您是否经常想知道您的项目所需的材料是否足以达到其预期目的？硬度是许多应用的关键特性。幸运的是，有*种相对简单的方法来测量材料的硬度 ，称为维氏硬度测试。

根据《 金属手册》，硬度被定义为“对塑性变形的抵抗力”。由于不同材料的行为方式不同，因此通常测量三种硬度。根据材料的不同，它们是：

• 压痕硬度

• 划痕硬度

• 回弹硬度

维氏硬度测试可测量金属、陶瓷和复合材料的小零件或薄片的压痕硬度 - 事实上几乎所有类型的材料。

维氏硬度测试是如何进行的？

该测试包括使用金刚石压头在测试材料上施加力（也称为“负载”）以获得压痕。材料上的压痕深度给出了试样的硬度值。*般来说，压痕越小，物体越硬。硬度测试可分为微观压痕测试和宏观压痕测试，这取决于施加到测试材料上的力。（微压痕测试通常使用高达 200 gf 的负载，而宏观压痕测试使用高达 1000 gf 的负载）。维氏硬度测试和努氏硬度测试是的测试，可用于微压痕和宏观压痕。

维氏硬度测试压痕示例 – 3 种不同硬度的材料。图片是 © 2017 EngineeringClicks

为什么要使用维氏硬度测试？

最初设计为替代布氏方法，该方法具有较大的压头和可能损坏试件的可能性，以及使用多种试验力的洛氏方法；维氏硬度测试易于使用，与其他硬度测试相比具有许多优势，例如：

• 使用的压头尺寸小，降低了可能损坏测试材料的风险

• 压头可用于任何类型的材料，无论其硬度如何

• 结果计算与压头的大小无关

• 与其他硬度测试相比，它的范围很广

• 施加单个试验力

关闭金刚石倾斜的压头

硬度是如何测量的？

测试是通过将金刚石压头压入被测表面来实现的。压头呈金字塔形，底部为方形，相对面之间的夹角为 136 度。通常，载荷从 1 到 100 kgf 不等。满载通常施加 10 到 15 秒。

维氏硬度测试压头几何形状。

测量形成在测试表面上的两条对角线的长度，平均值用于计算硬度，由比率 F/A 给出（其中 F 是力或载荷，单位为 kgf；A 是表面积压痕，以平方毫米为单位）。硬度值表示为维氏硬度（HV）或金刚石金字塔硬度（DPH）（通常为数字，无单位）。

测量是使用内置显微镜进行的。*些更高级的测试秤使用软件来获得更快、更准确的结果。

应用

Vickers 测试产生的压痕相对较小，因此，它在测试小零件或部分以及非常薄的物体（例如箔）的硬度时非常有用。

需要考虑的事项

为了从测试中获得准确的结果，最*考虑以下几点：

• 选择*个小到足以适应规模的样本

• 使测试材料的表面光滑，以达到适当的压痕并尽量减少测量误差。此外，这有助于保持材料垂直于压头

• 使压痕尽可能大，以**限度地提高测量的准确性（随着压痕尺寸的减小，出现错误的可能性更高）

限制

尽管具有所有优点，维氏硬度测试也有其自身的局限性。批评者认为，在较低的负载下，会产生*定程度的偏差。*些测试材料是预涂层的，在这种情况下，涂层的厚度会影响微压痕测量的准确性。为了克服这个问题，纳米技术领域的进步导致了纳米压痕方法的发展。

结论

维氏硬度测试易于使用，其优点远远潜在的缺点。其用途的多功能性——事实上它可以用来测量几乎任何类型材料的硬度——仍然使它非常有吸引力和广泛适用