鏈能金相的工程師經(jīng)過理論聯(lián)系實踐，整理和總結(jié)了關(guān)于維氏硬度測試的相關(guān)知識，以饗讀者。難得一見，太全了！

1、維氏硬度測試

• 維氏硬度測試適合各種應(yīng)用，包括微觀硬度測試。在本頁面，您可以找到維氏硬度測試的說明、如何應(yīng)用該方法的實用信息，以及用于維氏硬度測試的微觀硬度測試機(jī)器清單。

2、維氏硬度測試的概覽

• 適合微觀硬度測試；

• 可用于硬化層硬度深度測量、末端淬透性測試和焊接處的硬度測試；

• 標(biāo)準(zhǔn)：ASTM E384、ISO 6507 和 JIS Z 2244。

3、維氏硬度測試定義

• 維氏硬度測試是一種通用型硬度測試方法，適合執(zhí)行宏觀和微觀硬度測試。該測試的載荷范圍很廣，適用于各種應(yīng)用和材料；

• 與其他硬度測試相比，維氏硬度測試通常被認(rèn)為使用起來更加簡單：測試時，可使用通用型或微觀硬度測試儀；所需的計算不依賴于壓頭尺寸；可以將同一壓頭（金剛石錐體）用于所有材料，無需考慮硬度。

4、維氏硬度計算

• 通過以光學(xué)方式測量壓頭留下的壓痕對角線長度來計算維氏硬度測試 (HV) 結(jié)果。之后將使用表格或公式將結(jié)果轉(zhuǎn)換為 HV

• 載荷范圍：10 gf up 至 100 kgf

5、維氏硬度 7 步測量法

• 使用硬度測試機(jī)器

1. 將試樣放到載物臺上；

2. 單擊并拖動鼠標(biāo)，使試樣就位；

3. 滾動以便聚焦；

4. 選擇測試方法和載荷；

5. 選擇物鏡和作業(yè)名稱；

6. 使用全景相機(jī)定位壓頭；

7. 開始測試

6、表面制備

• 在將試樣材料放入微型硬度測試機(jī)器前，應(yīng)確保材料已經(jīng)過正確制備； 

• 維氏硬度測試所需的表面條件取決于使用的載荷；

1. 宏觀硬度測試（載荷高于 1 kgf），表面應(yīng)磨光

2. 微觀硬度測試（載荷低于或等于 1 kgf），表面應(yīng)進(jìn)行機(jī)械拋光或電解拋光

7、載荷

• 壓印時間：10-15 秒

• 試樣厚度 ASTM：至少為壓痕深度的 10 倍

• 試樣厚度 ISO：至少為對角線長度的 1.5 倍

8、壓痕間距

• 無論您使用哪一種微觀硬度測試儀，當(dāng)您執(zhí)行維氏 硬度測試時，壓痕都會使周圍的材料變形，其屬性也會發(fā)生改變。為了避免錯誤地解讀硬度，維氏硬度測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了多個壓痕之間所需保持的特定距離。 

1. 鋼和銅：壓痕之間的距離至少為對角線寬度的 3 倍；

2. 鉛、鋅和鋁：壓痕之間的距離至少為對角線寬度的 6 倍。

 9、對角線寬度

• 為確保壓痕讀數(shù)準(zhǔn)確，維氏硬度測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對角線寬度不能少于 20 μm。

10、硬化層硬度深度 (CHD) 測量

• 硬度測試通常用于評估表面硬化鋼的硬度深度。這是通過從試樣橫截面邊緣朝ZX生成一系列硬度壓痕來完成的。以連續(xù)的硬度測量值作圖，并計算從表面到硬度限值 (HL) 的距離。 在執(zhí)行硬度連續(xù)測量時，請務(wù)必遵守關(guān)于壓痕間距的規(guī)則。在以機(jī)械方式制備試樣的過程中同樣需保護(hù)邊緣，以確保精確測量 CHD。

1. 硬化層深度 = 從“表面”到“硬度限值”的距離

11、如何計算 CHD

• 確定硬度限值的方法有很多。因此，計算 CHD 值的方法也有很多。您選擇的程序取決于所采用的硬化工藝。常見的計算方法如下。

1. 滲碳或碳部件 (EN ISO 2639)，硬度限值 = 550 HV，CHD (Eht) = 從表面到硬度為 550 HV 的位置點的距離。

2. 感應(yīng)淬硬或火焰淬硬部件（EN 10328 和 ISO 3754），硬度限值 = 80％ × 表面硬度（取小值），CHD (Rht) = 從表面到硬度為表面硬度（取小值） 80% 的位置點的距離。

3.  氮化部件 (DIN 50190-3)， 硬度限值 = 核心硬度 + 50 HV，CHD (Nht, NCD) = 從表面到硬度為核心硬度 + 50 HV 的位置點的距離（取大值）。

4. CHD 連續(xù)值示例，CHD 測量，在硬度限值為 550 HV1 時 CHD 值為 0.95 mm。

12、維氏硬度測試和努氏硬度測試

• 在大多數(shù)情況下，維氏硬度測試主要用于在微觀硬度測試載荷范圍內(nèi)確定材料的硬度。但是，努氏硬度測試通常用于對涂層之類的薄層進(jìn)行硬度測試，或用于克服脆性材料中的開裂問題。 

• 在選擇要使用的測試方法時，應(yīng)考慮相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及選擇不同種類硬度測試時的常用標(biāo)準(zhǔn)。

13、末端淬透性測試

• 末端淬透性測試（末端淬火測試）是用于確定鋼的淬硬性的標(biāo)準(zhǔn)測試程序，可使用任何維氏微觀硬度測試儀執(zhí)行。

1. 該測試過程在以下標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了描述：ASTM A255 / ISO 642 / DIN 50191 / BS 4437

• 在末端淬透性測試過程中，會將圓柱形鋼試樣加熱至奧氏體化溫度 (~980°–1010°C)，并使用受控的標(biāo)準(zhǔn)化噴射水柱從一端淬火（冷卻）。淬火后，從淬火端按間隔測量硬度。使用的測試方法為 HRC 或 HV30；

• 試樣表面存在的硬度變化是因為隨著與淬火端的距離增加，冷卻速度也隨之降低，從而形成了微觀結(jié)構(gòu)上的變化。在距離末端給定距離位置處，測得的材料硬度越大，鋼的淬硬性就越高；

• 維氏硬度測試和洛氏硬度測試通常可用于末端淬透性測試。在選擇要使用的測試方法時，應(yīng)留意相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及選擇不同種類硬度測試時的常用標(biāo)準(zhǔn)。

14、焊接點硬度測試

• 針對焊接點的硬度測試是維氏硬度測試的一個子組。這些硬度測試的目的是為了評估焊接點的強(qiáng)度，尤其是熱影響區(qū) (HAZ) 周圍位置的硬度。這是因為 HAZ 周圍位置的硬度可幫助評估焊接點的脆性，從而幫助您確定焊接點是否具有所需的強(qiáng)度。焊接點硬度測試可以在任何維氏微觀硬度測試機(jī)器上執(zhí)行。

• 對焊接點進(jìn)行硬度測試時，會按給定圖案在離試樣邊緣或焊接點頂部給定距離的位置進(jìn)行一系列測量。然后，可以用連續(xù)的硬度值作圖。

1. 通?？墒褂靡韵路椒ǎ篐V5 和 HV10

2. 適用標(biāo)準(zhǔn)：ISO 9015-1/-2

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