维氏硬度计试验方法是英国史密斯（R.L.Smith）和塞德兰德（C.E.Sandland）于1925年提出的。英国的维克斯—阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司试制了第一台以此方法进行试验的硬度计。因此该试验方法被称为维氏（Vickers）硬度试验方法，进行此种硬度试验的硬度计被称为维氏硬度计。维氏硬度计试验的试验力向小的方向延伸，就出现了小负荷维氏和显微维氏硬度计试验。通常将维氏硬度计按试验力大小分为以下三种：维氏：F≥49.03N（HV5以上）小负荷维氏：1.961N≤F≤49.03N（HV0.2至HV3）显微维氏：F≤1.961N（HV0.2以下）在实际使用中，特别是维氏硬度计的设计时，往往根据使用方便，试验力相互交叉，划分并不十分严格。以下非特别注明时，统称为：维氏硬度计试验。维氏硬度计试验基本原理维氏硬度计试验原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是压头用金刚石正四棱锥压头。正四棱锥两对面的夹角为136°，底面为正方形，如图2.2-1所示。维氏硬度计试验基本原理是将两相对面夹角为136°（两相对棱夹角为148°6’42’’）的金刚石正四棱锥压头，在一定的试验力作用下压入试样表面，保持一定的时间后，卸除试验力，测量压痕对角线长度，如图2.2-2所示，以试验力除以压痕锥形表面积所得的商表示维氏硬度计值。

在国标《GB11354-2005钢铁零件渗碳层深度测定和金相组织检验》中是这样规定用维氏硬度计测渗氮层深度的标准：1、试样的切取试样应从渗氮零件上切取，也可用与零件的材料、处理条件、加工精度相同，并经同炉渗氮处理的试样。2、检测部位的要求检测部位应有代表性，试样应垂直于渗氮层表面切取，在磨制和抛光过程中，检测表面不允许过热，边缘不允许倒角和剥落。3、用硬度法测渗氮层深度的方法采用维氏硬度计，试验力规定为2.94N（0.3kgf），从试样表面测至比基体维氏硬度值高50HV处的垂直距离为渗氮层深度。在距离表面3倍渗氮层深度处测得的硬度值（至少取3点平均）作为实测的基体硬度值。对于渗氮层硬度变化很平缓的钢件（如碳钢或低碳低合金钢制件），其渗氮层深度可从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度值高30HV处。当渗氮层的深度与压痕尺寸不适合时，可由有关各方协商，采用1.96N（0.2kgf)~19.6N（2kgf）范围内的试验力，但在HV后需注明：如HV0.2,表示用1.96N（0.2kgf）试验力。渗氮层深度用拉丁字母DN表示，以毫米计，取小数点后两位。例如0.25DN（300HV0.5）表示界限硬度为300HV，试验力为4.903N（0.5kgf）时，渗氮层深度为0.25mm。根据标准中的要求，测渗氮层深度用1公斤的显微维氏硬度计就可以，它的试验力包括0.098N(10gf)、0.2452N(25gf)、0.4903N(50gf)、0.9807N(100gf)、1.961N(200gf)、2.942N(300gf)、4.903N(500gf)、9.807N(1000gf)这八种。除了要测几个点的维氏硬度值，还需要测垂直距离，建议您选择一套维氏测量软件，在电脑上进行测量既方便又精准，而且眼睛也不会太累。

1、优点：维氏硬度计用于较薄的维氏硬度值测量。采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。维氏硬度计试验的压痕是正方形，轮廓清晰，对角线测量准确，因此维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。维氏硬度计试验测量范围宽广，从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬的材料(3000个维氏硬度单位)都可测量。维氏硬度计试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度计试验来得优越。在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度计值。维氏硬度计试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。维氏硬度计的功能配置解析2、缺点维氏硬度计试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。技术特征：维氏硬度计是采用精密机械技术、光电技术、图形图像处理技术和材料硬度分析软件的新型维氏和努普硬度测试仪器。电脑全功能维氏硬度计外观新颖，采用微机控制,通过软件键输入，能调节测量光源强弱，预置试验力保持时间、维氏和努氏试验方法切换、文件号与储存等。在软键面板上的LCD大显示屏能显示试验方式、试验力、压痕测量长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数并能键入年、月、日，试验结果可通过微型打印机输出，也可通过RS232接口与计算机连网。通过面板输入测量压痕对角线长度、屏幕直接读出硬度值，简便了查表的繁琐。电脑全功能维氏硬度计采用独特的压痕测量转换和测微目镜一次测量读数机构。使用方便，测量精度高。电脑全功能维氏硬度计配置的自动转塔结构让测量过程更加自动化，测量速度和效率更加快捷方便.电脑全功能维氏硬度计能对所测压痕和材料金相组织进行拍摄,数据分析以及读取，使测量过程更加方便快捷。

