維氏硬度計(jì)

      維氏硬度計(jì)的試驗(yàn)力比較多，只要工件表面的粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)，維氏硬度計(jì)都可以檢測(cè)。維氏硬度計(jì)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)，對(duì)工件表面進(jìn)行打壓，之后再由讀數(shù)顯微鏡測(cè)量壓痕的對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)度。之后利用對(duì)角線(xiàn)及試驗(yàn)力的一個(gè)換算關(guān)系來(lái)測(cè)得維氏硬度。另外可以安裝維氏硬度計(jì)測(cè)量軟件，通過(guò)電腦顯示屏來(lái)顯示圖像，操作測(cè)量硬度值更方便和快捷。

維氏硬度計(jì)用途

      維氏硬度試驗(yàn)主要用于材料研究和科學(xué)試驗(yàn)方面小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)，主要用于測(cè)試小型精密零件的硬度，表面硬化層硬度和有效硬化層深度，鍍層的表面硬度，薄片材料和細(xì)線(xiàn)材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等。由于試驗(yàn)力很小，壓痕也很小，試樣外觀(guān)和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗(yàn)主要用于金屬學(xué)和金相學(xué)研究，用于測(cè)定金屬組織中各組成相的硬度，用于研究難熔化合物脆性等。顯微維氏硬度試驗(yàn)還用于極小或極薄零件的測(cè)試，零件厚度可薄至3μm。

      廣泛應(yīng)用于測(cè)定微小、薄形試件、表面滲鍍層等試件的顯微硬度和測(cè)定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬的材料的努氏硬度，是科研機(jī)構(gòu)、工廠(chǎng)及質(zhì)監(jiān)部門(mén)進(jìn)行材料研究和檢測(cè)的理想硬度測(cè)試儀器。適用范圍：熱處理、碳化、淬火硬化層，表面覆層，鋼，有色金屬和微小及薄形零件等。配備努氏壓頭后能測(cè)定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬材料的努氏硬度。

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)原理

      維氏硬度計(jì)以49.03～980.7N的負(fù)荷,將相對(duì)面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規(guī)定時(shí)間后，用測(cè)量壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度，再按公式來(lái)計(jì)算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測(cè)定。維氏硬度尚有小負(fù)荷維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷﹤1.949.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測(cè)定；顯微維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷﹤1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測(cè)定。

試驗(yàn)力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。

維氏硬度值計(jì)算公式：HV = 常數(shù)×試驗(yàn)力/壓痕表面積 ≈0.1891 F/d2 …………式中：HV ――― 維氏硬度符號(hào)；F ――― 試驗(yàn)力（單位N）；d ――― 壓痕兩對(duì)角線(xiàn)d1、d2的算術(shù)平均值（單位mm）。實(shí)用中是根據(jù)對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度d通過(guò)查表可得到維氏硬度值。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定維氏硬度壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度范圍為0.020～1.400mm。見(jiàn)上面維氏硬度計(jì)試驗(yàn)原理圖示。

維氏硬度計(jì)分類(lèi)

1、從力值上分：

● 顯微硬度計(jì)：指施加力值小于2公斤的維氏硬度計(jì)，（比如：MC010-HV-1000）；

● 維氏硬度計(jì)：指施加力值大于2公斤而小于120公斤的維氏硬度計(jì)，（比如：MC010-HVS-50）；

2、從力值施加方式上分：

● 砝碼加載的維氏硬度計(jì)：比如MC010-HVST-30Z；

●  全功能維氏硬度計(jì)

● 電子加載的維氏硬度計(jì)：比如MC010-HVSD-50Z；

3、從測(cè)試顯示方式上分：

● 普通維氏硬度計(jì)：比如MC010-HV-5；

● 數(shù)顯維氏硬度計(jì)：比如MC010-HVS-20；

● 自動(dòng)轉(zhuǎn)塔維氏硬度計(jì)：比如MC010-HV-30Z；

● 數(shù)顯自動(dòng)轉(zhuǎn)塔維氏硬度計(jì)：比如MC010-HVS-5Z；

● 全功能維氏硬度計(jì)：比如MC010-HVST-50Z；

● 維氏硬度測(cè)量分析系統(tǒng)：比如HMAS測(cè)量控制系統(tǒng)

