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如何选择维氏硬度计的试验力?

在购买了一台维氏硬度计在进行测试时,由于一台维氏硬度计一般都配有多档试验力,常规的如6-8档,除了图纸上指定了试验力如HV1,这个给出了确定的试验力1Kg,但大多数没确定试验力要求的,具体选择哪一档试验力就是个问题了,实际上这里这个问题可以转化成在一档试验力下,所能检测的材料的最薄厚度,材料的厚度低于这个最薄厚度时,在用压头对材料进行打压时,试验力没有的作用的被测材料上,而是有一部分作用在了支撑材料的工作台上,造成测试的硬度值不是材料的真实硬度值;目前近期的国家标准要求的材料的最薄厚度要是测试出的压痕对角线的1.5倍,而以前的标准要求的是测试深度的10倍,由于维氏硬度测试时使用的是136度正四棱锥金刚石压头,测试时压入试样的深度是压痕对角线的1/7,那按10倍的深度算,即10/7×D=1.43D,与新的标准要求的1.5倍,新的标准对材料的最薄厚度有相对高的要求;那么在一档试验力下材料的最薄厚度如何确定呢?其实要与材料本身的硬度有关的,如在1Kg试验力下,材料硬度是500HV,按维氏硬度计算公式HV=0.1891×F/D2(其中试验力F的单位是N,压痕对角线D的单位是mm),把500HV和试验力1公斤=1×9.80665N,带入计算公式500=0.1891×1×9.80665/D2,可以计算得到D=0.061mm,按新的国家标准要求的最薄厚度是压痕对角线的1.5倍算,即最薄厚度为0.061×1.5=0.0915mm,即在0.0915mm以上厚度时,该材料能够承受1Kg试验力,如果材料厚度小于0.0915mm时,就应该选择更小的试验力进行测试了。
若所测材料能够承受一台硬度计的所有试验力,那么从提高测量测精度考虑,应选择较大试验力进行测试,因为试验力大,所测试得到的压痕也大即压痕对角线比较长。在机器的操作过程中,由人眼或现场的其他随机因素对压痕长度测量时引入的误差在一定的范围,当测试长度比较大时,这些误差占的比较相对就小,即由计算公式看压痕对角线D的准确度高,与此同时,国标上要求的试验力误差是正负1%,试验力大也就意味着1%区间的范围的会扩大,硬度计生产厂家在试验力较大时能够更好的控制力值的准确度,因此这些因素会造成机器的整体测量精度比较高,总后在选择试验力时就是一句话,在材料所能承受的试验力中选择大的试验力进行测试。

如何选择一款合适的硬度计

在选择硬度计时,要结合测试试样的大小,试样要好拿到机器的工作台上,可以购买台式机,不好搬动的就选择便携式的,在知道需要测试哪个标尺时,可以直接选择直接测试这个标尺的机器,如HRC,那可以选择洛氏硬度计,在这个基础上如果试样很薄由于HRC测试时试验力是150Kg,容易造成试样打穿无法测出真实的硬度值,这时一般都是会选择维氏硬度计测试完维氏硬度在转化为HRC,洛氏布氏维氏试样的最薄厚度要求在国家标准的附录上都可以查找,如洛氏HRC如下:

洛氏硬度计目前国内使用较多的很少HRC标尺,因此洛氏机器适合测试的材料还是相对比较硬的的材料,像HRB标尺使用区间还是在80-100HRB
对一些轻金属如铜、铝、铅等和铸铁,比较适合的是布氏硬度计,轻金属比较软,布氏硬度测试时压痕比较大,测量比较精确;对一些粗大晶粒的金属如铸铁,布氏硬度测试的压痕大可以避免晶粒粗大的影响,得到精确的测量结果,同时在铸件行业,布氏硬度可以换算得到材料的抗拉强度
维氏硬度几乎涵盖了从很软到很硬的材料,是通用的一种硬度计,也是目前使用最多的硬度计

 

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