，简便了查表的繁琐。使用方便，测量精度高。 硬度计适用于测定微小、薄形、表面渗镀层试件的维氏硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬材料的努普硬度。是科研机构、企业及质检部门进行研究和检测的理想的硬度测试仪器。 二主要技术参数 1试验原理 维氏硬度检测法是用面角为136°的正四棱锥体金刚石压头，在一定的静检测力作
用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除检测力，测量试样表面压痕对角线长度（图1）。并据此计算出压痕凹印面积，维氏硬度是检测力除以压痕表面积所得的商，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。 图（1） 2．试验参数 试验力：1Kgf (9.807N)、5Kgf (49.03N)、10Kgf (98.07N)、20Kgf (196.1N)、30Kgf (294.2N)、50Kgf (490.3N)、共六档压头：金刚石维氏压头 试验力施加方法：一键自动加卸试验力 测量显微镜放大倍率：100X (测量) 试验力保荷时间：0～60s（根据需要任意输入） 最小检测单位每格：1μm 最大检测范围600μm 试件最大高度：160mm 压头中心到外壁距离：135mm 主机重量：约40Kg 电源：AC220V/50Hz 额定功率：40W 外型尺寸：（长×宽×高）520×190×650mm
维氏硬度计操作规程 本维氏硬度计用于测量厂内冲压板材之硬度 一、实验前准备 1.硬度计精度的检查：在没装试件时启动，检查各部机构的动作情况，然后用标准维氏硬度块检查示值精度。 2.试样的准备：试件表面应平滑，试件的制作，用细号砂纸或采用金相试样抛光机对试样面进行抛光处理，试样面必须光洁。 3.试台的选择：能保证试件平稳的置放其上，并使表面与压头垂直。 4.试验力的选择：根据试件的厚度、预计硬度及硬化层的深度来选择试验力 二、试验步骤 1.打开电源开关，显示屏亮，大约5秒左右自动进入主页面，此时会显示相关数值。 2.开机后的设置如与你的实验条件不符，请按（OK）键进入选择菜单设置所需实验条件，按（OK） 键和上下方向键选择所需设置，确认按（OK）键，设置完成返回主页面按（START）即可。 3.将被测物品放置工作台，转动防护罩，根据需要选择20或40倍物镜处于被测物品位置，眼睛接 近目镜观察，转动升降手轮调节上下，直至测试物品表面成像清晰，聚焦过程结束 4.将防护罩逆时针转动，将压头处于被测物品位置，按（START）键开始加荷，同时屏幕下方滚动 条开始填充，直至仪器发出嘟的声音，表示加卸荷结束。 5将防护罩顺时针转动，使物镜处于测试物品位置，从目镜观察压痕成像，调节升降手轮，直至压痕成像清晰位置，转动目镜两边的鼓轮，使两条刻线内侧无限接近，按下（CLR）键，零位确定完成。 6.反向转动目镜两边鼓轮，两刻线逐渐分开，转动左鼓轮，使左刻线内侧与压痕左边缘相切，转动右鼓轮，使右刻线内侧与压痕右边缘像切，按下按钮，D1测量结束。 7.将目镜转动90°，转动鼓轮，使下刻线内侧与压痕下边的边缘相切，转动测量鼓轮，使上刻线内测与压痕上边缘相切，按下按钮，D2测量完成，仪器自动计算硬度值并显示，本次测试完成。 8.实验完毕后，取下试件，用纱布将硬度计擦净，套上防尘罩。 三、测试注意事项 1.测试前需先用标准块校正仪器是否有偏差，确认OK方可执行测试。 2.不定期对压头实施清洁，可用脱脂棉或擦镜纸沾上酒精小心擦拭，保持压头干净 3.保持工作台清净，未使用时喷注防锈油，以免生锈影响测试精度，升降轴随时保持润滑状态。 4.根据测试材料对照合适试验力调整砝码手轮，选择合适的试验力级数，确保测试之准确。 5.选择使用物镜倍率时需按（ZOOM）物镜切换镜，直至与使用物镜之倍率对应，（20倍或40倍） 6.试验过程旋转目镜、压头、工作台需缓慢进行，避免损坏目镜及压头。 7.小心装卸压头：不得试验铸铁及表面有缺陷的金属；避免常拆卸。 编制：审核：批准：
200Hv-5型小负荷维氏硬度计操作规程 一、目的： 指导作业者正确操作，确保设备正确使用，从而准确的对于来料质量的硬度性能进行有效的评定。 二、适用范围 可用于测定黑色金属（不包括铸铁）及有色金属的维氏硬度。由于该机的试验力较小，特别适用于测定薄小零件及表面镀层的维氏硬度。 三、操作规程： 1、上岗要求： （1）试验员必须经过培训确认可独立操作200HV-5型洛氏硬度计后方能使用。 （2）试验员必须熟悉200HV-5型洛氏硬度计的基本技术参数及性能指标。 （3）试验员必须忠于职守，认真负责、熟练掌握200HV-5型洛氏硬度计的操作、维护及保养。 2、 安全操作： （1）使用前的准备 1) 试样 ① 试样的表面必须为光滑平面，不得有氧化物及外来污物，试验面的表面粗糙度必须保证压痕对角线能精确的测量，一般Ra 不得大于0.2um 。 ② 在试样的制备过程中，应尽量避免受冷、热加工等对试样表面的影响。 ③ 试样或试验层的厚度至少应为压痕对角线平均长度的1.5倍，试验后试样背面不应出现可见的变形痕迹，试样的厚度与预计硬度值按下式选择适当的试验力F 。 )(7 .42kgf HV h F ?= 式中： F ——待选用的试验力（kgf) h ——试样、试验层厚度（mm) HV ——预计硬度值（kgf/m ㎡) 如果计算的试验力在二级试验力之间，那么应选用较小一级的试验力。