工矿企事业和科研单位中应用最普遍的以金属洛氏、布氏、维氏硬度计为主，其中金属洛氏和金属布氏硬度计相对于金属维氏硬度计结构简单。常见故障的调修并不是很困难。下面就金属维氏硬度计常见故障调修介绍如下。维氏硬度计检定和修理工作开始前应先从调整工作台的水平入手，根据多年来的工作实践。然后观察主轴、杠杆、升降丝杆、缓冲机构及测量装置是否正常、灵活。保证对设备性能有一基本了解。然后再针对出现的情况逐一解决。1,加荷指示灯、测量显微镜灯不亮然后检查开关、灯泡等。如排除这些因素后还不亮，首先检查硬度计电源是否接好。就要看看负荷是否全部加上或簧片开关是否正常。排除之后仍不正常，就必须从线路(电路)入手逐步排查。2,压痕位置变化很大，压痕不在视场内或稍转动工作台维氏硬度计因此按以下顺序分别调整。①调整主轴下端的活动间隙，出现这种情况的原因是由于压头、测量显微镜、工作台三者轴心不同造成的由于压头固定在工作轴底端。以导向座下端面不直接接触主轴锥面为准;②调整转轴侧面螺钉使工作轴和主轴同(轴)心，调好后，试块上压出一压痕，观察其在显微镜中位置，并记录;③轻轻转动工作台(保证试块在工作台上不移动)显微镜下找出试块上不转动的一个点，此点即为工作台轴心;④稍松开升降丝杆压板上的螺钉和底部螺丝，轻移整个升降丝杆，使工作台轴心与测量显微镜中记下压痕的位置重合，然后固紧压板螺钉和调整螺丝，压出一压痕相互对照。重复以上步骤，直至完全重合为止。3,检定时示值超差的原因及解决办法①测量显微镜标尺不准。用标准测微尺进行检查。如不准可送修或更换。②看其是否符合金刚石压头检定规程规定。如有缺损更换压头。金刚石压头缺损。用80倍立体显微镜观察。③用小负荷三等标准测力计检查。如负荷超出要求(±1.0%)但方向一致，负(载)荷超出规程要求或负荷不稳。这种情况是杠杆比例发生变化，可松开主轴保护帽，转动力点触头，调整载荷(杠杆比)调整好后固紧。如载荷不稳，可能是力点刀刃变钝、支点钢球磨损或工作轴与主轴不同心、工作轴内有较大摩擦等原因造成。这时检查刀刃及钢球，如变钝或磨损，应修整或更换。检查工作轴并清洗，一定要注意配齐轴周钢球，同(轴)心的调整见步骤24,看不到或看不清压痕，测量显微镜内浑浊调整之后仍不清楚，这应从调整显微镜焦距和灯光入手。则应分别转动物镜和目镜，并分别移动镜内带虚线、实线、刻线的三块平镜，仔细观察问题出在哪一块镜面上，然后卸下，用长纤脱脂棉沾无水酒精擦洗干净，按相反顺序装好后观测，如仍未解决，则送修或更换测微显微镜。

维氏硬度计简介维氏硬度计的试验力比较多，因此维氏硬度计的应用也比较广泛。其它硬度计能测的材料或工件，只要工件表面的粗糙度符合标准，维氏硬度计都可以检测。维氏硬度计通过步进电机，对工件表面进行打压，之后再由读数显微镜测量压痕的对角线的长度。之后利用对角线及试验力的一个换算关系来测得维氏硬度。另外可以安装维氏硬度计测量软件，通过电脑显示屏来显示图像，操作测量硬度值更方便和快捷。维氏硬度计一般分类三种:一.维氏硬度计一般指最大负荷在10-50公斤的维氏硬度计二.小负荷维氏硬度计一般指最大负荷在5公斤的维氏硬度计三.显微维氏硬度计一般指最大负荷在1公斤的维氏硬度计维氏硬度计简介维氏硬度计的试验力比较多，因此维氏硬度计的应用也比较广泛。其它硬度计能测的材料或工件，只要工件表面的粗糙度符合标准。维氏硬度计都可以检测。维氏硬度计通过步进电机，对工件表面进行打压，之后再由读数显微镜测量压痕的对角线的长度。之后利用对角线及试验力的一个换算关系来测得维氏硬度。另外可以安装维氏硬度计测量软件，通过电脑显示屏来显示图像，操作测量硬度值更方便和快捷。维氏硬度计一般分类三种:一.维氏硬度计一般指最大负荷在10-50公斤的维氏硬度试验机二.小负荷维氏硬度计一般指最大负荷在5公斤的维氏硬度试验机三.显微维氏硬度计一般指最大负荷在1公斤的维氏硬度试验机维氏硬度计试验原理试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值计算公式：HV=常数×试验力/压痕表面积≈0.1891F/d2…………式中：HV―――维氏硬度符号;F―――试验力(单位N);d―――压痕两对角线d1、d2的算术平均值(单位mm)。实用中是根据对角线长度d通过查表可得到维氏硬度值。国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm。见上面维氏硬度计试验原理图示。维氏硬度计分类一、显微硬度计二、数显显微硬度计三、数显维氏硬度计四、小负荷维氏硬度计五、视屏测量显微硬度计六、数显触摸屏显微硬度计七、自动测量维氏硬度计八、自动转塔维氏硬度计

