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维氏硬度计的测试原理
发布日期:2021-11-09      浏览次数:112

概述


显微维氏硬度计适用于测试微小的金属部件、薄片、金属箔及工件硬化层、电镀层、氮化层、渗碳层、氰化层的维氏或努氏硬度,还可用于珠宝、陶瓷和玻璃等用大试验力无法测试的非金属材料。

北京航天伟创设备科技有限公司HVS-1000AT触摸屏自动转塔显微维氏硬度计是根据GB/T4340.2-2012 ISO6507-2和美国ASTME384的标准进行设计生产,是机械、光学与计算机技术相结合的新型硬度测试仪器,能够自动切换物镜、压头,输入测量的对角线长度值,自动进行硬度计算、储存、显示、打印及硬度换算等功能。


硬度计结构介绍

HVS-1000AT 仪器结构组成.png

1、测微计,2、光源,340X物镜,4、压头,510X物镜,6XY工作台,7、升降轴,8、触摸屏,9、负荷选择手轮,10、测微计输入插头,11、调焦手轮。


测试原理



与维氏试验法相同,将具有一定形状的金刚石角锥压头在一定的试验力作用下,压入被测试件表面,试验力按规定保持一定的时间后卸除,然后测量所得压痕对角线长度,根据对角线之长度可得到硬度值。由于显微硬度计具有多种形状压头,故所用计算公式也不同。在此仅将金刚石角锥压头、努普压头(特殊订货)加以说明。


1、维氏硬度,采用两对角线为136°的正四棱角椎体为压头,其计算公式为:

2、HV=0.102*2Fsin(α/2)/d2=0.1891*F/d2

式中:HV——维氏显微硬度符号

α——金刚石角锥体棱面夹角 (136°)

F——施加在试样上的试验力(N)

d——压痕对角线长度(㎜)

3、努普硬度计,采用金刚石长棱形压头,两长棱形夹角为172°30′,两短棱夹角130°,其硬度值为所用试验力与所得压痕投影之比,即单位面积上所承受的负荷,按下公式:

HK=F/S=0.102*2Ftanα*cotβ/d2=C*F/d2=1.451F/d2

式中:HK——努普硬度表示符号

C——常数(C=1.451

  α——压头两长棱夹角之半, 86°15

 β ——压头两短棱角之半,即65°

 F——施加在压头上的试验力(N

 D——压痕对角线长度(mm

 

实验过程中,被测试材料的压痕对角线长度及硬度值直接在显示板上显示,不需根据上述公式进行计算。


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