维氏硬度计

维氏硬度计（GB/T4340.1—1999）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0.020～1.400mm3.2 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。

见表3-1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。

维氏硬度计的测量原理
1. 弹性变形原理，维氏硬度计利用物体表面受力后的弹性变形程度来测量硬度。

测量时，维氏硬度计的钻头或球形压头施加在待测物体表面上，产生一个标准化的压痕。

根据物体表面的弹性变形程度，可以推断物体的硬度。

2. 压头形状，维氏硬度计常用的压头形状有钻头和球形压头。

钻头适用于测量金属材料的硬度，球形压头适用于测量非金属材料的硬度。

压头的形状对于测量结果的准确性有一定影响。

3. 压头施加力，维氏硬度计通过调节压头施加的力来进行硬度测量。

压头施加的力与硬度之间存在一定的关系，通过测量压头施加的力以及压痕的尺寸，可以计算出物体的硬度值。

4. 压痕尺寸测量，在维氏硬度计中，测量压痕的尺寸是确定硬度值的重要步骤。

通常使用显微镜或光学设备来测量压痕的直径或对角线长度。

根据压痕的尺寸和压头施加力，可以利用标准化的硬度公式计算出物体的硬度值。

5. 硬度计算：根据维氏硬度计的测量原理，可以通过以下公式
计算物体的硬度值：
维氏硬度值 = 压头施加力 / 压痕的表面积。

综上所述，维氏硬度计的测量原理基于物体表面的弹性变形程度，通过施加标准化的压头形状和力，并测量压痕的尺寸来计算物体的硬度值。

这种测量原理在工程、材料科学等领域中得到广泛应用。

维氏硬度计硬度测试简介维氏硬度计是一种常用于测量材料硬度的仪器，在工业制造和材料研究领域被广泛使用。

它以其可靠、精准和快速的测试结果而著名，可以测量各种金属和非金属材料的硬度。

本文将对维氏硬度计进行简要介绍，并介绍如何使用维氏硬度计进行硬度测试。

维氏硬度计简介维氏硬度计是一种压痕式硬度计，采用一定负荷下金刚石或硬质合金压头将样品压入硬化钢的表面，再通过量具测量压头压入的深度来计算材料的硬度值。

其测试控制方法和技术规范由ISO5807、ASTME92、瑞士仪器标准和德国DIN规范等颁布，可以满足各种材料测试要求。

维氏硬度计分为Vickers硬度计和Knoop硬度计两种。

Vickers硬度计适用于比较均匀和相对厚的材料，硬度值精度高，常用于金属材料硬度测试。

而Knoop硬度计适用于硬度超过Vickers硬度计测试范围的细长或脆性材料，其测试方法类似于Vickers硬度计，但是计算公式和硬度测量方法略有不同。

维氏硬度测试步骤使用维氏硬度计进行硬度测试需要经过以下步骤：1. 样品制备将要测试的样品制备成一定的尺寸和形状。

样品表面应平坦、无划痕、无气泡和其他缺陷。

2. 选择压头根据材料和硬度范围选择适当的硬度压头，Vickers硬度计常用的压头规格为1、2、5、10、20、30、50和100kgf，而Knoop硬度计则常用规格为0.1、0.2、0.3、0.5、1、2、5和10kgf。

