显微硬度测试标准
不锈钢材料的显微硬度值
不锈钢材料的显微硬度值不锈钢是一种常用于制作耐腐蚀和美观的材料。
它具有高强度、耐高温和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空、航海、建筑和汽车等领域。
其中，不锈钢的显微硬度值是衡量其硬度的重要指标之一、本文将介绍不锈钢材料的显微硬度值的含义、测量方法以及其影响因素，并对几种常见不锈钢的显微硬度值进行比较和分析。
显微硬度值是指材料在显微尺度下所表现出的硬度。
不锈钢的显微硬度值是由不同晶粒在所受力下的变形程度决定的。
通常采用维氏硬度（HV）或洛氏硬度（HRC）来表示不同材料的显微硬度值。
测量不锈钢材料的显微硬度可以通过显微硬度计来实现。
显微硬度计采用小负荷下的压痕测量原理，通过测量压痕尺寸来计算硬度值。
其中，维氏硬度计是最常用的显微硬度测量仪器，能够对不锈钢等材料进行精确定量的硬度测试。
不锈钢材料的显微硬度值受到多种因素的影响。
首先是晶粒尺寸和晶格结构的影响。
晶粒尺寸越小，晶界和晶内的位错排列越多，材料的显微硬度值也会相应增加。
其次是合金元素的影响。
添加一定比例的合金元素，如铬、镍和钼等，能够提高不锈钢的显微硬度值。
此外，冷加工和热处理也会对不锈钢的显微硬度产生重要影响。
常见的不锈钢材料包括304不锈钢、316不锈钢和430不锈钢等。
这些不锈钢材料的显微硬度值都有所不同。
以304不锈钢为例，其硬度范围为187-220HV。
316不锈钢的显微硬度值范围为149-212HV，稍低于304不锈钢。
而430不锈钢的显微硬度值相对较低，一般在130HV左右。
在实际应用中，不锈钢的显微硬度值对其耐磨性和力学性能等具有重要的影响。
较高的显微硬度值能够提高不锈钢的耐磨性和抗变形能力，从而增强其使用寿命和结构强度。
此外，在一些特定领域，如航空航天和能源等领域，对不锈钢的显微硬度要求更高，因为材料需要承受更大的压力和温度。
综上所述，不锈钢材料的显微硬度值是衡量不锈钢硬度的重要指标之一、显微硬度值通过显微硬度计测量，并受晶粒尺寸、合金元素、冷加工和热处理等因素的影响。
显微硬度的测定
三．实验器材
HVS—1000型数显显微硬度计由试验机主体、工作台、 升降丝杠、加载系统、软键显示操作面板、高倍率光学 测量系统等部分组成。通过软键输入，能调节测量光源 强弱，预置试验力保持时间，维氏和努氏试验方法切换。 在软键面板上的LCD显示屏上，能显示试验方法、测试力、 压痕长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数等。
实验内容：
材料显微硬度的测定
一、实验目的：
1. 了解显微硬度测试的意义。 2. 了解影响显微硬度的因素。 3. 学习显微硬度测试的原理与方法。
二、显微硬度测定原理 ：
一般硬度测试的基本原理是：在一定时间间隔里，施 加一定比例的负荷，把一定形状的硬质压头压入所测材料 表面，然后，测量压痕的深度或大小。
6. 根据试验要求键入需要的试验力延时保荷时间。每键一
次为5
秒，“+”为加，“-”为减。
7. 按下”START”键，此时加试验力，（LOADING）LED 指示灯亮。
8. 试验力施加完毕，延时（DWELL）LED亮，LCT屏上T 按所选定时间倒计时，延时时间到，试验力卸除，卸力 指示（UNLOADING）LED亮。在LED 未灭前，不得转 动压头测量转换手柄，否则会影响压痕测量精度，甚至 损坏仪器。
21.电源指示灯
22.电源开关 23.水
平调节螺钉
24.面板式打印机
No Image
三、实验方法和步骤：
1. 转动试验力变换手轮，选择符合要求的试验力。旋 转变换手轮时，应动作缓慢，防止动作过快产生冲 击。