4、從力值檔位上分：

● 五檔力維氏硬度計(jì)，比如：MC010-HV-10Z

● 八檔力維氏硬度計(jì)，比如：JSJTC-2010-50

維氏硬度計(jì)表示方法

      維氏硬度計(jì)表示為HV，維氏硬度符號(hào)HV前面的數(shù)值為硬度值，后面為試驗(yàn)力值。常見(jiàn)的有HV5,HV10，HV20，HV30，HV50和HV100標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)保持時(shí)間為10～15S。但對(duì)于有色金屬則不能小于30秒，如果選用的時(shí)間超出這一范圍，在力值后面還要注上保持時(shí)間。

例如：

300HV30—表示采用294.2N（30kg）的試驗(yàn)力，保持時(shí)間10～15S時(shí)得到的硬度值為300。

450HV30/25—表示采用294.2N（30kg）的試驗(yàn)力，保持時(shí)間25S時(shí)得到的硬度值為450。

維氏硬度計(jì)工作環(huán)境

● 在室溫10~35℃的范圍內(nèi)；
●  在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上水平安裝；
●  在無(wú)震動(dòng)的環(huán)境中；
●  周?chē)鸁o(wú)腐蝕性介質(zhì)；
● 室內(nèi)相對(duì)濕度不大于65%。

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)：

維氏硬度計(jì)用于較薄的維氏硬度值測(cè)量。采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度。維氏硬度計(jì)試驗(yàn)的壓痕是正方形，輪廓清晰，對(duì)角線(xiàn)測(cè)量準(zhǔn)確，因此維氏硬度試驗(yàn)是常用硬度試驗(yàn)方法中精度的，同時(shí)它的重復(fù)性也很好，這一點(diǎn)比布氏硬度計(jì)*。

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)測(cè)量范圍寬廣，從很軟的材料（幾個(gè)維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個(gè)維氏硬度單位）都可測(cè)量。

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)很大的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗(yàn)力的大小無(wú)關(guān)，只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗(yàn)力，其硬度值不變。這就相當(dāng)于在一個(gè)很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)尺。這一點(diǎn)又比洛氏硬度試驗(yàn)來(lái)得*。

在中、低硬度值范圍內(nèi)，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗(yàn)和布氏硬度試驗(yàn)結(jié)果會(huì)得到近似的硬度值。維氏硬度計(jì)試驗(yàn)的試驗(yàn)力可以小到10gF，壓痕非常小，特別適合測(cè)試薄小材料。

2、缺點(diǎn)

維氏硬度計(jì)試驗(yàn)效率低，要求較高的試驗(yàn)技術(shù)，對(duì)于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專(zhuān)門(mén)的試樣，操作麻煩費(fèi)時(shí)，通常只在實(shí)驗(yàn)室中使用。

維氏硬度計(jì)技術(shù)特征：

維氏硬度計(jì)是采用精密機(jī)械技術(shù)、光電技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)和材料硬度分析軟件的新型維氏和努普硬度測(cè)試儀器。電腦全功能維氏硬度計(jì)外觀(guān)新穎，采用微機(jī)控制，通過(guò)軟件鍵輸入，能調(diào)節(jié)測(cè)量光源強(qiáng)弱，預(yù)置試驗(yàn)力保持時(shí)間、維氏和努氏試驗(yàn)方法切換、文件號(hào)與儲(chǔ)存等。在軟鍵面板上的LCD大顯示屏能顯示試驗(yàn)方式、試驗(yàn)力、壓痕測(cè)量長(zhǎng)度、硬度值、試驗(yàn)力保持時(shí)間、測(cè)量次數(shù)并能鍵入年、月、日，試驗(yàn)結(jié)果可通過(guò)微型打印機(jī)輸出，也可通過(guò)RS232接口與計(jì)算機(jī)連網(wǎng)。通過(guò)面板輸入測(cè)量壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度、屏幕直接讀出硬度值，簡(jiǎn)便了查表的繁瑣。電腦全功能維氏硬度計(jì)采用的壓痕測(cè)量轉(zhuǎn)換和測(cè)微目鏡一次測(cè)量讀數(shù)機(jī)構(gòu)。使用方便，測(cè)量精度高。電腦全功能維氏硬度計(jì)配置的自動(dòng)轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)讓測(cè)量過(guò)程更加自動(dòng)化，測(cè)量速度和效率更加快捷方便.電腦全功能維氏硬度計(jì)能對(duì)所測(cè)壓痕和材料金相組織進(jìn)行拍攝,數(shù)據(jù)分析以及讀取，使測(cè)量過(guò)程更加方便快捷。

