1.试验原理

1）将顶部两相对面具有规定角度（136°）的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力F压入试样表面，经保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度，如图3-10所示。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商，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。

图3-10　维氏硬度试验原理

a）压头（金刚石锥体）　b）维氏硬度压痕

2）维氏硬度的计算如下：

即维氏硬度的计算公式为

式中　0.102——试验力单位由kgf更换为N后需要乘以的系数，即1/g=1/9.80665=0.102（g为标准重力加速度）；

F——试验力，单位为N；

A——压痕表面积，单位为mm²；

d——压痕平均对角线长度，单位为mm，d=（d₁+d₂）/2，d₁、d₂为测量的两对角线长度（见图3-10）。

2.硬度值的表示

维氏硬度用HV表示，符号之前为硬度值，符号之后依次为选择的试验力值（见表3-17）、试验力保持时间（10～15s不标注）。如640HV30表示在试验力为294.2N下保持10～15s测定的维氏硬度值为640，640HV30/20表示在试验力为294.2N下保持20s测定的维氏硬度值为640。

表3-17　试验力的选择

3.试验程序

1）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2～10s之间。对于小载荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，压头下降速度应不大于0.2mm/s。

2）试验力保持时间为10～15s，对于特殊材料，试验力保持时间可以延长，但误差应在±2s之内。(www.daowen.com)

3）任一压痕中心距试样边缘距离，对于钢、铜及铜合金，至少应为压痕对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及合金，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、锡及合金，至少应为压痕对角线长度的6倍。如果相邻两压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距。

4）测量压痕两条对角线的长度，用式（3-3）计算硬度值。也可用其算术平均值按表3-18查出维氏硬度值。

5）在平面上压痕两对角线长度之差应不超过对角线平均值的5%，如果超过5%，必须在试验报告中注明。

表3-18　压痕对角线长度与维氏硬度值（HV10）对照表

（续）

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（续）

（续）

注：本表中的维氏硬度值是按试验力98.07N计算得到的HV10。若使用其他试验力，即选其他维氏硬度符号时，则表中硬度值应分别乘以3-19所列系数。

表3-19　维氏硬度换算系数