维氏硬度检测细则
显微维氏硬度检测细则
1、试用范围
本细则适用于维氏硬度压痕对角线长度范围为～。
2、原理
将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持规时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。
维氏硬度值与试验力除以压痕表面积的商成正比，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。
3、符号和说明
维氏硬度用HV表示，符号之前为硬度值，符号之后按如下顺序排列：
640 HV 30/20
640：硬度值
HV：硬度符号
30：实验力
20：实验力保持时间
4、试样
试件表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂，除非在产品标准中另有规定。
试验表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度，建议试验表面进行表面抛光处理。
制备试样时应使由于过热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小。
由于显微维氏硬度压痕很浅，加工试样时建议根据材料特性采用抛光/
电解抛光工艺。
试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的倍，试验后试样背面不应出现可见变形压痕。
对于在曲面试样上试验的结果，应修正。
对于小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用试验台试验。
5、试验程序
试验一般在10℃-35℃室温下进行，对温度要求严格的试验，室温应为23℃±5℃。
试验台清洁且无其他污物（氧化皮、油脂、灰尘等）。
试样应稳固地放置于刚性实验台上以保证实验过程中试样不产生位移。
使压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力，加力过程中不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。
从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2s-8s之间。
对于小力维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，加力过程不能超过10s且压头下降速度应不大于s。
对于显微维氏硬度试验，压头下降速度应在15μm/s-70μm/s之间。
试验力保持时间为10s-15s。
对于特殊材料试样，试验力保持时间可以延长，直至试样不再发生塑性变形，但应在硬度试验结果中注明且误差应在2s以内。
整个试验期间，硬度计应避免受到冲击和振动。
任一压痕中心到试样边缘距离，对于钢、铜和铜合金至少应为压痕对角线长度的倍；对于轻金属、铅、锡及其合金至少应为压痕对角线长度的3倍。
两相邻压痕中心之间的距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的3倍；对于轻金属、铅、锡及其合金至少应为压痕对角线长度的6倍。
如果相邻压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距。
应测量压痕对角线的长度，用其算术平均值按表计算维氏硬度。
在平面上压痕对角线长度之差，应不超过对角线长度平均值的5%，如果超过5%，则应在试验报告中注明。
放大系统应能将对角线放大到视场的25%-75%。
6、结果不确定度
如需要，一次完整的不确定度评估宜按照测量不确定度表示指南
JJF1059进行评估。
对于硬度试验，可能有一下两种评定测量不确定度的方法：
基于在直接校准中对所有出现的相关不确定度分项的评估。
基于用标准硬度试块进行间接校准。
7、试验报告
试验报告应包括以下内容：
a)GB/T4340的本部分编号；
b)与试样有关的详细描述；
c)试验结果；
d)不在本部分规定之内的各种操作；
e)影响试验结果的各种细节；
f)如果试验温度不在规定范围内，应注明试验温度。
金属维氏硬度试验第1部分试验方法
9.4 试样表面粗糙度影响
试样表面机加工粗糙度对压痕测量影响主要是粗
糙度差的表面造成压痕对角线端点不清晰,使得测 量数据分散性大.为了能减小这种影响,建议试样 的表面粗糙度为:
表3 表面粗糙度
试样
粗糙度Ra/ m
显微维氏硬度试样
0.1
小负荷维氏硬度试样
0.2
维氏硬度试样
0.4
9.5 试样最小厚度
2 引用标准
• GB/T4340.2-1999 金属维氏硬度试验 第2 部分:硬度计的检验
3 原理
• 将顶部两相对面具有规定角度的金刚石正 四棱锥压头用试验力压入试样表面,保持规 定时间后,卸除试验力,测量压痕对角线长度. 计算维氏硬度值.把压痕的形状看成为与压 头相同的理想形状.
• 维氏硬度计算公式:
试验力F/N
允许误差/%
F≥1.961
±1.0
0.09807≤F＜1.961
±1.5
9.2 压痕对角线测量误差
硬度计压痕测量误差和测量装置分辨力对 硬度的影响其形式相同:
HV 2 d 2
HV
d
规定压痕测量装置分辨力和最大允许误差 见表2 :
表2 压痕测量分辨力和允许误差
对角线长度 d/mm
试样厚度不足够时,试验测得的维氏硬度结 果会偏低.所以标准中规定试样或试验层厚 度应至少为压痕对角线的1.5倍,试验后试样 背面不出现变形痕迹.标准中附录A给出了 试样最小厚度-试验力-硬度的关系图.根据 该图确定试验条件下的最小试样厚度.