维氏硬度试验基本原理：维氏硬度试验原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是压头用金刚石正四棱锥压头。正四棱锥两对面的夹角为136°，底面为正方形。维氏硬度试验基本原理是将两相对面夹角为136°（两相对棱夹角为148°6’42’’）的金刚石正四棱锥压头，在一定的试验力作用下压入试样表面，保持一定的时间后，卸除试验力，测量压痕对角线长度，如图下图所示，以试验力除以压痕锥形表面积所得的商表示维氏硬度值。维氏硬度值的表示：将HV作为维氏硬度值单位的表示符号。由于硬度值与试验条件相关，因此在HV后要标注主要的试验条件。HV前的数字表示硬度值，HV后第1个数字表示试验力（kgf），第2个数字表示不同于10~15s的保荷时间（10~15s是标准试验力保荷时间）。例如：440HV10表示：在10kgf试验力作用下保持10~15s测得的维氏硬度值为440。440HV10/30表示：在10kgf试验力作用下保持30s测得的维氏硬度值为440。维氏硬度试验的特点和应用范围和布氏、洛氏硬度试验相比，维氏硬度试验测量范围较宽，从较软材料到超硬材料，几乎涵盖各种材料；维氏硬度试验具有相似性，使得试验力的选取具有较大的灵活性；由于压痕轮廓较清晰，测量对角线长度时，具有较高的对线精确度，因而硬度的测量精确度较高；显微维氏硬度试验的试验力很小，因而可对特别细小的试件进行硬度测定。维氏硬度试验特别适应于精密仪表中的薄件、小件以及镀层、渗碳、渗氮层等的硬度测定。显微维氏硬度试验因其试验力比较小，更能进行材料金相组织及脆性材料的硬度测量。

