维氏硬度计的测定原理
出处:tianyong 发布于:2008-12-05 09:38:18
维氏硬度计的测定原理和布氏硬度计基本相同,所不同的是维氏硬度计采用了锥面夹角为136°的金刚石四方角锥体。这时由于压入角Φ恒定不变,使得载荷改变时,压痕制造何形状相似。因此,在维氏硬度计试验中,载荷可以任意选择,而所得硬度值相同,这是维氏硬度计试验主要的特点,也是的优点,四方角之所以选136°,是为了使所测数据与HB值能得到的配合。因为一般布氏硬度试验时压痕直径d多半在(0.25~0.5)D之间,取平均值为0.35D,这时布氏硬度的压入角Φ=44°,而面角为136°的正四菱形角压痕的压入角也等于44°,所以在中低硬度范围内,维氏硬度与布氏硬度值很接近。
维氏硬度值以符号HY表示,其值可表示为
式中 P——载荷的大小(N);
A凹——凹痕面积(mm2)
d——压痕对角线长度(mm)
由式可以看出,只是量出压痕对角线长度d,即可求出HV值,HV值的单位为N/mm2。若单位采用MPa,则式右边乘以0.102才得所求HV值。
维氏硬度试验法一般按国标CB 4340-1999标准执行。
维氏硬度试验法的优点是不存在布氏硬度试验时,要求载荷P和压头直径D所规定条件的约束,以及压头变形问题,也不存在洛氏硬度法那种硬度值无法统一的问题。不仅载荷可以任意选取,而且材质不论软硬,测量数据稳定可靠,高。惟一的缺点是硬度值需通过测量对角线长度后才能计算出来,因此测量效率不及洛氏硬度试验法高。
基于上述优点,维氏硬度法广泛应用于材料试验研究工作中。在热处理工艺质量检验中,常用低载荷维氏硬度测定表面淬火时硬化层深度和化学热处理(如渗氮)件表面硬度以及小件和薄件硬度等。
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