9.6 试验力保持时间影响
试验已经表明,维氏硬度测量结果受试验力 保持时间长短的影响.硬度低的试样,试验力 保持时间达30s后硬度下降才变得不明显, 但并未完全停止下降.所以,对试验力保持时 间应作规定,见标准中7.4条. 试验力保持时间对硬度测量结果的影响总 的趋向是,硬度随保持时间增长而降低.
维氏硬度计使用规则
维氏硬度计使用规则主要技术参数：测量范围：5HV—1000HV试验力：49.03N(5kgf) 98.07 N(10kgf) 196.1 N(20kgf)294.2 N(30kgf) 490.3 N(50kgf)光学测微计：物镜4X 10X目镜12.5X总放大倍率50X 125X金刚石压头规格：相对面夹角136˚±5˚横刃长度不大于0.002mm试件最大高度：不带丝杠保护套170mm 带丝杠保护套100mm压头中心至机壁距离：140mm使用范围：HV-50维氏硬度计可用于在49.03～490.3N（5～50kgf）试验力范围内测定黑色金属（不包括铸铁）有色金属及表面渗碳、渗氮层的维氏硬度。
使用规则：1．试样厚度应大于压痕对角线的1.5倍，测试面应平坦光滑，不得有油污；2．应根据试样形状和尺寸选择载物台，载物台必须能保证试件平稳的置放其上，并保证测试表面与压头垂直；3．测定硬度600HV、400HV、200HV所允许试验力：操作步骤：1．打开电源开关；2．将试样的被测面向上平稳放在载物台中央；3．将手柄2推至试验力卸除位置，使硬度计处于预工作状态；4．转动手柄30使其对准已选好的试验力值；5．向左转动转动头座27使压头转到试台中心位置；6．将试件放在已选好的载物台上，旋转手轮3升起载物台，至试件与保护套接触为止（轻力转不动手轮为止）；7．向前拉动手柄2，使试验力作用到试件上，此时指示灯亮。
试验力保持一段时间后，卸除试验力；8．指示灯熄灭后（指示灯亮的时间即为试验力保持时间）转动手轮3，使试件脱离金刚石压头（约7毫米）；9．向右转动转动头座27，使物镜25对正压痕并转动手轮使试面（压痕）处于物镜焦面（用眼在目镜内能看见清晰的压痕为至）；10．测量压痕：首先移开测微计的两刻线，使其间距大于压痕的对角线，然后移动左刻线接触压痕的一角，再移动右刻线使之由外向里接触压痕的另一角。
压痕大小的读数：首先读出分划板上被压痕盖住的完整格数，再读出螺旋百分筒上的格数，二者相加即为压痕对角线的长度；11．根据已得出的压痕对角线的长度和所用的试验力，在维氏硬度值换算表中查出硬度值，取下试件，即完成一次试验。
维氏硬度试验
维氏硬度试验试验标准GB/T4043-1999《金属维氏硬度试验》，标准按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法。
并规定维氏硬度试验对角线的长度范围 为0.020-1.400 mm 表5-5硬度试验采用的压头是两相对面间夹角为136º的金刚石正四棱锥体。
压头在选定的试验力F 作用下，压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力。
在试样表面压出一个正四棱锥形的压痕，测量压痕对角线长度d ，用压痕对角线平均值计算压痕的表面积。
维氏硬度值是试验力F 除以压痕表面积所得的商，用符号HV表示。
维氏硬度计算公式；HV=常数⨯试验力压痕表面积=0.102221362sin 20.1891F F d d ≈ α——金刚石压头顶部两相对面夹角136ºF ——试验力d ——两压痕对角线长度1d 和2d 的算术平均值维氏硬度值不标注单位。
在静态力测定硬度方法中，维氏硬度试验方法是最精确的一种，这种方法测量硬度的范围较宽，可以测定目前所使用的绝大部分金属材料的硬度。
维氏硬度压头采用相对面夹角为136°的金刚石正四棱锥体，是为了在不同试验力条件下获得相同形状的压痕，使各级试验力测定的结果相同。