3. 调整负荷和光学系统将选定的压头和负荷插入硬度计，调整光学系统并预热维氏硬度计。

4. 压痕将样品放在测试平台上，使其表面平行于压头，进行压痕操作，压头施力时间不应过长。

Knoop硬度计和Vickers硬度计压入深度的计算方法不同，需要依照所使用的压头进行相应的计算。

5. 测试结果用显微镜观察和测量压痕的对角线长度，然后根据所使用的压头规格和公式计算出材料的硬度值。

维氏硬度测试的优缺点维氏硬度测试具有以下优点：1.精度高，相对误差小；2.适用范围广，可以测试各种材料；3.结果可靠，其测试控制方法和技术规范明确。

维氏硬度计操作方法1. 维氏硬度计操作前要进行初步检查，确保各部分运作正常。

在量取样品之前，首先旋转刻度锁定螺丝，使上升和下降的齿轮停止在垂直位置，保证测量结果的精确性。

2. 要选择适当的角度来测量正确的硬度值。

通常，我们选择在标准的90度角下进行测量，但如果样品具有类似于圆锥形的形状，则必须以适当的角度进行测量。

3. 将样品放置在维氏硬度计台座上，以使其不会移动。

在读取硬度值之前，确保样品表面是平整的，并且没有杂质或凹坑。

如果有任何瑕疵，应更换另一块样本或选择另一个测量位置。

4. 要确保硬度计的钻头与样品表面相接触。

这可以通过调节刻度轮来完成，直到钻头轻轻接触样品表面为止。

5. 在进行测量之前，确保钻头已经增加到所需的载荷。

这可以通过旋转刻度轮来完成，直到所需载荷到达刻度盘上指定的位置。

6. 以适当的速度低压钻头进入样品表面。

为了获得准确的硬度值，在缓慢旋转维氏硬度计，确保钻头与样品表面保持接触。

7. 钻头进入样品表面，达到所需载荷后，必须保持在样品表面上一段固定的时间。

测量时间取决于所测量的样品类型。

一般来说，时间在10到15秒之间。

8. 轻松控制维氏硬度计，使钻头与样品表面脱离。

使用眼镜或放大镜来观察钻头在样品表面上留下的印记。

此印记的大小决定了样品的硬度指数。

9. 读取样品的硬度指数，并记录在特定的表格或记录本中。

这个数字将是样品相对硬度的度量，它将被用于与其他材料的硬度进行比较。

10. 当完成所有测量后，要及时清洁维氏硬度计。

使用温和的清洁剂和软布将其表面擦拭干净，确保在下一次使用它之前，所有部分干燥干净。

维氏硬度计是一个精密的仪器，用于测量不同材料的硬度。

使用维氏硬度计时，必须遵循以下10条操作规程：1. 初步检查维氏硬度计操作前要进行初步检查，确保各部分运作正常。

检查维氏硬度计是否平稳，硬度表是否准确，电源电缆是否连接好等。

2. 选择适当的测量角度要选择适当的角度来测量正确的硬度值。

维氏硬度计的测量范围维氏硬度计是一种常用的硬度测试仪器，广泛应用于材料科学、工程技术、质量控制等领域。

它能够通过对材料表面施加一定的压力，测量材料的硬度，从而评估材料的力学性能和耐磨性。

维氏硬度计的测量范围是指它能够测量的硬度值的范围。

这个范围通常是由硬度计的设计和使用材料的特性所确定的。

维氏硬度计的测量范围通常从非常软的材料到相对硬的金属材料都可以覆盖。

对于非常软的材料，如橡胶、塑料等，维氏硬度计可以提供相对准确的硬度值。

这是因为维氏硬度计的测量原理是利用一个钢球或钻石锥头在材料表面施加一定的压力，通过测量压痕的直径来计算硬度。

对于非常软的材料，压痕的直径比较大，测量结果相对准确。

对于相对硬的金属材料，维氏硬度计也可以进行测量，但需要使用不同直径的钻石锥头，并增加施加的压力。

这是因为相对硬的金属材料的表面硬度比较高，需要更大的压力才能在表面形成可测量的压痕。

维氏硬度计的测量范围通常用一个硬度值表示，称为维氏硬度。

维氏硬度的单位是HV，表示压痕的直径与施加压力的比值。

维氏硬度值越大，表示材料越硬。

维氏硬度计的测量范围可以根据不同的硬度等级进行分类。

常见的维氏硬度等级包括HV30、HV50、HV100等。

这些等级表示了维氏硬度计在不同压力和钻石锥头直径下的测量范围。

维氏硬度计的测量范围还与材料的硬度相关。

不同材料的硬度不同，因此维氏硬度计需要根据材料的硬度选择合适的测量范围。

例如，对于较硬的金属材料，可以选择较高的维氏硬度等级进行测量。

维氏硬度计的测量范围还受到一些因素的影响，如测试环境的温度、湿度等。

这些因素可能会对测量结果产生一定的影响，因此在进行硬度测试时需要注意控制这些因素。

维氏硬度计的测量范围是衡量其性能和适用范围的重要指标之一。

在选择维氏硬度计进行硬度测试时，需要根据待测材料的硬度、形状和尺寸等因素来确定合适的测量范围。

维氏硬度计的测量范围是指它能够测量的硬度值的范围，通常从非常软的材料到相对硬的金属材料都可以覆盖。

维氏硬度计（显微硬度计：初试验力2N以下的称谓），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1.961~<49.03N，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。