2. 打开电源开关（22），LCD屏上显示试验力变换手 轮所选择的试验力，
3. 转动物镜（18）、压头转换手柄（16），使40× 物镜处于主体前方。（光学系统总放大倍率为 400×）
材料显微硬度的测定
图40—1 努氏压头的几何尺寸
2.维氏金刚石压头是将压头磨成正四棱锥体，其相 对两面夹角为136 0 。维氏显微硬度值是所施加的负荷（k g f）除以压痕的表面积（mm2 ）。 采用维氏金刚石压头时，其压痕深度约为对角线长度 的1/7。维氏硬度的计算公式如下：
l
HV
2 P Sin / 2 l
2. 测微目镜 1） 由于各人观察目镜中的刻线存在着视差，在更换 观测者时，应微量调节焦距，使观察到的视场内的刻线内 侧清晰。 2） 当测量压痕对角线90°转动目镜视，要注意测微 目镜要紧贴目镜管，不能留有间隙，否则会影响测量的准 确性。 3. 显微镜光源 1） 光源照明灯的中心位置将直接影响压痕的成像质 量。如果象质模糊或光亮不均匀，可小心调节三个调节螺 钉，使灯泡中心位置与光学中心位置一致。
2
1854 P l
2
1854 P 9 . 81 l
2
（40—2）
式中：
── 压痕对角线长的平均值（mm） θ ── 金刚石压头相对面的夹角（1360 ）
l
为了精确测量努氏和维氏金刚石压痕的对角线长度，
压痕必须清晰可见。压痕清晰实际上是衡量试样表面制
备质量的一个标准。一般来说，试验负荷越轻，所要求
六:思考题
1. 材料硬度测试有几种方法 ？
它们的适用对象是什么 ？ 2. 两种显微硬度测试方法的异同 是什么 ？ 3. 影响材料硬度测试准确性的因 素是什么 ？
七:主要参考文献
[1] 孙淑珍、张洪泉，陶瓷工艺实验，武汉工业大学， 1 995年，79～82 。 [2] 祝桂洪编著，陶瓷工艺实验，中国建筑工业出版社， 1987年6月(第一版)，121～125 。 [3] 廖目嶽、金文博译［美］V.E 莱萨特、A.德贝利斯 著，硬度试验手册，计量出版社1987年(第1版)，8 4～108 。 [4] GB/T 16534-1996 工程陶瓷维氏硬度试验方法。 [5] GB/T 4342-1991 金属显微维氏硬度试验方法。 [6] ASTM E 384 材料显微硬度试验。 [7] ASTM C 730-85(89) 玻璃努氏压痕硬度试验方法。
硬度的测试标准及注意事项
硬度的标注及测试一．目的规范图纸及工艺卡片硬度的标注、规范硬度的测试方法。
二．硬度种类洛氏硬度HRC和HRB、表面洛氏硬度HRA、显微维氏硬度HV5、HV0.5(HV0.3，HV0.2、HV0.1，他们不在图纸或工艺卡片上出现，由HV0.5代表)。
需指出的是，所有维氏硬度不论试验力多大测量值相等则硬度值相等。
三．硬度的选择每种硬度有自己的压头和试验力，各有各的适用范围，为了提高测试速度，强制规定符合条件时必须优先采用最重的试验力，以便真实地测出压入深度的硬度值。
书写洛氏硬度HRC、HRB和表面洛氏硬度HRA，硬度值可以写在符号的前面或后面，而显微维氏硬度（包括布氏硬度）必须将硬度值写在符号前面，试验力数值写在符号后面。
1.洛氏硬度HRC 规定对象为厚度δ2.5mm以上的淬火工件，不得用于渗碳工件。
当工件厚度1.0mm时、硬度必须大于HRC50或者HRC40时工件厚度必须大于1.2mm，满足上述条件才能得到准确HRC硬度值。
2.洛氏硬度HRB 规定对象为厚度不低于1.2mm的非淬火件如低碳钢、退火态中碳钢等并且硬度范围105HV≤HV≤233HV (233HV换算为HRC21.5或HRA61.0)。
3.表面洛氏硬度HRA 规定对象为0.6mm≤厚度δ≤2.4mm薄淬火工件和渗层深度δ≥0.6mm渗碳工件。
当HV520(换算为HRC50.5或HRA76)时、厚度必须大于0.5mm或者371HV(换算为HRC39 或HRA70)时厚度不低于0.6mm，满足上述条件才能得到准确HRA数值。
