维氏硬度计
维氏硬度试验法是由和GE公司于1921年提出的，英国-公司试制了第一台采用此法的硬度计。维氏硬度计是集光机电技术于一体的高科技产品，该机造型新颖，可靠性好，操作性强，直观性强，是利用精密机械技术与光电技术相结合的新型维氏、努氏硬度计。
维氏硬度计简介
介绍
维氏硬度计的试验力范围很广，只要工件表面的粗糙度符合标准，维氏硬度计都可以检测出来。维氏硬度计是利用步进电机压在工件表面，然后用读数显微镜测量压痕对角线的长度，再利用对角线与试验力的换算关系来测量维氏硬度。另外，可安装维氏硬度计测量软件，将图像显示在电脑屏幕上，操作和测量硬度值更加方便快捷。
使用
维氏硬度试验主要用于材料研究和科学实验。小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度、表面硬化层硬度和有效硬化层深度、镀层表面硬度、薄片材料和细丝的硬度、刀刃附近的硬度、牙科材料的硬度等。由于试验力很小，压痕也很小，所以可以不影响试样的外观和性能。显微维氏硬度试验主要用于冶金学和金相学研究，测定金属组织中各组元相的硬度，研究难熔化合物的脆性等。显微维氏硬度试验也用于测试极小或薄的零件，零件厚度可薄至3μm。
广泛应用于测量小而薄的试件、表面渗透涂层等试件的显微硬度，以及测量玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等脆硬材料的努普硬度。是科研院校、工厂、质量监督部门进行材料研究和检测的理想硬度检测仪器。适用范围：热处理、渗碳、淬火硬化层、表面涂层、钢铁、有色金属及小而薄的零件。配努普压头，可测量玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等脆硬材料的努普硬度。
测试原理
维氏硬度计用49.03～980.7N的载荷，将对面夹角为136°的方锥金刚石压头压入材料表面，保持规定的时间后，测量压痕对角线长度，根据公式计算硬度。适用于测量较大工件和较深表面层的硬度。维氏硬度还有小载荷维氏硬度，试验载荷﹤1.949.03N，适用于测量较薄工件、工具表面或涂层的硬度；显微维氏硬度，试验载荷﹤1.961N，适用于测量金属箔和极薄表面层的硬度。
试验力除以压痕表面积后的商即为维氏硬度值。维氏硬度值计算公式： HV=常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F/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）。实际操作中，可根据对角线长度d查表得出维氏硬度值。国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm。见上文维氏硬度计测试原理图。
分类
1. 根据武力值：
1、显微硬度计：指施加力值小于2公斤的维氏硬度计（例如：MC010-HV-1000）；
2、维氏硬度计：指施加力大于2公斤、小于120公斤的维氏硬度计（例如：MC010-HVS-50）；
2. 根据施力方式：
1、加重式维氏硬度计：如MC010-HVST-30Z；
2、电子加载维氏硬度计：如MC010-HVSD-50Z；
3.基于测试展示方式：
1、普通维氏硬度计：如MC010-HV-5；
2、数显维氏硬度计：如MC010-HVS-20；
3、自动转塔维氏硬度计：如MC010-HV-30Z；
4、数显自动转塔维氏硬度计：如MC010-HVS-5Z；
5、全功能维氏硬度计：如MC010-HVST-50Z；
6.维氏硬度测量分析系统：如HMAS测量控制系统
4. 根据武力等级：
1、五档维氏硬度计，例：MC010-HV-10Z
2、八档维氏硬度计，例：JSJTC-2010-50
显示方式
维氏硬度计以HV表示，维氏硬度符号HV前的数值为硬度值，后面的数值为试验力值。常用标准有HV5、HV10、HV20、HV30、HV50、HV100等。试验保压时间为10~15秒，但对于有色金属，不能少于30秒，若选定时间超出此范围，则必须在力值后注明保压时间。例如：
—表示使用试验力为294.2N(30kg)，保持时间为10～15S时，得到的硬度值为300。
/25—表示使用试验力为294.2N（30kg），保持时间25S时，得到的硬度值为450。
工作环境
1、室温10~35℃范围内；
2、水平安装在牢固的基础上；
3.处于无振动的环境中；
4、周围无腐蚀介质；
5、室内相对湿度不大于65%。
功能配置
测试的优点和缺点
1.优点：
维氏硬度计用于测量较薄材料的维氏硬度值。用规则的四棱锥型金刚石压头在试验力作用下压入试样表面，维持规定时间后，撤去试验力，测量压痕在试样表面的对角线长度。维氏硬度计的压痕呈方形，轮廓清晰，对角线测量准确。因此，维氏硬度试验是常用的硬度试验方法中精度最高的，其重复性也很好，优于布氏硬度计。
维氏硬度测试涵盖的测量范围很广，从非常软的材料（几个维氏硬度单位）到非常硬的材料（3000 个维氏硬度单位）。