维氏硬度计（GB/T4340.1—1999）3.1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，见图3－1。

图3－1维氏硬度试验原理图书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／ｄ…………（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0.020~1.400mm3.2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。

见表3－1表3－1维氏硬度试验的三种方法试验力范围/Ｎ硬度符号试验名称Ｆ≥49.03≥HV5维氏硬度试验1.961≤F<49.03HV0.2~<HV5 小负荷维氏硬度试验0.09807≤F<1.961HV0.01~<HV0.2 显微维氏硬度试验维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3－2。

华银维氏硬度计使用方法
华银维氏硬度计的使用方法如下：
1.打开电源：首先打开右下角的红色电源按钮，使硬度计开机。

在等待开机完成后，会出现系统的待机画面，表示系统已经准备好进行测试。

2.选择试验力：根据试验的要求，旋转位于右手边的黑色手柄来选择合适的试验力。

3.准备样品：将待测样品放置于载物台上。

以标准的维氏硬度HV5=439的硬度块为例，确保样品的正确位置和稳定性。

4.调整显微镜：通过旋转升降手轮来调节显微镜的清晰度，以便能够清楚地观察待测物的表面。

如果需要更高倍的观察，可以将转动头切换为10倍物镜。

5.加载压头：点击加荷按钮开始硬度检测。

这时，设备会慢慢向下加荷，在此过程中不要进行任何操作。

当设备卸荷完毕后，它会回到初始界面。

6.调零：使用测微计的左侧旋钮来调零。

观察测量线的移动，直到它靠近基线并与基线重合时，再点击屏幕下方的清零按钮完成调零。

7.测量：在目镜中观察清晰的菱形压痕。

然后移动基线与菱形的某个角相切，并按下测量按钮。

之后，将测微计旋转90度，重复上述步骤，并在第二次测量结束后查看屏幕上的测量结果。

结束实验：测量完成后，将设备归位，移除待测物，并关闭硬度计。

维氏硬度计参数维氏硬度计是一种常用的硬度测试设备，用于测量物体的硬度。

它通过在被测物体表面施加一定的压力，然后测量压痕的直径来确定物体的硬度。

维氏硬度计有多个参数，下面将对这些参数进行详细介绍。

1. 硬度计类型维氏硬度计有多种类型，常见的有维氏A、维氏B和维氏C三种。

不同类型的硬度计适用于不同范围的物体硬度测试。

维氏A适用于较软的材料，维氏B适用于中硬度的材料，而维氏C适用于较硬的材料。

2. 针尖类型维氏硬度计的针尖有两种类型，一种是圆锥形针尖，另一种是球形针尖。

圆锥形针尖适用于大多数材料的硬度测试，而球形针尖适用于较脆弱的材料，以避免在测试过程中产生过大的压力，导致材料破裂。

3. 施加压力维氏硬度计在测试过程中需要施加一定的压力。

根据被测物体的硬度范围，可以选择不同的压力大小。

常用的压力有几个级别，如10kg、30kg和60kg。

对于较硬的材料，需要施加较大的压力来产生明显的压痕，而对于较软的材料，则需要较小的压力。

4. 读数范围维氏硬度计的读数范围是指可以测量的硬度值的范围。

不同型号的维氏硬度计有不同的读数范围，例如0-100、0-200等。

在选择维氏硬度计时，需要根据被测物体的硬度范围选择合适的读数范围，以确保测试结果的准确性。

5. 硬度单位维氏硬度计的硬度单位是指用于表示硬度值的单位。

常见的硬度单位有HV（维氏硬度）和HRC（洛氏硬度）。