另外压头136°夹角，在一定范围内其硬度值与布氏硬度值非常接近，特别是布氏硬度试验中采用硬质合金球作压头时，更是如此维氏硬度用HV表示;符号之前为硬度值,符号之后按顺序排列;1.选择的试验力值;2.试验力保持时间(10-15秒不标注)示例; 640HV30/20表示在试验力为294.2N(30Kgf)下保持20秒测定的硬度值勤为640。
560HV1表示在试验力为9.81N(1Kgf)下保持10-15秒测定的硬度值勤为560。
二、试验设备及仪器根据试验力的大小，维氏硬度试验设备可分为维氏硬度计、小载荷维氏硬度计和显微维氏硬度计。
试验设备应满足以下条件：（1）维氏硬度计、小载荷维氏硬度计试验力允许误差不大于±1.0%。
维氏硬度实验方法标准
维氏硬度实验方法标准维氏硬度是一种常用的材料硬度测试方法，广泛应用于金属材料的硬度测试。
维氏硬度测试方法通过在一定负荷下，利用金刚石或硬质合金锥形体对试验材料表面进行压痕测试，通过压痕的长径和短径之比来确定材料的硬度值。
本文将介绍维氏硬度实验方法的标准操作流程，以及实验中需要注意的事项。
实验仪器和试验材料准备。
1. 实验仪器，维氏硬度计、金刚石或硬质合金锥形体、显微镜。
2. 试验材料，需进行硬度测试的金属材料样品。
实验操作流程。
1. 将试验样品放置在水平台上，调整试验样品与硬度计的位置，使其处于合适的测试位置。
2. 调整试验仪器，使其负荷针对试验材料表面施加合适的负荷。
3. 施加负荷后，观察金刚石或硬质合金锥形体对试验材料表面的压痕情况。
4. 使用显微镜观察压痕，测量压痕的长径和短径。
5. 根据测量结果计算出试验样品的维氏硬度值。
实验注意事项。
1. 在进行维氏硬度测试时，应确保试验样品表面光洁平整，避免表面有凹凸不平或氧化层影响测试结果。
2. 在调整试验仪器时，应根据试验材料的不同特性选择合适的负荷，以保证测试的准确性。
3. 在观察压痕时，应使用显微镜进行观察，确保能够清晰地观察到压痕的形状和尺寸。
4. 在测量压痕的长径和短径时，应使用精密测量工具进行测量，确保测量结果的准确性。
5. 在计算维氏硬度值时，应根据压痕的长径和短径之比，参照硬度计的标准曲线或公式进行计算，得出最终的硬度值。
维氏硬度实验方法标准的正确操作对于材料硬度测试具有重要意义，只有严格按照标准操作流程进行测试，才能得到准确可靠的硬度测试结果。
希望本文介绍的维氏硬度实验方法标准能够对相关人员在实验操作中有所帮助，提高实验的准确性和可靠性。
金属维氏硬度试验第1部分试验方法
9.7 压痕中心间距和压痕中心至边 缘距离
由于压头压入试样表面时压痕周围的金属 经历塑性变形,产生应变硬化.如两个压痕距 离太近,后一个压痕会受前个压痕周围硬化 区的影响,造成硬度测量不准确.由于压痕周 围的硬化区大小与压痕的对角线长短相关, 所以,安全的压痕中心的距离应以压痕对角 线的倍数规定,见标准中7.6条.
试验后试样背面不应出现可见痕迹. • 小截面试样或外形不规则的试样,可将
试样镶嵌或采用专用支撑台进行试验. • 试样表面应平坦,光滑,无氧化皮及外来
物.
7 试验
• 试验温度: 试验在室温10℃～35℃下进行,对 于温度要求严格的试验,室温应为23 ℃±5 ℃.
• 试验力:按照标准中表4的规定选用试验力. • 试样支承面应清洁无异物.试样支承应稳固,试
试验力F/N
允许误差/%
F≥1.961
±1.0
0.09807≤F＜1.961
±1.5
9.2 压痕对角线测量误差
硬度计压痕测量误差和测量装置分辨力对 硬度的影响其形式相同:
HV 2 d 2
HV
d
规定压痕测量装置分辨力和最大允许误差 见表2 :
表2 压痕测量分辨力和允许误差
对角线长度 d/mm
9.4 试样表面粗糙度影响
试样表面机加工粗糙度对压痕测量影响主要是粗
糙度差的表面造成压痕对角线端点不清晰,使得测 量数据分散性大.为了能减小这种影响,建议试样 的表面粗糙度为:
表3 表面粗糙度
试样
粗糙度Ra/ m
显微维氏硬度试样
0.1
小负荷维氏硬度试样
0.2
维氏硬度试样
0.4
9.5 试样最小厚度
• 在曲面试样上测定的结果应按附录B进行修 正.
