一、維氏硬度計的用途和實驗原理詳解

    1、維氏硬度計的用途

維氏硬度試驗主要用于材料研究和科學(xué)試驗方面小負(fù)荷維氏硬度試驗主要用于測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)線材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等，由于試驗力很小，壓痕也很小，試樣外觀和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗主要用于金屬學(xué)和金相學(xué)研究。用于測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。顯微維氏硬度試驗還用于極小或極薄零件的測試，零件厚度可薄至3μm。

廣泛應(yīng)用于測定微小、薄形試件、表面滲鍍層等試件的顯微硬度和測定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬的材料的努氏硬度，是科研機構(gòu)、工廠及質(zhì)監(jiān)部門進行材料研究和檢測的理想硬度測試儀器。適用范圍:熱處理、碳化、淬火硬化層，表面覆層，鋼，有色金屬和微小及薄形零件等。配備努氏壓頭后能測定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬材料的努氏硬度。

2、維氏硬度計的試驗原理

維氏硬度計以49.03~980.7N的負(fù)荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規(guī)定時間后，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負(fù)荷維氏硬度，試驗負(fù)荷<1.949.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度，試驗負(fù)荷<1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。

試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬度值計算公式:HV = 常數(shù)×試驗力/壓痕表面積 ≈0.1891 F/d2 …………式中:HV ――― 維氏硬度符號;F ――― 試驗力(單位N);d ――― 壓痕兩對角線d1、d2的算術(shù)平均值(單位mm)。實用中是根據(jù)對角線長度d通過查表可得到維氏硬度值。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定維氏硬度壓痕對角線長度范圍為0.020~1.400mm。

二、維氏硬度計的優(yōu)缺點是什么

1、優(yōu)點:

維氏硬度計用于較薄的維氏硬度值測量。采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長度。維氏硬度計試驗的壓痕是正方形，輪廓清晰，對角線測量準(zhǔn)確，因此維氏硬度試驗是常用硬度試驗方法中精度Z高的，同時它的重復(fù)性也很好，這一點比布氏硬度計*。

維氏硬度計試驗測量范圍寬廣，從很軟的材料(幾個維氏硬度單位)到很硬的材料(3000個維氏硬度單位)都可測量。

維氏硬度計試驗Z大的優(yōu)點在于其硬度值與試驗力的大小無關(guān)，只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗力，其硬度值不變。這就相當(dāng)于在一個很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個統(tǒng)一的標(biāo)尺。這一點又比洛氏硬度試驗來得*。

在中、低硬度值范圍內(nèi)，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗和布氏硬度試驗結(jié)果會得到近似的硬度值。維氏硬度計試驗的試驗力可以小到10gF，壓痕非常小，特別適合測試薄小材料。

2、缺點

維氏硬度計試驗效率低，要求較高的試驗技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費時，通常只在實驗室中使用。

三、維氏硬度計常見故障及處理方法

根據(jù)多年來的工作實踐，在檢定和修理工作開始前應(yīng)先從調(diào)整工作臺的水平入手，然后觀察主軸、杠桿、升降絲桿、緩沖機構(gòu)及測量裝置是否正常、靈活。保證對設(shè)備性能有一基本了解。然后再針對出現(xiàn)的情況逐一解決。

1、故障類型:

（1）加荷指示燈、測量燈不亮的故障;

   （2）測量顯微鏡內(nèi)渾濁，看不到或者看不清壓痕;

（3）壓痕不在神志內(nèi)或稍轉(zhuǎn)動工作臺，壓痕位置變化比較大。

2、解決方法

（1）首先要檢查電源是否接好，然后再檢查開關(guān)，燈泡等，如果排除這些因素還是不亮的話，就要看看負(fù)荷是否全部加上或者開關(guān)是否正常。

（2）這要從調(diào)整顯微鏡焦躁和燈光入手，調(diào)整之后仍然不清楚，則要分別轉(zhuǎn)動物鏡和目鏡，并分別移動鏡內(nèi)帶虛線、實線、刻線的三塊平鏡，仔細(xì)的觀察問題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用張纖脫脂棉沾*擦拭干凈。

（3）對于出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭，測量顯微鏡、工作臺三者軸心不同所造成的，只要按照說明書按順序分別調(diào)整下就可以了。