工程陶瓷维氏硬度测定方法

     试验时负荷应平稳、缓慢地施加在试样上，应无任何振动和冲击现象。负荷施加在试样上的速度称为加荷速度。较快的加荷速度会导致所测定的硬度值比实际值偏低（图5）因为此时所产生的塑性变形不仅是负荷的静态压入力，还有一部分附加的动能和惯性力，乃至冲击力同时作用在试样上，致使材料变形量增大，这种影响随着负荷的减小，被测试件硬度范围的增高而增大。过大的加荷速度不仅造成试验结果的偏差，同时也很容易损坏压头，这是应予避免的。

     加荷速度一般以压头下降的速度而定，通常为15~300μm/s 。在试验中定为300μm/s（0.3mm/s）。

     负荷通过压头作用在试样上，并保持一定时间后卸除。保荷时间过长，容易受到外界条件的干扰，主要是振动和冲击的影响。我们用不同的保荷时间进行了试验结果见表3、图6。从结果中可见，负荷保持时间愈长，材料变型愈充分，硬度值就愈低。硬度值愈高的材料愈明显，而小于30秒的时间内，硬度值变化不明显，一般定为10~15秒。

     负荷在试样上保持一段时间后好卸除，卸除时禁忌冲撞和振动，应平衡、匀速地卸除，一般较加荷速度为快，因其快慢对硬度值的影响不甚明显。

表   3

四、压痕数量

     硬度测量中压痕的数量与测定的结果的精度有关。一定数量的压痕所计算的硬度平均值较个别压痕或少数压痕所得的硬度值准确性和可比性强的多。因为个别压痕点有可能取在晶界上或空穴中，或是由于操作某一环节的疏忽而造成偏大或偏小，也只有在足够数量的压痕数值上才能判断出个别压痕的失真而予以剔除。在试样上所取压痕数量愈多所得硬度值的准确度就愈高，这从统计学的观点来看是不难理解的。本试验分别对不同试样进行5个和10个压痕点进行了比较，结果见表4。

     从试验结果看无显著性差异，因此规定取5个点的平均值作为试样的硬度值报出。

 表   4

     五、压痕之间的距离

     由于材料在负荷作用下产生压痕，而压痕周围应力分布最大可从中心扩展到2~4倍对角线长的距离，每个压痕周围都形成一个应力区，如果第二个压痕点与第一个压痕点距离过小，即第二个压痕点在第一个压痕点的应力区内，则会影响第二个压痕形状，使其变小，这会给测量带来不应有的偏差。当压痕邻近边缘时，由于边缘部分支撑材料减少，阻抗力会降低，致使压痕出现不对称性。在试验中规定压痕之间的距离及压痕距边缘的距离为两对角线平均长度的10~15倍，可保证结果的准确性。