2)试台选择 选择好合适的试台后，先用汽油擦净表面油脂，然后用4只M5X10的圆柱头螺钉将其固定在试验台上。 3)选择试验力保持时间 试验力的保持时间：对黑色金属一般为10～15秒， 对有色金属为30±2秒。 4)物镜倍率选择 当被测试验压痕为：≤0.2mm时，选用40X >0.2mm时，选用10X 5)试验参数设置 ①插上电源，打开电源开关，这时在操作面板上可以修改数据。比如：保荷时间选择、灯光亮度选择、硬度标尺选择，按健以光标为准。 ②转动手轮使试验力符合选择要求，手轮上的力值和屏幕上显示的一致。旋动手轮时，应小心缓慢地进行。在旋转到最大5.0kgf(49N)时，转动位置已经到底，不能继续朝前旋转，应反向转动；转到最小力值0.3kgf(2.94N)时也应反向转动。 ③10S是最常用的试验力保持时间，也可根据需要按键调节。 （2）试验程序 1)将被测试样擦拭干净，放置试验台上（保证试面与主轴线垂直）。 2)将10X物镜转到正前方，旋转升降手轮，是物面离物镜下端面约8mm，边慢慢转动升降手轮，边通过测微计目镜观察，直到看清试样表面清晰的加工痕迹。旋转测微计目镜，将分划板刻线调止清晰（使用过程中，操作者可使用亮度键调节照明光源亮度）。 3)将压头转至正前方，按加荷键，随之自动完成试验力“施加–保持–卸除”过程，压头自动回到初始位置。(压头不再工作位置，按加荷键，加卸荷电机不工作) 4)将物镜旋转到正前方，进行压痕测量（物镜旋转到位。液晶显示屏显示当前倍率，并自动记忆，以备硬度值计算）。 ①通过目镜观察试验压痕，若不清晰，旋转升降手轮进行微调，直至清晰。 ②旋转微动手柄，使测微计的一条刻线与压痕的一角相切（图1）； ③旋转百分筒手轮，是另一条刻线与压痕的另一角相切， ④读取百分筒主题数值； ⑤同时读取百分筒数值，两读数相加
一．目的：
为正确使用仪器，避免因不当使用导致仪器损坏，确保仪器使用寿命及测试准确度。二．范围： 用于测量厂内冲压板材（铜板，不锈钢片，铁片等）之硬度。三．权责： 1．仪校人员负责操作指导书制定。 2．相关测试人员负责仪器保养与维护。 3．测试人员必须为接受过相关仪器操作培训合格之品保课人员。四．硬度计实物图：
五．操作流程： 1. 打开电源开关，显示屏亮，大约5秒左右自动进入主页面，此时会显示相关数值。
2. 开机后的设置如与你的实验条件不符，请按[OK]键进入选择菜单设置所需实验条件，按[OK]键和上下方向键选择所需设置，确认按[OK]键，设置完成返回主页面按[START]即可。 3. 将被测物品放置工作台，转动防护罩，根据需要选择20或40倍物镜处于被测物品位置，眼睛接近目镜观察，转动升降手轮调节上下，直至测试物品表面成像清晰，聚焦过程结束。 4. 将防护罩逆时针转动，使压头处于被测物品位置，按[START]键开始加荷，同时屏幕下方滚动条开始填充，直到仪器发出嘟的声音，表示加/卸荷结束。 5. 将防护罩顺时针转动，使物镜处于测试物品位置，从目镜观察压痕成像，调节升降手轮，直至压痕成像清晰为止。转动目镜两边的鼓轮，使两条刻线内侧无限接近，按下[CLR]键，零位确定完成。 6. 反向转动目镜两边鼓轮，两刻线逐渐分开，转动左鼓轮，使左刻线内侧与压痕左边缘相切。转动右鼓轮，使右刻线内侧与压痕右边缘像切，按下按钮，D1测量完成。 7. 将目镜转动90°，转动鼓轮，使下刻线内测与压痕下边的边缘相切，转动测量鼓轮，使上刻线内测与压痕上边缘相切，按下按钮，D2测量完成。仪器自动计算硬度值并显示，本次测试完成。 六．注意事项： 1. 测试前需先用标准块校正仪器精度是否有偏差，确认OK 方可执行测试。 2. 不定期对压头实施清洁，可用脱脂棉或擦镜纸沾上酒精小心擦拭，保持压头干净。 3. 保持工作台洁净，未使用时喷注防锈油，以免生锈影响测试精度，升降轴随时保持润滑状态。 4. 根据测试材料对照合适试验力调整砝码手轮，选择适合的试验力级数，确保测试之准确性。 5. 材料硬度详情参考（常用材质硬度参考标准）。
维氏硬度计的原理： 采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。 试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式（3－1）计算：HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2…………（3－1） 式中：HV ————维氏硬度符号； F ――――试验力，N； d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm 实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。 国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为～1.400mm 维氏硬度的表示方法 维氏硬度表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S。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： 600HV30—表示采用（30kg）的试验力，保持时间10～15S时得到的硬度值为600。 600HV30/20—表示采用（30kg）的试验力，保持时间20S时得到的硬度值为600。维氏硬度试验的分类和试验力选择 维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。见表 表维氏硬度试验的三种方法 维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表