HV适用于大多数材料的硬度测试，而HRC适用于金属材料的硬度测试。

在不同的应用领域中，可能会使用不同的硬度单位。

6. 硬度转换维氏硬度计硬度值的转换是指将维氏硬度值转换为其他硬度单位的过程。

由于不同的硬度单位之间存在一定的关联性，可以通过一定的公式或者查表的方式进行转换。

硬度转换可以方便不同领域之间的硬度比较和数据对比。

总结：维氏硬度计参数包括硬度计类型、针尖类型、施加压力、读数范围、硬度单位和硬度转换。

选择合适的硬度计参数可以确保测试结果的准确性和可靠性。

显微维氏硬度计计算公式显微维氏硬度计，也称为Vickers硬度计，是测量金属材料的一种硬度测试方法，它能准确测量出金属材料的强度和硬度，从而帮助工程师和技术人员进行金属材料开发和加工。

它属于悬臂梁硬度测试机，是研究金属材料热处理强度和化学组成等性能的重要分析仪器。

显微维氏硬度计的测试原理是：以一个尖端装备有小型V型压头的悬臂梁，把被测样品夹在中间，并以一定力量压下去，此时在被测样品表面形成一个V型凹坑，V型压头按照一定的角度割入样品中，造成的深度越深，样品的硬度越大，而硬度则可通过测量这个V型凹坑的深度来计算出硬度值。

显微维氏硬度计的计算公式是：HV (Vickers) = 1.8544 F/D2，其中HV为硬度值，F为施加的内压力，D为V型凹坑深度。

其中，施加内压力F由普利兹常数来控制，对于不同型号的显微维氏硬度计，施加内压力F也不尽相同，典型值为：250gf、500gf、1kgf、2kgf和5kgf。

基于上述在显微臂梁硬度计中，一旦测试结束，可以通过将一定的内压力F施加于样品的表面，从而形成一个V型凹坑，采用普利兹常数计算出点硬度值，即HV(Vickers)硬度值，再将点硬度值转换为断面硬度值，从而可以精确表征出被测金属材料的硬度和强度分布。

在实际应用中，Vickers硬度计用于测试金属材料表面各种类型的硬度，以及热处理、压力处理等工艺前后的硬度变化。

例如，它可用于测试毛坯和熔模材料的硬度；测试冶金制品的表面硬度，如冶炼钢、合金钢等；测试热处理过程中钢材的表面硬度；测量淬火后的钢等等。

此外，显微维氏硬度计的使用也广泛应用于变形性能的测试，在汽车工业、微电子和机械行业中都有广泛应用。

比如，它能用来测试汽车悬架系统、汽车悬架件、微电子制造工艺、机械零件之间的摩擦力，以及各种金属材料的强度变化等。

总之，显微维氏硬度计是一种非常有效的金属材料硬度测试方法，它能够准确测量出金属材料的硬度和强度，为工程师和技术人员提供了金属材料开发和加工的有效参考。

洛氏硬度和维氏硬度的换算公式：VHN=HR/0.1891。

洛氏硬度和维氏硬度是用来测量材料硬度的两种测试方法，但是它们有一定的换算关系。

换算关系式如下：VHN=HR/0.1891。

其中，VHN是维氏硬度；HR是洛氏硬度。

1、计算洛氏硬度的维氏硬度例如，洛氏硬度HR=100，则维氏硬度VHN=100/0.1891=528.5。

2、计算维氏硬度的洛氏硬度例如，维氏硬度VHN=600，则洛氏硬度HR=600*0.1891=113. 46。

洛氏硬度计使用方法：
1、将丝杠顶面及工作台上下端面擦净，将工作台置于丝杠台上。

2、将试件支撑面擦净置于工作台上，旋转手轮使工作台缓慢上升并顶起压头，至小指针指向红点，大指针旋转3圈垂直向上为止。

3、旋转指示器外壳，使C、B之间长刻线与大指针对正。

4、拉动加荷手柄，施加主试验力，指示器的大指针按逆时针方向转动。

5、当指示针转动停止下来后，即可将卸荷手柄推回，卸除主试验力。

6、从指示器上相应的标尺读数。

7、转动手轮使试件下降，再移动试件，按以上（2）-（6）步骤进行新的试验。

8、试验结束后用防尘罩将机器盖好。