本部分按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法,见下表:
试验力范围 /N | 硬度符号 | 试验名称 |
F≥49.03 | ≥HV5 | 维氏硬度试验 |
1.961≤F<49.03 | HV0.2~<HV5 | 小力值维氏硬度试验 |
0.098 07≤F<1.961 | HV0.01~<HV0.2 | 显微维氏硬度 |
本文规定维氏硬度压痕对角线的长度范围为0.020mm~1.400mm。对于压痕对角线长度小于这个范围的,利用本方法测定维氏硬度会由于光学测量系统的局限和压头几
何形状的不完美导致较大的不确定度。
本文还规定了使用者对硬度计作日常检查的周期性检查方法。
本文适用于硬质合金、其他烧结碳化物,以及金属和其他无机覆盖层,包括铝基材上的电泳覆盖层、自催化涂层、喷涂涂层和阳极涂层。
本文适用于垂直于覆盖层表面的压痕测量和横截面的测量,前提是覆盖层的特性(光滑度、厚度等)允许准确读取压痕的对角线。
本文不适用于垂直于覆盖层表面进行测试时厚度小于0.030mm的涂层和测试覆盖层横截面时厚度小于0.100mm的涂层,GB/T21838.1能用于测定较小压痕的硬度。特殊
材料或产品的维氏硬度试验在相关标准中规定。
符号 | 说明 | 单位 |
d | 两压痕对角线长度d和dz的算术平均值,见图1 | mm |
F | 试验力 | N |
HV | ![]() |
|
a | 金刚石压头顶部两相对面平均夹角(公称136°),见图1 | (。) |
为了减小不确定度,维氏硬度计算可用压头的实际平均压头角度a | ||
注:标准重力加速度ga=9.80665m/s2为从kgf转换成N的转换因子。 |
除非产品标准中另有规定,试样表面应平坦光滑,试验面上应无氧化皮及外来污物,尤其不应有油脂。试样表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度。对于硬质合
金样品,试样表面层的去除厚度不应小于 0.2 mm。
制备试样时应采取合适的表面加工方式,以避免过热或冷加工损伤表面或改变样品表面硬度。由于显微维氏硬度压痕很浅,在制备试样时应采取特殊
措施。推荐根据材料特性采用合适的机械抛光/电解抛光工艺制备试样。
试样或试验层厚度应至少为压痕对角线长度的15倍,依附录A所述。试验后试样背面不应出现可见变形。
硬质合金的试样厚度应至少为1mm。
注:压痕深度大约为对角线长度的1/7(0.143d)。
对于在曲面试样上试验的结果,应使用附录B的表B.1~表B.6进行修正
对于小横截面或形状不规则的试样,宜使用类似金相的镶嵌专用支承台。支承材料宜充分支承试样,保证在加力过程中试样不发生移动。
当测定金属及其他无机覆盖层的维氏硬度时,应按照附录C规定的附加步骤和要求进行
试验通常在10℃~35℃范围的室温进行。如果不在此温度范围内试验,应在报告中说明。对于温度要求严格的试验,应在23℃士5℃进行。
典型的试验力如表4所示,也可选用其他包括大于980.7N,但不小于0.009807N的试验力开展试验。选择的试验力应使所产生压痕对角线的长度不小于0.020mm。注:对
于硬质合金,首选的试验力为294.2N(HV30)。
维氏硬度试验 | 小力值维氏硬度试验 | 显微维氏硬度试验 | |||
硬度符号 | 试验力/N | 硬度符号 | 试验力/N | 硬度符号 | 试验力/N |
- | - | - | - | HV0.001 | 0.009 807 |
- | - | - | - | HV0.002 | 0.019 61 |
- | - | - | - | HV0.003 | 0.029 42 |
- | - | - | - | HV0.005 | 0.049 03 |
HV5 | 49.03 | HV0.2 | 1.961 | HV0.01 | 0.098 07 |
HV10 | 98.07 | HV0.3 | 2.942 | HV0.015 | 0.1471 |
HV20 | 196.1 | HV0.5 | 4.903 | HV0.02 | 0.196 1 |
HV30 | 294,2 | HV1 | 9.807 | HV0.025 | 0.245 2 |
HV50 | 490.3 | HV2 | 19.61 | HV0.05 | 0.490 3 |
HV100* | 980.7 | HV3 | 29.42 | HV0.1 | 0.980 7 |