试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定，试样或试验层的厚度至少为压痕对角线长度的倍。试验后试样背面不应出现可见的变形痕迹。 维氏硬度试验的优点 维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。 维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。 维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。 在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。例如，当硬度值为400以下时，HV≈HB。 维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。 维氏硬度试验的缺点 维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。 维氏硬度计的应用 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
维氏硬度计原理应用以及优缺点 维氏硬度计（GB/T4340.1—1999）相关硬度计介绍:HV-5型数显小负荷维氏硬度计 维氏硬度计原理 采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。 试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式（3－1）计算： HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2 …………（3－1）式中：HV ————维氏硬度符号； F ―――― 试验力，N； d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm 实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。 国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm 3.2 维氏硬度的表示方法 维氏硬度表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S。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： 600HV30—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600。 600HV30/20—表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间20S
时得到的硬度值为600。 3.3 维氏硬度试验的分类和试验力选择 维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。 表3-1维氏硬度试验的三种方法 维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3-2。 表3-2推荐的维氏硬度试验力 试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定，试样或试验层的厚度至少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的变形痕迹。 维氏硬度试验的优点 维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。 维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。 维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。 在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬
质量管理体系作业指导书编号：WI-760-01 第1 页共 2 页 标题：HV-5型小负荷维氏硬度计操作规程版次：00 受控状态： 1、技术参数 1.1试验力 1.961N(0.2kgf 2.942N(0.3kgf 4.903N(0.5kgf 9.807N(1.0kgf 24.52N(2.5kgf 29.42N(3.0kgf 49.03N(5.0kgf 19.617N(2.0kgf 1.2测量显微镜 目镜12.5×；物镜10×、40× 10×物镜40×物镜最大量程1mm0.2mm 分度值0.001mm0.0002mm 1.3金钢石压头 相对面夹角：136°±15′；横刃：不 大于0.001mm 1.4试样最大高度：130mm 1.5压头中心至机壁距离：100mm