例如：30公斤維氏硬度計(jì)

技術(shù)參數(shù)：
● 試驗(yàn)力：2Kgf、5Kgf、8Kgf、10Kgf、12Kgf、15Kgf、20Kgf、30Kgf

● 硬度符號(hào)：HV2、HV5、HV8、HV10、HV12、HV15、HV20、HV30

●  試驗(yàn)力施加方法：自動(dòng)加卸試驗(yàn)力
● 測(cè)量顯微鏡放大倍率:100X
● 試驗(yàn)力保荷時(shí)間:0～60s(1格為1秒，任意設(shè)定)
● 最小檢測(cè)單位：1μm
● 試件高度：150mm
● 壓頭中心到機(jī)壁距離：130mm
● 主機(jī)重量：約38Kg
● 電源：AC220V/50Hz
● 外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)：452×200×620mm

標(biāo)準(zhǔn)附件：
● 主機(jī)(包括自動(dòng)轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu))
● 圖像處理系統(tǒng)：1套
● 砝碼：3只
● 大、中、“V”試臺(tái)：各1只
● 水平調(diào)節(jié)螺釘：4只
●  10×測(cè)微目鏡：1只
●  10×物鏡：1只
● 維氏硬度塊：各1塊(高、中各一塊)
● 維氏壓頭：1只
● 備用保險(xiǎn)絲：2只(1A)
● 電源線(xiàn)：1根
● 產(chǎn)品合格證：1份
● 產(chǎn)品保修卡：1份
● 產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)：1份

維氏硬度計(jì)常見(jiàn)故障與調(diào)修

硬度計(jì)的種類(lèi)較多，在工礦企事業(yè)和科研單位中應(yīng)用很普遍的以金屬洛氏、布氏、維氏硬度計(jì)為主，其中金屬洛氏和金屬布氏硬度計(jì)相對(duì)于金屬維氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。常見(jiàn)故障的調(diào)修并不是很困難。下面就金屬維氏硬度計(jì)常見(jiàn)故障調(diào)修介紹如下。

根據(jù)多年來(lái)的工作實(shí)踐，在檢定和修理工作開(kāi)始前應(yīng)先從調(diào)整工作臺(tái)的水平入手，然后觀(guān)察主軸、杠桿、升降絲桿、緩沖機(jī)構(gòu)及測(cè)量裝置是否正常、靈活。保證對(duì)設(shè)備性能有一基本了解。然后再針對(duì)出現(xiàn)的情況逐一解決。

(1)加荷指示燈、測(cè)量顯微鏡燈不亮

首先檢查電源是否接好，然后檢查開(kāi)關(guān)、燈泡等。如排除這些因素后還不亮，就要看看負(fù)荷是否全部加上或簧片開(kāi)關(guān)是否正常。排除之后仍不正常，就必須從線(xiàn)路(電路)入手逐步排查。

(2)測(cè)量顯微鏡內(nèi)渾濁，看不到或看不清壓痕

這應(yīng)從調(diào)整顯微鏡焦距和燈光入手，調(diào)整之后仍不清楚，則應(yīng)分別轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡和目鏡，并分別移動(dòng)鏡內(nèi)帶虛線(xiàn)、實(shí)線(xiàn)、刻線(xiàn)的三塊平鏡，仔細(xì)觀(guān)察問(wèn)題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用長(zhǎng)纖脫脂棉沾擦洗干凈，按相反順序裝好后觀(guān)測(cè)，如仍未解決，則送修或更換測(cè)微顯微鏡。

