什么是维氏硬度测试?

你们大多数人可能知道布氏硬度试验,但你听说过维氏硬度测试吗?该硬度测试用于确定材料的硬度,其独特性在于在该测试中您必须使用金刚石作为压头。

历史

Robert L. Smith和George E. Sandland于1921年在维克斯有限公司开发了维克斯硬度测试。他们发现了这种技术,因为他们希望有比布氏硬度测试更简单的技术来测量材料的硬度。维氏硬度测试最好的地方在于,这种测试适用于宇宙中存在的所有金属。该测试以维氏金字塔数(HV)或金刚石金字塔硬度(DPH)为单位表示。

维氏硬度测试中压头的选择:

压头在维氏硬度试验中的应用

在本次试验中,压头起着重要的作用。在早期,有很多关于选择压头的事情。但经过多次试验,本次试验选用金刚石作为压头。但是钻石的形状也有限制。想知道这个限制吗?钻石必须是方形金字塔的形状。如果比较布氏硬度试验和维氏硬度试验所用压头的尺寸,则本试验所用压头的尺寸为布氏硬度试验所用球直径的3/8。

金刚石的平面与倾斜的外表面之间的角度保持在22º左右。

力是垂直方向作用在金刚石上的。现在,维克斯金字塔数或HV数被计算为F/A的比率。

维氏硬度试验

图片来源

面积A由下式给出:

维氏硬度面积公式

A是最终压痕的表面积。现在将方程修改如下:

维氏硬度面积公式简化

D =压头左对角线的平均长度

现在,让我们通过将施加的力按压痕面积潜水来计算维克斯金字塔数。

维克斯金字塔数如下所示:

维克斯金字塔数公式

如上式所示,维克斯金字塔数的单位为kgf/mm2.维氏硬度用国际单位制表示为MPa或GPa。

如果你想转换成kgf/mm2成N /毫米2然后,简单地将第一个单位乘以重力加速度。

也读

维氏硬度数的表示格式如下:

rht11

这个词aa让您了解应用负载的时间间隔。

例如430HV30/15

这里的“15”表示在压头上施加负载15秒。

下表给出了不同材料的HV值的样品值。

不同材料的高压值

为了更好地理解测试,请观看下面的视频:

维氏硬度试验的应用

维氏硬度测试的重要应用:

你知道康维尔580飞机吗?在这架飞机中,制造商指定的套筒和鳍片连接销通过维氏硬度测试指定为390HV5。

当用维氏试验测量硬度时,对给定材料表面的性质有限制。

材料表面应满足以下条件:

给定的材料必须没有任何种类的杂质,以及表面区域应该被抛光或精密研磨。

在该测试的实验过程中,材料或表面应紧紧夹紧,以获得准确的硬度值。

优势

  • 维氏硬度测试的主要好处是它适用于任何类型的材料。无论给定的材料是硬的还是软的,这个测试都适用
  • 这种测试非常通用,因为它只需要一种类型的压头。因此,对于复杂的应用程序,不需要寻找各种大小的压头。你可以坚持使用理想的压头,并能得到你想要的结果。
  • 这个测试给了我们最高程度的准确性,所以,没有必要担心硬度值。

缺点

  • 如上所述,这个测试需要完美的表面。表面必须是规则的。
  • 如果所有实验条件相同且设置就绪,该测试需要30 - 60秒进行。此时间比其他硬度检测试验时间大。

因此,维氏硬度试验在硬度研究中是非常重要的。由于这种测试的通用性,它已被用于几乎所有类型的应用程序。虽然它有一些缺点,但仍然在世界范围内广泛使用。在这篇文章中,我们几乎涵盖了维氏硬度测试的各个方面。如果你喜欢这篇文章,请花时间分享它。

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