维氏硬度试验
维氏硬度试验试验标准GB/T4043-1999《金属维氏硬度试验》，标准按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法。
并规定维氏硬度试验对角线的长度范围 为0.020-1.400 mm 表5-5硬度试验采用的压头是两相对面间夹角为136º的金刚石正四棱锥体。
压头在选定的试验力F 作用下，压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力。
在试样表面压出一个正四棱锥形的压痕，测量压痕对角线长度d ，用压痕对角线平均值计算压痕的表面积。
维氏硬度值是试验力F 除以压痕表面积所得的商，用符号HV表示。
维氏硬度计算公式；HV=常数⨯试验力压痕表面积=0.102221362sin 20.1891F F d d ≈ α——金刚石压头顶部两相对面夹角136ºF ——试验力d ——两压痕对角线长度1d 和2d 的算术平均值维氏硬度值不标注单位。
在静态力测定硬度方法中，维氏硬度试验方法是最精确的一种，这种方法测量硬度的范围较宽，可以测定目前所使用的绝大部分金属材料的硬度。
维氏硬度压头采用相对面夹角为136°的金刚石正四棱锥体，是为了在不同试验力条件下获得相同形状的压痕，使各级试验力测定的结果相同。
另外压头136°夹角，在一定范围内其硬度值与布氏硬度值非常接近，特别是布氏硬度试验中采用硬质合金球作压头时，更是如此维氏硬度用HV表示;符号之前为硬度值,符号之后按顺序排列;1.选择的试验力值;2.试验力保持时间(10-15秒不标注)示例; 640HV30/20表示在试验力为294.2N(30Kgf)下保持20秒测定的硬度值勤为640。
560HV1表示在试验力为9.81N(1Kgf)下保持10-15秒测定的硬度值勤为560。
二、试验设备及仪器根据试验力的大小，维氏硬度试验设备可分为维氏硬度计、小载荷维氏硬度计和显微维氏硬度计。
试验设备应满足以下条件：（1）维氏硬度计、小载荷维氏硬度计试验力允许误差不大于±1.0%。
金属维氏硬度试验第1部分试验方法
测量装置的估测能 力
0.0002 0.5%d
最大允许误差
±0.0004mm ±1.0%d
9.3 压头横刃影响
压头横刃对维氏硬度的影响:
HV HV
100c2 4
2d
2 2
d
c
从式(4)可以看到,横刃增加引起硬度大的增 加,尤其压痕对角线d在小范围时,影响尤其 明显,也就是说,小压痕范围影响较明显.
5 硬度计
• 硬度计、压头、压痕测量装置均应符合国 标GB/4340.2-1999规定的要求.
6 试样
• 试样表面粗糙度 建议: 维氏硬度试样: Ra0.4 m 小负荷维氏硬度试样: Ra0.2m 显微维氏硬度试样:建议Ra0.1 m
• 试样最小厚度 试样最小厚度应为压痕对角线长度的 1.5d.
9.4 试样表面粗糙度影响
试样表面机加工粗糙度对压痕测量影响主要是粗
糙度差的表面造成压痕对角线端点不清晰,使得测 量数据分散性大.为了能减小这种影响,建议试样 的表面粗糙度为:
表3 表面粗糙度
试样
粗糙度Ra/ m
显微维氏硬度试样
0.1
小负荷维氏硬度试样
0.2
维氏硬度试样
0.4
9.5 试样最小厚度
试样厚度不足够时,试验测得的维氏硬度结 果会偏低.所以标准中规定试样或试验层厚 度应至少为压痕对角线的1.5倍,试验后试样 背面不出现变形痕迹.标准中附录A给出了 试样最小厚度-试验力-硬度的关系图.根据 该图确定试验条件下的最小试样厚度.
9.6 试验力保持时间影响
试验已经表明,维氏硬度测量结果受试验力 保持时间长短的影响.硬度低的试样,试验力 保持时间达30s后硬度下降才变得不明显, 但并未完全停止下降.所以,对试验力保持时 间应作规定,见标准中7.4条. 试验力保持时间对硬度测量结果的影响总 的趋向是,硬度随保持时间增长而降低.
