維氏硬度檢測(cè)方法概述
維氏硬度檢測(cè)方法介紹
維氏硬度檢測(cè)的方法是1924年由史密斯和桑德蘭德合作首先提出的，1925年由英國(guó)維克斯-阿姆斯特朗公司制出第一臺(tái)維氏硬度計(jì)，因而人類習(xí)慣的把這種硬度檢測(cè)方法叫做維氏硬度檢測(cè)方法。這種硬度檢測(cè)方法可檢測(cè)的范圍非常廣，除了特別小和薄的試驗(yàn)層樣品外，可覆蓋所有的金屬。和布氏、洛氏法比較，維氏所獲得的壓痕不受檢測(cè)力的影響，并具有相似幾何形狀，對(duì)任一性質(zhì)相同的材料在變換檢測(cè)力后所得到的硬度值的一致性非常好。由于維氏硬度檢測(cè)所使用的壓頭為面角136°的正四棱錐體金剛石壓頭，所以其壓痕為輪廓清晰的正方形，對(duì)角線的測(cè)量精度高，保證了硬度測(cè)量精度的可靠性。
維氏硬度檢測(cè)方法原理
維氏硬度檢測(cè)的原理是，用面角136°的正四棱錐體金剛石壓頭，在一定的靜檢測(cè)力作用下壓入試樣的表面，保持規(guī)定時(shí)間后，卸除檢測(cè)力，測(cè)量試量表面壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度，根據(jù)壓痕對(duì)角線的長(zhǎng)度計(jì)算出壓痕的凹印面積，維氏硬度是檢測(cè)力除以壓痕表面積所得的商，壓痕被視為具有正方形基面并與壓頭角度相同的理想形狀。
依據(jù)維氏硬度的檢測(cè)中，檢測(cè)大小差別，可應(yīng)用到三種類型的維氏硬度檢測(cè)儀器，分別是：金屬維氏硬度試驗(yàn)方法、金屬小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)方法；金屬顯微維氏硬度試驗(yàn)方法三個(gè)不同維氏硬度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
維氏硬度檢測(cè)方法因其只有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)尺所以更加適合于檢測(cè)同一金屬材料經(jīng)過(guò)各種處理后，硬度值的變化。
檢測(cè)前注意事項(xiàng)
1. 用于進(jìn)行維氏硬度檢測(cè)的硬度計(jì)和壓頭應(yīng)符合GB/T 4340.2的規(guī)定。
2. 檢測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)控制在10~35℃范圍內(nèi)，對(duì)精密度要求較高的檢測(cè)，應(yīng)控制在（23±5）℃內(nèi)。
3. 被檢測(cè)的試樣表面應(yīng)平坦光潔。具體要求是：維氏硬度試樣的表面粗糙度應(yīng)小于0.4（Ra）/μm；小負(fù)荷維氏硬度試 樣表面粗糙度應(yīng)小于0.2（Ra）/μm；顯微維氏硬度試樣表面粗糙度應(yīng)小于0.1（Ra）/μm。
4. 試樣或檢測(cè)層厚度至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的1.5倍。
5. 用小負(fù)荷和顯微維氏檢測(cè)時(shí)，如試樣特小或不規(guī)則時(shí)，應(yīng)將試樣鑲嵌或用專用夾具夾持后測(cè)試。
6. 在對(duì)試樣進(jìn)行維氏硬度檢測(cè)時(shí)檢測(cè)力的選擇要根據(jù)試樣硬度、厚薄、大小等情況進(jìn)行合理選擇。
7. 檢測(cè)時(shí)從加力開(kāi)始至全部檢測(cè)力施加完畢的時(shí)間應(yīng)在2~10秒之間，對(duì)于小負(fù)荷維氏和顯微維氏硬度檢測(cè)，壓頭下降速度應(yīng)不大于0.2mm/s。檢測(cè)時(shí)力保持的時(shí)間為10~15s，對(duì)于特別軟的材料保持時(shí)間可以延長(zhǎng)，但誤差應(yīng)在2s之內(nèi)。
8. 對(duì)于鋼、銅及銅合金試樣來(lái)說(shuō)在進(jìn)行維氏硬度檢測(cè)時(shí)壓痕中心至試樣邊緣距離應(yīng)不小于壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的2.5倍，輕金屬、鉛、錫及其合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線的3倍以上。兩相鄰壓痕中心之間距離，對(duì)于鋼、銅及銅合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線的3倍，對(duì)于輕金屬、鉛、錫及其合金至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的6倍。
9. 在平面上壓痕兩對(duì)角線長(zhǎng)度之差不應(yīng)超過(guò)對(duì)角線平均值的5%，如果超出請(qǐng)?jiān)跈z測(cè)報(bào)告中注明。
10. 在曲面度樣上檢測(cè)，其結(jié)果應(yīng)參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的修正值予以修正。
11. 在一般情況下，建議對(duì)每個(gè)試樣檢測(cè)三個(gè)點(diǎn)的硬度值。