理论分析和试验结果表明，维氏硬度值与下列因素有关：1、试验力：硬度值大小与试验力大小、试验力方向、试验力保持时间极其施加速度有关。2、压头：硬度值与金刚石压头两相对面夹角、横刃及其四棱锥体的表面粗糙度等均有关。当压头顶端不是一个点而是一条线时，称这条线为压头横刃。3、试样：硬度值与试样材质、形状和表面粗糙度、压痕间和压痕到试样边缘间距离以及试样温度等均有关。二、维氏硬度试验误差分析压痕对角线长度测量不精确引起的硬度测量误差当压痕对角线长度测量大了，硬度测得值较硬度真值低；反之，当压痕对角线长度测量小了，硬度测得值较硬度真值高。压痕对角线越长，则硬度测量相对误差越小。因此当试验条件允许时，应尽量选用较大的试验力，以便能得到较大的压痕，减少硬度测量相对误差。试验力偏离标准值引起的硬度测量误差试验力较标准值偏大时，硬度测得值较硬度真值低；反之，试验力较标准值偏小时，硬度测得值较硬度真值高JJG151-1991《金属维氏硬度计检定规程》规定：维氏硬度计试验力允许误差为±1.0%。JJG260-1991《显微硬度计检定规程》规定：对于≤0.9807N的试验力允差为±2.0%，＞0.9807N的试验力允差为±1.5%，≥1.961N的试验力允差为±1.0%。试验力不垂直于试样表面引起的硬度测量误差排除压头的因素，只要测量压痕两条对角线长度并取其平均值来计算硬度值，此种因素引起的硬度测量误差很微小。试验力保持时间偏离标准值引起的硬度测量误差随着试验力保持时间的增加，硬度值降低；当试验力保持一段时间后，硬度值变化趋缓。检定规程规定：试验力保持时间为10~15s。试验力施加速度引起的硬度测量误差随着试验力施加速度的增加，硬度值降低。JJG151-1991《金属维氏硬度计检定规程》规定：维氏硬度计施加试验力速度应为0.15~0.25mm/s或用压入时间表示应为2~5s。JJG260-1991《显微硬度计检定规程》规定：显微硬度计施加试验力速度应为0.02~0.07mm/s。金刚石压头两相对面夹角偏离标准值引起的硬度测量误差夹角α偏大，硬度测得值较硬度真值偏低。JJG334-1993《金刚石压头检定规程》规定：金刚石棱锥体相对两棱面夹角，维氏压头应为136±0.5°；小负荷和显微维氏压头应为136±0.25°。压头横刃引起的硬度测量误差由于压头有横刃，压痕变成长方形，使测得的压痕对角线长度增加，硬度值降低，带来负的硬度测量误差。在显微硬度试验范围内，压头横刃的影响非常大。JJG334-1993《金刚石压头检定规程》规定：金刚石棱锥体压头顶端横刃长度，维氏压头应不大于2um；小负荷和显微维氏压头应不大于1um。金刚石压头表面粗糙度不符合规定引起的硬度测量误差压头表面粗糙度增加，压头压入阻力增加，使硬度值升高。JJG334-1993《金刚石压头检定规程》规定：金刚石压头表面粗糙度，RZ≤0.1um。试样材质不同引起的硬度测量误差试验结果表明，不同材质压痕形状不同，对压痕对角线真实尖端的判断造成困难，因此带来硬度测量误差。试样表面粗糙度不符合规定引起的硬度测量误差试样表面粗糙度越小，压痕边缘越清晰，则压痕对角线长度的测量越稳定，因而能得到较精确、稳定的硬度值。试样形状不符合规定引起的硬度测量误差试样厚度减小到一定程度，将使硬度值降低。试样表面不是平面时，硬度值随着试样曲面直径的变化而变化。GB/T4340.1-1999《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》规定：试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍，试验后试样背面不应出现可见变形痕迹；对于在曲面试样上试验的结果，应使用修正系数表进行修正；对于小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用支承台进行试验。压痕间和压痕到试样边缘间距离不符合要求引起的硬度测量误差压痕间距离太近，将使硬度值升高；压痕到试样边缘间距离太近，将使硬度值降低。GB/T4340.1-1999《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》规定：任一压痕中心距试样边缘距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的2.5倍，对于轻金属、铅、锡及合金至少应为压痕对角线长度的3倍；两相邻压痕中心之间距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的3倍，对于轻金属、铅、锡及合金至少应为压痕对角线长度的6倍，如果两相邻压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距。

维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料到很硬的材料都可测量。维氏硬度试验大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力。其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。例如，当硬度值为400以下时，HV≈HB。维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。

我们都知道，在使用维氏硬度计大负荷丈量时，值更准确、受人为误差等因素影响更小。去丈量表面镀层的硬度值，当然有些要根据情况使用其它试验力，如镀层太蒲、客户要求。丈量维氏硬度计表面镀层，如：渗碳、渗氮等的硬度值的时候要留意，这时候不光是要留意工件不被击穿，还要保证表面镀层不被击穿。一般情况下，维氏硬度计业内常用0.3公斤试验力，保证工件不能被击穿。如：一个工件的厚度为0.01mm，假如这时候用5公斤试验力去丈量的话，就会击穿工件，甚至会损坏硬度计的工作台，所以一定要留意。尽量保持和客户使用同样的维氏硬度计试验力。或者说是硬度值标明的试验力，由于在同样试验力前提下，值更具可比性。维氏硬度计硬度要求为220-250HV0.3，那么这时候选择试验力的时候就要留意跟要求保持一致。所以，维氏硬度计根据以上的要求，尽量使用大负荷。

维氏硬度计前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S。如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。维氏硬度计以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值。600HV30/20—表示采用294.2N(30kg)的试验力，保持时间20S时得到的硬度值为600。维氏硬度计试验的分类和试验力选择：维氏硬度计试验按试验力大小的不同，细分为三种试验。维氏硬度计试样和四方金石压头接触、加载、不动后保持30--40s、把显微镜头转过来、调节高度对焦找到四方压痕、调节测距线，水平方向测对角线再垂直方向测一次，求两次的平均值、查表得硬度值、维氏硬度计用来测量维氏硬度值。制造出成品后的硬度试验可能面临着不同的问题，例如试件对试验力的承受能力及受力变形、测量遗留的压痕是否影响制品性能等。