左为压痕在材料表面的投影,l1和l2为压痕对角线长;右为金刚石压头的侧面观,其相对面夹角为136°。
维氏硬度试验使用正四棱锥形的金刚石压头,其相对面夹角为136°。由于其硬度极高,金刚石压头可以用于压入几乎所有材料,而且棱锥的形状使得压痕和压头本身的大小无关。将压头用一定的负荷(试验力)压入被测材料表面。保持负荷一定时间后,卸除负荷,测量材料表面的方形压痕之对角线长度。对相互垂直的二对角线长度(l1和l2)取其算术平均值。
维氏硬度值的计算公式为:
HV
=
F
S
g
=
2
F
sin
(
136
∘
2
)
g
d
2
≈
0.1891
F
d
2
[
N/mm
2
]
{\displaystyle {\mbox{HV}}={\frac {F}{Sg}}={\frac {2F\sin({\frac {136^{\circ }}{2}})}{gd^{2}}}\approx 0.1891{\frac {F}{d^{2}}}\quad [{\textrm {N/mm}}^{2}]}
F = 负荷(牛顿力)
S = 压痕表面积(平方毫米)
α = 压头相对面夹角=136°
d = 平均压痕对角线长度(毫米)
g = 标准重力加速度(9.80665 m/s2)
报告维氏硬度值的标准格式为xHVy。例如440HV30中,440是维氏硬度值,30指的是测量所用的负荷值(单位: 牛顿, N) 与标准重力加速度的比值,其 (单位: 牛顿, N) 。
实验对比:冷拉HPB235级钢筋强度降低,冷拉热轧带肋钢筋强度较高。而且冷拉钢的塑性,韧性比普通钢的差,易发生脆断。屈服强度有所降低,272的应该是冷轧钢,因为抗拉越强维式硬度越大一样。