4.显微维氏硬度HV××对象为0.02mm≤厚度δ＜0.6mm有色、黑色金属，不论硬度高低。
写法如下：××HV××（硬度值HV试验力kgf，举例：536HV0.5为维氏硬度值536试验力0.5kgf）。
HV5的规定对象为厚度或渗层深度0.2mm≤δ＜0.6mm淬火工件或渗碳工件。
材料性能学实验一 显微硬度法测定材料硬度
实验一、显微硬度法测定材料硬度一、实验目的1. 了解显微硬度测试的意义。
2. 了解影响显微硬度的因素。
3. 学习显微硬度测试的原理与方法。
二、实验概述一般硬度测试的基本原理是：在一定时间间隔里，施加一定比例的负荷，把一定形状的硬质压头压入所测材料表面，然后，测量压痕的深度或大小。
习惯上把硬度试验分为两类：宏观硬度和显微硬度。
宏观硬度是指采用1 Kgf(9.81 N)以上负荷进行的硬度试验。
显微硬度是指采用1Kgf(9.81 N)或小于1 Kgf(9.81 N)负荷进行的硬度试验。
1. 维氏（Vickers）硬度试验法(1)维氏压头：二相对棱面间的夹角为136˚金刚石正方四棱角锥体，即为维氏压头（图8-1a）。
(2)维氏硬度：维氏压头在一定的负荷作用下，垂直压入被测样品的表面产生凹痕，其每单位面积所承受力的大小即为维氏硬度。
维氏硬度计算公式：())/(8544.12sin2222mmKgfdPdPSPHv===α式中：Hv—维氏硬度（kgf/mm2）；P—负荷（kgf）；S—压痕面积（mm2）；d—压痕对角线长度（mm2）;α—压头二相对棱面的夹角（136˚）在显微硬度试验中，此公式表示为：H V=1854.4P/d2式中：H V—维氏硬度（gf/mm2）P－负荷（gf）d—压痕对角线长度（μm）2. 显微硬度测试要点显微硬度测量的准确程度与金相样品的表面质量有关，需经过磨光、抛光、浸蚀，以显示欲评定的组织。
(1)试样的表面状态被评定试样的表面状态直接影响测试结果的可靠性。
用机械方法制备的金相磨面，由于抛光时表层微量的范性变形，引起加工硬化，或者磨面表层由于形成氧化膜，因此所测得的显微硬度值较电解抛光磨面测得的显微硬度值高。
试样最好采用电解抛光，经适度浸蚀后立即测定显微硬度。
(2)选择正确的加载部位压痕过分与晶界接近，或者延至晶界以外，那么测量结果会受到晶界或相邻第二相影响；如被测晶粒薄，压痕陷入下部晶粒，也将产生同样的影响。
显微硬度的测定
由于努氏压头具有的特异形状，压痕为一长短对角 线近似为1：7的菱形。根据压头的几何形状可知，使用 较轻的负荷就能压印出一个能清晰测量的菱形压痕。因 此，不管是硬质材料还是易碎材料的硬度试验，均可采 用努氏压头。努氏压头测试材料硬度的压痕深度约为其 长对角线长度的1/30 。
西南大学材料科学与工程学院
1. 努氏金刚石压头是一个对面角分别为172o30ˊ和13 0o,顶端横刃不大于1 μ m的菱形四面锥体，在规定的荷重下 （一般为0.1 kgf = 0.981 N），在压头接触试样前开始， 以0.20±0.05 mm/min的低速压人试样表面，并使压头与试 2 样保持接触20～50秒钟，卸载后，测量压痕的长对角线长。 努氏硬度（KHN）值是所施加的负荷P与永久压痕的投影面积 S之比。即： KHN = P/S = P/C L2 = p/9.81 C L 2 式中：P ── 所施加的负荷（kg f） ； p ── 所施加的负荷（N） ；
升降丝杠、加载系统、软键显示操作面板、高倍率光学 测量系统等部分组成。通过软键输入，能调节测量光源 强弱，预置试验力保持时间，维氏和努氏试验方法切换。 在软键面板上的LCD显示屏上，能显示试验方法、测试力、 压痕长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数等。
