维氏硬度试验

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维氏硬度测量仪

维氏硬度试验,Vickers-Hardness簡稱HV,是压入硬度试验之一种,其测量值用HV表示。

维氏硬度试验最初于20世纪20年代初被提出,比起其他硬度试验其优点有:硬度值与压头大小、负荷值无关;无需根据材料软硬变换压头;正方形的压痕轮廓边缘清晰,便于测量。维氏硬度被应用于所有金属,并是应用最广泛的硬度标准之一。

只要被测材料质地均匀,维氏硬度试验可以用低负荷和小压痕得到可靠的硬度值,这样能减少材料破坏,或用于薄小的试验材料。这一点上维氏硬度要优于布氏硬度

另外,在硬度不高(硬度值400以下)的同一均匀材料上,维氏和布氏硬度试验得出的数值近似。

测量方法[编辑]

左为压痕在材料表面的投影,l1和l2为压痕对角线长;右为金刚石压头的侧面观,其相对面夹角为136°。

维氏硬度试验使用正四棱锥形的金刚石压头,其相对面夹角为136°。由于其硬度极高,金刚石压头可以用于压入几乎所有材料,而且棱锥的形状使得压痕和压头本身的大小无关。将压头用一定的负荷(试验力)压入被测材料表面。保持负荷一定时间后,卸除负荷,测量材料表面的方形压痕之对角线长度。对相互垂直的二对角线长度(l1和l2)取其算术平均值

维氏硬度值的计算公式为:

HV = 0.102 \times \frac{F}{S} = 0.102 \times \frac{2 F \sin \frac{\alpha}{2}}{d^2}
F = 负荷(牛顿力
S = 压痕表面积(平方毫米)
α = 压头相对面夹角=136°
d = 平均压痕对角线长度(毫米)

报告维氏硬度值的标准格式为xHVy。例如440HV30中,440是维氏硬度值,30指的是测量所用的负荷值(单位:千克力)。

实验对比:冷拉HPB235级钢筋强度降低,冷拉热轧帯肋钢筋强度较高。而且冷拉钢的塑性,韧性比普通钢的差,易发生脆断。屈服强度有所降低,272的应该是冷轧钢,因为抗拉越强维式硬度越大一样。

常见材料的维氏硬度[编辑]

来自[1]

标准[编辑]

  • ISO 6507-1:2005 Ed. 3 Vickers hardness test Part 1: Test method
  • ISO 6507-2:2005 Ed. 3 Vickers hardness test Part 2: Verification and calibration of testing machines
  • ISO 6507-3:2005 Ed. 3 Vickers hardness test Part 3: Calibration of reference blocks
  • ISO 6507-4:2005 Ed. 1 Vickers hardness test Part 4: Tables of hardness values
  • GB/T4340.1-1999 金属维氏硬度第1部分:试验方法
  • GB/T4340.2-1999 金属维氏硬度第2部分:硬度计的检验
  • GB/T4340.3-1999 金属维氏硬度第3部分:标准硬度块的标定

参考文献[编辑]

  1. ^ Smithells Metals Reference Book, 8th Edition, chptr. 23
  • 杨辉其,宋秉炜,李芷娟 全自动维氏硬度基准的研制,《现代计量测试》1998年第5期,7-13页。

参见[编辑]