2．试样要求 2.1试样应为光滑洁净平面，不应有氧化 物及外来污物等，试样表面粗糙度应保证 压痕对角线能精确的测量，Ra值一般不得 0.2um。 2.2试样厚度或试验层厚度至少应为压痕 对角线平均长度的1.5倍。 3．测试 3.1选择试验力 测度前应先根据试样厚度和预计硬度 按以下公式计算选择试验力： F：待选项用试验力 （kgf） h：试样或试验层厚度 （mm） HV：预计硬度值 （kgf/mm2） 若计算出的试验力在二级试验力之 间，则选用较小的一级。 3.2转动硬度计右侧变荷手轮，使手轮上 正对操作者的数字与选定的试验力相同。 3.3按试样形状选择好试台，将试台固定 在座标试台上，放好试样，使试验面与压 头保持垂直。 3.4选定保压时间。一般黑色金属为10-15 秒，有色金属为28-32秒，TZP和ZTA可 用10秒。确定好保压时间后，调整右侧 “保荷时间”旋钮。
目录 操作前提示 一注意事项 ---------------------------------------------- 2二硬度计简介 ----------------------------------------------- 2三型号编制说明 ---------------------------------------------- 2四硬度计的外型结构 ------------------------------------------ 3五技术参数 ------------------------------------------------- 3光学系统------------------------------------------------ 3 试验力-------------------------------------------------- 4六硬度计的安装 --------------------------------------------- 4七各键的功能 ------------------------------------------------ 5八女M可进行测试------------------------------------------- 6试验力的选择-------------------------------------------- 6 测微目镜归零-------------------------------------------- 7 测量压痕对角线------------------------------------------ 8九光源调整 -------------------------------------------------- 8更换灯泡------------------------------------------------ 9十注意事项 -------------------------------------------------- 9维氏硬度试件最小厚度一试验力一硬度关系------------------ 10十^一附表 --------------------------------------------------- 11维氏硬度计的示值重复性附表1 ------------------------------------------ 11 维氏硬度计的示值误差附表2 --------------------------------------------- 11十二附件（装箱单）----------------------------------------------- 12选配附件------------------------------------------------ 12
维氏硬度计说明书 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
目 录 一 注意事项 1. 本 仪 器的电源插座必须 使用单相三芯插座接 地端必须符合规定的保护接地要求 2. 在 使用本仪器前 应 操作前提示 一 注意事项 ────────────────────── 2 二 硬度计简介 ───────────────────── 2 三 型号编制说明──────────────────── 2 四 硬度计的外型结构────────────────── 3 五 技术参数 ────────────────────── 3 光学系统 ────────────────────── 3 试验力 ──────────────────────— 4 六 硬度计的安装 ──────────────────── 4 七 各键的功能 ───────────────────── 5 八 如何进行测试 ──────────────────── 6 试验力的选择 ──────────────────── 6 测微目镜归零 ──────────────────── 7 测量压痕对角线 ─────────────────── 8 九 光源调整 ────────────────────── 8 更换灯泡 ────────────────────── 9 十 注意事项 ────────────────────── 9 维氏硬度试件最小厚度—试验力—硬度关系 ─────── 10 十一 附表 ──────────────────────── 11 维氏硬度计的示值重复性附表1───────────── 11 维氏硬度计的示值误差附表2────────────── 11 十二 附件（装箱单）──────────────────── 12 选配附件 ────────────────────── 12