機械性質

維氏硬度(Vickers hardness)

/ VIK-erz /

維氏試驗把一個小的四面鑽石角錐壓入表面,再量它留下方正凹痕的對角線。它最大的吸引力是「一種方法、一個標度」就涵蓋從軟鉛到最硬的工具鋼與陶瓷的一切,因為鑽石永遠不會像鋼球那樣被壓扁。勃氏與洛氏各自需要一整組球與標度,維氏卻用單一連續標度對付所有材料。

以載重(常在 1 到 100 kgf 之間)把鑽石壓入並停留固定時間;在顯微鏡下量方形壓痕的兩條對角線並取平均,維氏硬度(HV)就是載重除以壓痕的接觸面積,HV = 1.854 x F / d^2,其中 F 以 kgf、d 以 mm 計。因為角錐在任何載重下都產生幾何相似的凹痕,HV 幾乎與所用載重無關。把載重調到很低(幾克到 1 kgf)就成了微硬度試驗,能探測單一微小晶粒、薄鍍層或齒輪齒的硬化表層。

維氏因其準確度與極大範圍而是研究者與冶金學家的最愛,微硬度更讓你能逐點測繪硬度如何橫跨微觀組織或穿過表面硬化層而變化。它相對於洛氏的取捨是速度:凹痕須以光學量測,所以每次讀值較慢,且需要平整、拋光的表面與一些細心。與勃氏一樣,它以面積為基礎的數值與抗拉強度相關,當一個標度必須同時橫跨極軟與極硬材料時,它是標準選擇。

為檢驗滲碳齒輪,冶金學家從表面往內打一排微小的維氏微硬度壓痕,畫出硬度隨深度如何下降,以確認硬化層夠厚。

一個鑽石角錐、一個標度通吃一切——在極小載重下還能探測單一晶粒或薄鍍層。

維氏用一個連續標度橫跨所有硬度,但因對角線須在拋光面上以光學量測,每次讀值比洛氏慢。在極低載重(微硬度)下,結果會對載重與表面加工敏感。

又称
HVmicrohardnessdiamond pyramid hardness微硬度