西南大学材料科学与工程学院
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4. 将标准硬度试块（或被测试块）安放在试样台上，转动 旋轮（20）使试样台上升，眼睛接近测微目镜观察。当 标准试块或试样离物镜下端2～3mm时，目镜的视场中 央出现明亮的光斑，说明聚焦面即将来到，此时应缓慢 微量上升，直至在目镜中观察到试块（样）表面的清晰 成像。 5. 将转换手柄逆时针转动，使压头主轴处于主体前方，此 时压头顶尖（1）与焦平面间的间隙约0.4～0.5 mm。 当测量不规则的试样时，一定要注意不要使压头碰及试 样，以免造成压头损坏。
显微硬度的测定
材料显微硬度的测定一、实验目的：1. 了解显微硬度测试的意义。
2. 了解影响显微硬度的因素。
3. 学习显微硬度测试的原理与方法。
二、显微硬度测定原理：一般硬度测试的基本原理是：在一定时间间隔里，施加一定比例的负荷，把一定形状的硬质压头压入所测材料表面，然后，测量压痕的深度或大小。
习惯上把硬度试验分为两类：宏观硬度和显微硬度。
宏观硬度是指采用1 Kgf(9.81 N)以上负荷进行的硬度试验。
显微硬度是指采用1Kgf(9.81 N)或小于1 Kgf(9.81 N)负荷进行的硬度试验。
显微硬度测试是用努氏金刚石角锥压头或维氏金刚石压头来测量材料表面的硬度。
1.努氏金刚石压头是一个对面角分别为172030ˊ和1300,顶端横刃不大于1μm的菱形四面锥体，在规定的荷重下（一般为0.1k g f=0.981N），在压头接触试样前开始，以0.20±0.05m m/m i n的低速压人试样表面，并使压头与试样保持接触20～50秒钟，卸载后，测量压痕的长对角线长。
努氏硬度（K H N）值是所施加的负荷P与永久压痕的投影面积S之比。
即：K H N=P/S=P/C L2=p/9.81C L2式中：P──所施加的负荷（k g f）；p──所施加的负荷（N）； 幻灯片5西南大学材料科学与工程学院S ──永久压痕的面积（mm2 ）；L ──压痕长对角线的长度（mm）C ── 1/2（ctg A/2×tg B/2）= 0.07028A ──纵向菱边夹角（172030′±5′）B ──横向菱边夹角（1300±30′）由于努氏压头具有的特异形状，压痕为一长短对角线近似为1：7的菱形。
根据压头的几何形状可知，使用较轻的负荷就能压印出一个能清晰测量的菱形压痕。
因此，不管是硬质材料还是易碎材料的硬度试验，均可采用努氏压头。
努氏压头测试材料硬度的压痕深度约为其长对角线长度的1/30 。
2.维氏金刚石压头是将压头磨成正四棱锥体，其相对两面夹角为136 0 。
显微维氏硬度计的操作方法
显微维氏硬度计的操作方法概述显微维氏硬度计是用于测量材料表面硬度的仪器。
它可以测量各种材料的硬度，包括金属、陶瓷、塑料、橡胶等。
本文将介绍显微维氏硬度计的操作方法。
硬度计的结构显微维氏硬度计主要由硬度计头、显微镜、推子、支架等部分组成。
其中硬度计头可以根据不同的测量需求更换不同的针头。
显微镜可以调节焦距和对准测试点，推子可以使测试针迅速进入物体表面，支架可以保持测试针的稳定。
操作步骤步骤一：样品的准备首先准备需要测试的样品。
样品应该保证表面平整、无划痕和其它瑕疵，同时还要注意样品必须处于稳定的状态。
如果测试金属，需要将其清洗并确保表面干净。
步骤二：选择合适的针头根据样品的材质，选择合适的针头。
不同的材料需要不同的硬度测试针，如下表所示：材料测试针钢DHV10铁DHV30铜DHV70铝DHV90黄铜DHV80根据表格选择合适的针头进行测试。
步骤三：调节显微镜将显微镜调整到合适的位置，使得测试点清晰可见。
同时还需要调整显微镜的焦距，确保测试点清晰无误。
