維氏硬度計

      維氏硬度計的試驗力比較多，只要工件表面的粗糙度符合標準，維氏硬度計都可以檢測。維氏硬度計通過步進電機，對工件表面進行打壓，之后再由讀數(shù)顯微鏡測量壓痕的對角線的長度。之后利用對角線及試驗力的一個換算關(guān)系來測得維氏硬度。另外可以安裝維氏硬度計測量軟件，通過電腦顯示屏來顯示圖像，操作測量硬度值更方便和快捷。

維氏硬度計用途

      維氏硬度試驗主要用于材料研究和科學(xué)試驗方面小負荷維氏硬度試驗，主要用于測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，薄片材料和細線材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等。由于試驗力很小，壓痕也很小，試樣外觀和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗主要用于金屬學(xué)和金相學(xué)研究，用于測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。顯微維氏硬度試驗還用于極小或極薄零件的測試，零件厚度可薄至3μm。

      廣泛應(yīng)用于測定微小、薄形試件、表面滲鍍層等試件的顯微硬度和測定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬的材料的努氏硬度，是科研機構(gòu)、工廠及質(zhì)監(jiān)部門進行材料研究和檢測的理想硬度測試儀器。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。

維氏硬度計試驗原理

      維氏硬度計以49.03～980.7N的負荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規(guī)定時間后，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度，試驗負荷﹤1.949.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷﹤1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。

試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。

維氏硬度值計算公式：HV = 常數(shù)×試驗力/壓痕表面積 ≈0.1891 F/d2 …………式中：HV ――― 維氏硬度符號；F ――― 試驗力（單位N）；d ――― 壓痕兩對角線d1、d2的算術(shù)平均值（單位mm）。實用中是根據(jù)對角線長度d通過查表可得到維氏硬度值。國家標準規(guī)定維氏硬度壓痕對角線長度范圍為0.020～1.400mm。見上面維氏硬度計試驗原理圖示。

維氏硬度計分類

1、從力值上分：

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

● 維氏硬度計：指施加力值大于2公斤而小于120公斤的維氏硬度計，（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：比如MC010-HVST-30Z；

●  全功能維氏硬度計

● 電子加載的維氏硬度計：比如MC010-HVSD-50Z；

3、從測試顯示方式上分：

● 普通維氏硬度計：比如MC010-HV-5；

● 數(shù)顯維氏硬度計：比如MC010-HVS-20；

● 自動轉(zhuǎn)塔維氏硬度計：比如MC010-HV-30Z；

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

● 全功能維氏硬度計：比如MC010-HVST-50Z；

● 維氏硬度測量分析系統(tǒng)：比如HMAS測量控制系統(tǒng)

4、從力值檔位上分：

● 五檔力維氏硬度計，比如：MC010-HV-10Z

● 八檔力維氏硬度計，比如：JSJTC-2010-50

維氏硬度計表示方法

      維氏硬度計表示為HV，維氏硬度符號HV前面的數(shù)值為硬度值，后面為試驗力值。常見的有HV5,HV10，HV20，HV30，HV50和HV100標準的試驗保持時間為10～15S。但對于有色金屬則不能小于30秒，如果選用的時間超出這一范圍，在力值后面還要注上保持時間。

例如：

300HV30—表示采用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間10～15S時得到的硬度值為300。

450HV30/25—表示采用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間25S時得到的硬度值為450。

維氏硬度計工作環(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；
●  在無震動的環(huán)境中；
●  周圍無腐蝕性介質(zhì)；
● 室內(nèi)相對濕度不大于65%。

維氏硬度計試驗優(yōu)缺點

1、優(yōu)點：

維氏硬度計用于較薄的維氏硬度值測量。采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長度。維氏硬度計試驗的壓痕是正方形，輪廓清晰，對角線測量準確，因此維氏硬度試驗是常用硬度試驗方法中精度*的，同時它的重復(fù)性也很好，這一點比布氏硬度計*。

維氏硬度計試驗測量范圍寬廣，從很軟的材料（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。

維氏硬度計試驗很大的優(yōu)點在于其硬度值與試驗力的大小無關(guān)，只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗力，其硬度值不變。這就相當于在一個很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個統(tǒng)一的標尺。這一點又比洛氏硬度試驗來得*。

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

2、缺點

維氏硬度計試驗效率低，要求較高的試驗技術(shù)，對于試樣表面的光潔度要求較高，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費時，通常只在實驗室中使用。

