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显微硬度块
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显微硬度块

显微硬度是一种压入硬度,反映被测物体对抗另一硬物体压入的能力。测量的仪器是显微硬度计,它实际上是一台设有加负荷装置带有目镜测微器的显微镜。测定之前,先要将待测磨料制成反光磨片试样,置于显微硬度计的载物台上,通过加负荷装置对四棱锥形的金刚石压头加压。负荷的大小可根据待测材料的硬度不同而增减。金刚石压头压入试样后,在试样表面上会产生一个凹坑。把显微镜十字丝对准凹坑,用目镜测微器测量凹坑对角线的长度。根据所加负荷及凹坑对角线长度就可计算出所测物质的显微硬度值。

 

由于所用金刚石压头的形状不同,显微硬度又分为维氏(Vickers)显微硬度和努普(Knoop)显微硬度两种。

维氏显微硬度是用对象为130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:

HV=18.18·P/d2

式中:HV-维氏硬度,Mpa;P-荷重,kg;

d-凹坑对角线长度,mm。

维氏显微硬度是用对象为136°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:

HV=常数×实验力/压痕表面积=0.102×2Fsin(136°/2)/d^2≈0.1891·F/d^2

式中:HV-维氏硬度,Mpa;F-实验力,N;[1]

d-两压痕对角线长度d1和d2的算术平均值,mm。

努普硬度是用对棱角为172°30′和130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:

HK=139.54·P/L2

式中:HK-努普硬度,Mpa;P-荷重,kg;

L-凹坑对角线长度,mm。

中国和欧洲各国采用维氏硬度,美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位,而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa

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