步骤四：测试针的安装安装测试针后，需要用显微镜检查一下测试针是否安装好。
同时我们需要用推子使测试针进入物体表面并确定需要进行测试的硬度深度。
步骤五：测量使用推子使测试针进入物体表面所需的深度，使测试针和支架之间的距离减小到最小即可进行测量。
使用钳子将支架锁定在测量位置，然后用显微镜观察和读取硬度值。
注意每次测量必须重复这些步骤。
步骤六：清洁测量完毕后，需要将测试针和支架清洗干净，以免影响下一次的测试结果。
注意事项使用显微维氏硬度计进行测试时需要注意以下几点：1.测试样品表面必须平整无损，如有凹坑或者划痕会影响测试结果；2.测试材料和测试针一定要匹配；3.测试针必须垂直于测试表面；4.在测试过程中必须限制测试的范围，避免对物体的其他部分造成影响；5.对于几何形状不规则的物体，需要进行较复杂的测试，测试前需要充分了解其形状和结构。
结论通过本文的介绍，我们可以了解到显微维氏硬度计的结构和操作方法，从而更好的使用硬度计进行各种材料的硬度测试。
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显微硬度测试标准
一、测试原理
显微硬度测试是一种通过在显微镜下对材料表面或内部进行硬度测试的方法。
它通过在试样表面施加一定压力，测量试样在该压力下的变形量，从而确定试样的硬度。
显微硬度测试通常采用维氏硬度或努氏硬度标准进行测量。
二、测试设备
1.显微镜：用于观察试样表面，确保测试位置准确。
2.硬度计：用于施加压力并测量试样的变形量。
3.试样夹具：用于固定试样，确保测试过程中试样不移动。
三、试样制备
1.试样尺寸：根据测试要求，确定试样的尺寸和形状。
2.试样表面处理：确保试样表面平整、无杂质，必要时进行抛光处理。
3.试样标识：在试样表面标注测试位置和方向。
四、硬度计校准
在进行显微硬度测试前，需要对硬度计进行校准，以确保测试结果的准确性。
校准可以采用标准硬度块或与已知硬度的材料进行比较。
五、硬度测试
1.选择合适的载荷和保持时间，确保施加压力和测量变形量准确。
2.在显微镜下观察试样表面，选择合适的测试位置。
3.施加压力，记录变形量，并计算硬度值。
4.对于同一试样，在不同位置进行多次测试，以获得更准确的硬度分布情况。
六、测试结果解读
根据测定的硬度值，可以判断材料的硬度等级、分布情况以及与其他材料的差异。
同时，还可以结合其他性能指标，如韧性、耐磨性等，对材料性能进行综合评估。
七、测试精度与误差
显微硬度测试的精度和误差受到多种因素的影响，如载荷选择、保持时间、试样制备、硬度计校准等。
为提高测试精度和减小误差，应采用高精度的载荷
和保持时间，严格控制试样制备和硬度计校准过程。
同时，对于同一试样在不同时间或不同设备上进行多次测试的结果进行比较和分析，以获得更准确的硬度值。
八、测试报告格式与内容
显微硬度测试报告应包括以下内容：
1.测试目的：明确本次测试的目的和要求。
2.试样信息：包括试样的名称、编号、尺寸、制备方法等。
3.测试设备：描述使用的显微镜、硬度计、试样夹具等设备的信息。
4.测试条件：包括载荷选择、保持时间、测量位置等。
5.测试结果：列出测定的硬度值和对应的测量位置。
6.结果解读：对测定的硬度值进行解读和分析，结合材料性能进行评估。
7.结论：总结本次显微硬度测试的结果和结论。
8.附加信息：如需要，可以附上照片、图表等辅助信息以帮助理解和分析结
果。
九、测试标准参考文件
在进行显微硬度测试时，应参考相关的国际标准或行业标准，如ASTM E384-17a标准等。
这些标准规定了显微硬度测试的方法、设备、试样制备等方面的要求，以确保测试结果的准确性和可比性。
同时，在进行显微硬度测试时，还应遵循相关的实验室安全规范和操作规程，确保测试过程的安全和可靠性。