(3)壓痕不在視場(chǎng)內(nèi)或稍轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，壓痕位置變化很大

出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭、測(cè)量顯微鏡、工作臺(tái)三者軸心不同造成的。由于壓頭固定在工作軸底端，因此按以下順序分別調(diào)整。①調(diào)整主軸下端的活動(dòng)間隙，以導(dǎo)向座下端面不直接接觸主軸錐面為準(zhǔn)；②調(diào)整轉(zhuǎn)軸側(cè)面螺釘使工作軸和主軸同(軸)心，調(diào)好后，在試塊上壓出一壓痕，觀(guān)察其在顯微鏡中位置，并記錄；③輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)(保證試塊在工作臺(tái)上不移動(dòng))在顯微鏡下找出試塊上不轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)點(diǎn)，此點(diǎn)即為工作臺(tái)軸心；④稍松開(kāi)升降絲桿壓板上的螺釘和底部螺絲，輕移整個(gè)升降絲桿，使工作臺(tái)軸心與測(cè)量顯微鏡中記下壓痕的位置重合，然后固緊壓板螺釘和調(diào)整螺絲，壓出一壓痕相互對(duì)照。重復(fù)以上步驟，直至重合為止。

(4)檢定時(shí)示值超差的原因及解決辦法

①測(cè)量顯微鏡標(biāo)尺不準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)微尺進(jìn)行檢查。如不準(zhǔn)可送修或更換。

②金剛石壓頭缺損。用80倍立體顯微鏡觀(guān)察，看其是否符合金剛石壓頭檢定規(guī)程規(guī)定。如有缺損更換壓頭。

③負(fù)(載)荷超出規(guī)程要求或負(fù)荷不穩(wěn)，用小負(fù)荷三等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)檢查。如負(fù)荷超出要求(±1.0%)但方向一致，這種情況是杠桿比例發(fā)生變化，可松開(kāi)主軸保護(hù)帽，轉(zhuǎn)動(dòng)力點(diǎn)觸頭，調(diào)整載荷(杠桿比)，調(diào)整好后固緊。如載荷不穩(wěn)，可能是力點(diǎn)刀刃變鈍、支點(diǎn)鋼球磨損或工作軸與主軸不同心、工作軸內(nèi)有較大摩擦等原因造成。這時(shí)檢查刀刃及鋼球，如變鈍或磨損，應(yīng)修整或更換。檢查工作軸并清洗，一定要注意配齊軸周鋼球，同(軸)心的調(diào)整見(jiàn)步驟3。

(5)加荷時(shí)有沖擊現(xiàn)象

這種情況的發(fā)生與緩沖器油太少或油太臟有關(guān)。加滿(mǎn)油或清洗緩沖器后一般就可解決。

故障類(lèi)型：

●  加荷指示燈、測(cè)量燈不亮的故障；

●  測(cè)量顯微鏡內(nèi)渾濁，看不到或者看不清壓痕；

●  壓痕不在神志內(nèi)或稍轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，壓痕位置變化比較大。

解決方法：

●  首先要檢查電源是否接好，然后再檢查開(kāi)關(guān)，燈泡等，如果排除這些因素還是不亮的話(huà)，就要看看負(fù)荷是否全部加上或者簧片開(kāi)關(guān)是否正常。

●  這要從調(diào)整顯微鏡焦躁和燈光入手，調(diào)整之后仍然不清楚，則要分別轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡和目鏡，并分別移動(dòng)鏡內(nèi)帶虛線(xiàn)、實(shí)線(xiàn)、刻線(xiàn)的三塊平鏡，仔細(xì)的觀(guān)察問(wèn)題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用張纖脫脂棉沾擦拭干凈。

●  對(duì)于出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭，測(cè)量顯微鏡、工作臺(tái)三者軸心不同所造成的，只要按照說(shuō)明書(shū)按順序分別調(diào)整下就可以了。