維氏硬度計技術(shù)特征：

維氏硬度計是采用精密機械技術(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試儀器。電腦全功能維氏硬度計外觀新穎，采用微機控制，通過軟件鍵輸入，能調(diào)節(jié)測量光源強弱，預(yù)置試驗力保持時間、維氏和努氏試驗方法切換、文件號與儲存等。在軟鍵面板上的LCD大顯示屏能顯示試驗方式、試驗力、壓痕測量長度、硬度值、試驗力保持時間、測量次數(shù)并能鍵入年、月、日，試驗結(jié)果可通過微型打印機輸出，也可通過RS232接口與計算機連網(wǎng)。通過面板輸入測量壓痕對角線長度、屏幕直接讀出硬度值，簡便了查表的繁瑣。電腦全功能維氏硬度計采用*的壓痕測量轉(zhuǎn)換和測微目鏡一次測量讀數(shù)機構(gòu)。使用方便，測量精度高。電腦全功能維氏硬度計配置的自動轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu)讓測量過程更加自動化，測量速度和效率更加快捷方便.電腦全功能維氏硬度計能對所測壓痕和材料金相組織進行拍攝,數(shù)據(jù)分析以及讀取，使測量過程更加方便快捷。

例如：30公斤維氏硬度計

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

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

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

標準附件：
● 主機(包括自動轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu))
● 圖像處理系統(tǒng)：1套
● 砝碼：3只
● 大、中、“V”試臺：各1只
● 水平調(diào)節(jié)螺釘：4只
●  10×測微目鏡：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
● 備用保險絲：2只(1A)
● 電源線：1根
● 產(chǎn)品合格證：1份
● 產(chǎn)品保修卡：1份
● 產(chǎn)品使用說明書：1份

維氏硬度計常見故障與調(diào)修

硬度計的種類較多，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、維氏硬度計為主，其中金屬洛氏和金屬布氏硬度計相對于金屬維氏硬度計結(jié)構(gòu)簡單。常見故障的調(diào)修并不是很困難。下面就金屬維氏硬度計常見故障調(diào)修介紹如下。

根據(jù)多年來的工作實踐，在檢定和修理工作開始前應(yīng)先從調(diào)整工作臺的水平入手，然后觀察主軸、杠桿、升降絲桿、緩沖機構(gòu)及測量裝置是否正常、靈活。保證對設(shè)備性能有一基本了解。然后再針對出現(xiàn)的情況逐一解決。

(1)加荷指示燈、測量顯微鏡燈不亮

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

(2)測量顯微鏡內(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)動物鏡和目鏡，并分別移動鏡內(nèi)帶虛線、實線、刻線的三塊平鏡，仔細觀察問題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用長纖脫脂棉沾*擦洗干凈，按相反順序裝好后觀測，如仍未解決，則送修或更換測微顯微鏡。

(3)壓痕不在視場內(nèi)或稍轉(zhuǎn)動工作臺，壓痕位置變化很大

出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭、測量顯微鏡、工作臺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)整主軸下端的活動間隙，以導(dǎo)向座下端面不直接接觸主軸錐面為準；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，觀察其在顯微鏡中位置，并記錄；③輕輕轉(zhuǎn)動工作臺(保證試塊在工作臺上不移動)在顯微鏡下找出試塊上不轉(zhuǎn)動的一個點，此點即為工作臺軸心；④稍松開升降絲桿壓板上的螺釘和底部螺絲，輕移整個升降絲桿，使工作臺軸心與測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，壓出一壓痕相互對照。重復(fù)以上步驟，直至*重合為止。

(4)檢定時示值超差的原因及解決辦法

①測量顯微鏡標尺不準。用標準測微尺進行檢查。如不準可送修或更換。

②金剛石壓頭缺損。用80倍立體顯微鏡觀察，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(載)荷超出規(guī)程要求或負荷不穩(wěn)，用小負荷三等標準測力計檢查。如負荷超出要求(±1.0%)但方向一致，這種情況是杠桿比例發(fā)生變化，可松開主軸保護帽，轉(zhuǎn)動力點觸頭，調(diào)整載荷(杠桿比)，調(diào)整好后固緊。如載荷不穩(wěn)，可能是力點刀刃變鈍、支點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)整見步驟3。

(5)加荷時有沖擊現(xiàn)象

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

故障類型：

●  加荷指示燈、測量燈不亮的故障；

●  測量顯微鏡內(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)動工作臺，壓痕位置變化比較大。

解決方法：

●  首先要檢查電源是否接好，然后再檢查開關(guān)，燈泡等，如果排除這些因素還是不亮的話，就要看看負荷是否全部加上或者簧片開關(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)動物鏡和目鏡，并分別移動鏡內(nèi)帶虛線、實線、刻線的三塊平鏡，仔細的觀察問題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用張纖脫脂棉沾*擦拭干凈。

●  對于出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭，測量顯微鏡、工作臺三者軸心不同所造成的，只要按照說明書按順序分別調(diào)整下就可以了。