维氏硬度计检定规程
维氏硬度计检定规程
维氏硬度计检定是为了确保维氏硬度计的测量结果准确可靠，一般按照以下规程进行：
1. 准备工作：检定前需要准备好维氏硬度计、硬度试样和检定仪器设备，确保设备的正常运行和准确性。
2. 标定仪器：使用标准硬度试样对检定仪器进行校准，保证其准确性。
标准硬度试样的选取要符合相关国家或行业的标准要求，如GB/T 231.2。
3. 测量方法：在检定过程中，要确保硬度计的测量方法正确。
按照维氏硬度计的操作规范进行测量，注意力的施加平稳、垂直，保证力的大小和施加时间的准确性。
4. 维护保养：定期对维氏硬度计进行维护保养，包括清洁仪器表面、校准仪器的力量和时间，更换磨损的零部件等。
这样能够保持维氏硬度计的稳定性和测量精度。
5. 检定记录：对每次进行维氏硬度计检定都要做好详细的记录，包括检定的日期、检定人员、测量结果等信息。
记录的目的是方便追溯，以确保硬度计的质量控制。
需要注意的是，维氏硬度计的检定规程可能会因不同的国家、行业和使用者的具体要求而有所不同。
因此，在进行维氏硬度计检定时，应根据实际情况参考和遵守相关的国家标准或行业规范。
维氏硬度计测试规笵
3MM时,在计算机的显示橍中观察.在显示橍的视场内出现明亮光斑,说明聚焦面即将到来此时就缓慢上升试台,直至目镜中观察到试样表面清晰成像,这时聚焦过程完成.
4.3.12如果在显示橍中观察到的成像呈模糊状或一半清晰一半模糊,则说明光源中必偏系统光路中心,需调节测量照明灯座上的三只螺钉,来调节灯泡的中心位置.
XXXXX五金塑胶制品厂
文件名称
维氏硬度计测试规笵
文件编号
版本
2.0
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1/2
1.目的
为确保硬度测试的准确性,及充份验证材料硬度特性.避免因硬度不符造成产品不良,Байду номын сангаас后工序生产加工困难现象的发生,故拟定该规笵.
2.适用范围
本程序适用于公司所有进厂原材料,及热处理产品硬度测试
3.权责
3.1 IQC负责每批需作硬度测试样板的提供.
4.3.13如果想观察试样表面上较大的视场范围,可将10×物镜转至前方位置,此时光路系统总放大倍率为100×,处于观察状态.
4.3.14将压头转至前方位置,转动时应小心缓慢地进行,防止过快产生冲击,此时压头顶端与聚焦好的试样平面的距离为0.3～0.45mm.注:当测试不规则的试样时,要小心,防止压头碰击试样,而损坏压头.
4.3.1检查仪器电源是否打开,然后开启硬度计的电源,(在仪器的右边)硬度计前的液晶显示屏会显示字母(HV F:9.800N HK T:10S)
4.3.2打开打印机的电源,绿色信号灯亮.
4.3.3开启计算机进入Windows桌面.
4.3.4选取桌面上的显微硬度测试器图标,双击左键开启测试程序.
维氏硬度检测细则
显微维氏硬度检测细则1、试用范围本细则适用于维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020mm～1.400mm。
2、原理将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持规时间后，卸除试验力，=0.102维氏硬度用HV表示，符号之前为硬度值，符号之后按如下顺序排列：640 HV 30/20640：硬度值HV：硬度符号30：实验力20：实验力保持时间4、试样4.1试件表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂，除非在产品标准中另有规定。
试验表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度，建议试验表面进行表面抛光处理。
4.2制备试样时应使由于过热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小。
4.3抛光/4.45.1试验一般在10℃-35℃室温下进行，对温度要求严格的试验，室温应为23℃±5℃。
5.25.3试验台清洁且无其他污物（氧化皮、油脂、灰尘等）。
试样应稳固地放置于刚性实验台上以保证实验过程中试样不产生位移。
5.4使压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力，加力过程中不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。
从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2s-8s之间。
对于小力维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，加力过程不能超过10s且压头下降速度应不大于0.2mm/s。
对于显微维氏硬度试验，压头下降速度应在15μm/s-70μm/s之间。
试验力保持时间为10s-15s。
对于特殊材料试样，试验力保持时间可以延长，直至试样不再发生塑性变形，明且误差应在2s动。
5.5应以较大压痕确定压痕间距。
5.6应测量压痕对角线的长度，用其算术平均值按表计算维氏硬度。
在平面上压痕对角线长度之差，应不超过对角线长度平均值的5%，如果超过5%，则应在试验报告中注明。
放大系统应能将对角线放大到视场的25%-75%。
6、结果不确定度如需要，一次完整的不确定度评估宜按照测量不确定度表示指南JJF1059进行评估。