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維氏硬度計(jì)原理應(yīng)用以及優(yōu)缺點(diǎn)
[ 2013/10/29 22:21:02 ] [轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源:就是要儀器網(wǎng)]

維氏硬度計(jì)原理應(yīng)用以及優(yōu)缺點(diǎn) 
維氏硬度計(jì)(GB/T4340.1—1999相關(guān)硬度計(jì)介紹:HV-5A型數(shù)顯小負(fù)荷維氏硬度計(jì) 
維氏硬度計(jì)原理 
  采用正四棱錐體金剛石壓頭,在試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面,保持規(guī)定時(shí)間后,卸除試驗(yàn)力,測(cè)量試樣表面壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度。 
  試驗(yàn)力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬度值按式(3-1)計(jì)算: 
  HV = 常數(shù)×試驗(yàn)力/壓痕表面積 ≈0.1891 Fd2 …………31 
  式中:HV  ————  維氏硬度符號(hào); 
   F  ――――  試驗(yàn)力,N; 
   d  ————  壓痕兩對(duì)角線(xiàn)d1、d2的算術(shù)平均值,mm 
  實(shí)用中是根據(jù)對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度d通過(guò)查表得到維氏硬度值。 
  國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定維氏硬度壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度范圍為0.0201.400mm 
  3.2 維氏硬度的表示方法 
  維氏硬度表示為HV,維氏硬度符號(hào)HV前面的數(shù)值為硬度值,后面為試驗(yàn)力值。標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)保持時(shí)間為1015S。如果選用的時(shí)間超出這一范圍,在力值后面還要注上保持時(shí)間。例如: 
  600HV30—表示采用294.2N30kg)的試驗(yàn)力,保持時(shí)間1015S時(shí)得到的硬度值為600。 
  600HV30/20—表示采用294.2N30kg)的試驗(yàn)力,保持時(shí)間20S時(shí)得到的硬度值為600 
  3.3 維氏硬度試驗(yàn)的分類(lèi)和試驗(yàn)力選擇 
  維氏硬度試驗(yàn)按試驗(yàn)力大小的不同,細(xì)分為三種試驗(yàn),即:維氏硬度試驗(yàn)、小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)和顯微維氏硬度試驗(yàn)。 
3-1維氏硬度試驗(yàn)的三種方法 
維氏硬度試驗(yàn)可選用的試驗(yàn)力值很多,見(jiàn)表3-2。 
3-2推薦的維氏硬度試驗(yàn)力 
  試驗(yàn)力的選擇要根據(jù)試樣種類(lèi)、試樣厚度和預(yù)期的硬度范圍而定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,試樣或試驗(yàn)層的厚度至少為壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的1.5倍。試驗(yàn)后試樣背面不應(yīng)出現(xiàn)可見(jiàn)的變形痕跡。 
維氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn) 
  維氏硬度試驗(yàn)的壓痕是正方形,輕廓清晰,對(duì)角線(xiàn)測(cè)量準(zhǔn)確,因此,維氏硬度試驗(yàn)是常用硬度試驗(yàn)方法中精度最高的,同時(shí)它的重復(fù)性也很好,這一點(diǎn)比布氏硬度計(jì)優(yōu)越。 
  維氏硬度試驗(yàn)測(cè)量范圍寬廣,可以測(cè)量目前工業(yè)上所用到的幾乎全部金屬材料,從很軟的材料(幾個(gè)維氏硬度單位)到很硬的材料(3000個(gè)維氏硬度單位)都可測(cè)量。 
  維氏硬度試驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗(yàn)力的大小無(wú)關(guān),只要是硬度均勻的材料,可以任意選擇試驗(yàn)力,其硬度值不變。這就相當(dāng)于在一個(gè)很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)尺。這一點(diǎn)又比洛氏硬度試驗(yàn)來(lái)得優(yōu)越。 
  在中、低硬度值范圍內(nèi),在同一均勻材料上,維氏硬度試驗(yàn)和布氏硬度試驗(yàn)結(jié)果會(huì)得到近似的硬度值。例如,當(dāng)硬度值為400以下時(shí),HV≈HB,如圖3-2所示。 
  維氏硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)力可以小到10gF,壓痕非常小,特別適合測(cè)試薄小材料。 
維氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn) 
  維氏硬度試驗(yàn)效率低,要求較高的試驗(yàn)技術(shù),對(duì)于試樣表面的光潔度要求較高,通常需要制作專(zhuān)門(mén)的試樣,操作麻煩費(fèi)時(shí),通常只在實(shí)驗(yàn)室中使用。 
維氏硬度計(jì)的應(yīng)用 
  維氏硬度試驗(yàn)主要用于材料研究和科學(xué)試驗(yàn)方面小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)主要用于測(cè)試小型精密零件的硬度,表面硬化層硬度和有效硬化層深度,鍍層的表面硬度,薄片材料和細(xì)線(xiàn)材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于試驗(yàn)力很小,壓痕也很小,試樣外觀和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗(yàn)主要用于金屬學(xué)和金相學(xué)研究。用于測(cè)定金屬組織中各組成相的硬度,用于研究難熔化合物脆性等。顯微維氏硬度試驗(yàn)還用于極小或極薄零件的測(cè)試,零件厚度可薄至3μm

 

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