维氏硬度试验的最大优点是其硬度值与试验力的大小无关，只要材料具有均匀的硬度，就可以任意选择试验力，而硬度值保持不变。这相当于在很宽的硬度范围内有统一的标度。这一点优于洛氏硬度试验。
在中低硬度范围内，在同一均匀的材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到相似的硬度值。维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，而且压痕很小，特别适合测试薄而小的材料。
2.缺点
维氏硬度计测试效率低，测试技术要求高，对试样表面光洁度要求高，通常需制作专用试样，操作繁琐、耗时，通常仅在实验室使用。
技术特点：
维氏硬度计是采用精密机械技术、光电技术、图形图像处理技术及材料硬度分析软件研制而成的新型维氏、努氏硬度计。电脑全功能维氏硬度计外观新颖，采用微机控制，通过软件按键输入，可以调节测量光源强度、预置试验力保持时间、维氏、努氏试验方法切换、文件号及存储等。软键面板上的大屏幕液晶显示屏，可以显示试验方法、试验力、压痕测量长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数，并可输入年、月、日。试验结果可通过微型打印机输出，也可通过RS232接口与计算机连接。通过面板输入可测得压痕对角线长度，并在屏幕上直接读出硬度值，简化了繁琐的查表工作。 电脑全功能维氏硬度计采用独特的压痕测量转换和千分尺目镜一次性测量读数机构，使用方便，测量精度高。电脑全功能维氏硬度计的自动转塔结构，使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可以对测量的压痕和材料金相组织进行拍照，分析数据并读取，使测量过程更加方便快捷。
例如：30公斤维氏硬度计
技术参数：
1.试验力：2Kgf、5Kgf、8Kgf、10Kgf、12Kgf、15Kgf、20Kgf、30Kgf
2、硬度符号：HV2、HV5、HV8、HV10、HV12、HV15、HV20、HV30
3、试验力施加方式：自动加卸载试验力
4.测量显微镜放大倍数：100X
5、试验力保持时间：0~60s（1格为1秒，可任意设定）
6.最小检测单位：1μm
7、试件最大高度：150mm
8、压头中心至机壁最大距离：130mm
9.主机重量：约38Kg
10.电源：/50Hz
11、外形尺寸（长×宽×高）：452×200×620mm
标准配件：
1.主机（含自动转塔结构）
2、图像处理系统：1套
3. 重量：3
4、大、中、“V”型试验台各1台
5.水平调节螺钉：4个
6、10×测微目镜：1个
7、10×物镜：1个
8、维氏硬度块：各1块（高中硬度各1块）
9.维氏压头：1个
10.备用保险丝：2只（1A）
11.电源线：1条
12.产品合格证：1份
13.产品保修卡：1份
14.产品使用说明书：1份
常见故障及维修
硬度计的种类很多，工矿企业和科研机构最常用的是金属洛氏、布氏、维氏硬度计，其中金属洛氏、金属布氏硬度计结构比金属维氏硬度计简单，常见故障调整难度不是很大，下面就为大家介绍一下金属维氏硬度计常见故障的调整。
根据多年的工作经验，在开始校准和维修工作之前，应首先调整工作台的水平，然后观察主轴、杠杆、升降丝杠、缓冲机构、测量装置等是否正常、灵活。确保对设备性能有一个基本的了解。然后逐一解决问题。
（1）装载指示灯和测量显微镜灯不亮
首先检查电源是否连接好，然后检查开关、灯泡等。如果排除这些因素后仍不亮，则检查负载是否加满或干簧管是否正常。如果排除这些后仍不正常，则必须从线路（电路）入手，逐步检查。
（2）测量显微镜浑浊，看不到压痕或压痕不清晰
这应从调整显微镜的焦距和照明开始。如果调整后问题仍不清楚，则应分别转动物镜和目镜，分别移动镜内有虚线、实线和刻线的三个平面镜。仔细观察问题出在哪一个镜子上，然后将其拆下，用蘸有无水酒精的长纤维脱脂棉擦拭干净，按相反顺序重新组装并观察。如果问题仍未解决，则送修或更换测微显微镜。
（3）压痕不在视野范围内或工作台稍有旋转，压痕位置变化较大
造成这种情况的原因是压头、测量显微镜和工作台的轴线不一样。由于压头固定在工作轴底部，因此要按以下顺序进行调整。①调整主轴下端活动间隙，使导座下端面不直接接触主轴锥面；②调整旋转轴侧面螺钉，使工作轴与主轴同心。调整后在试块上压出一个压痕，在显微镜下观察其位置，并进行记录；③轻轻转动工作台（要保证试块在工作台上不动），在显微镜下找到试块上不转动的一点，此点即为工作台的轴线； ④ 稍松开升降丝杠压板螺钉及底部螺钉，轻轻移动整个升降丝杠，使工作台轴线与测量显微镜记录的压痕位置重合，再拧紧压板螺钉及调节螺钉，压出一个压痕以供比较。重复以上步骤，直至完全重合。
（4）校准过程中出现超差指示的原因及解决方法
①测量显微镜刻度不准确，用标准千分尺检查，不准确则送修或更换。
②金刚石压头有缺陷，用80倍体视显微镜观察，是否符合金刚石压头检定规定，若有缺陷，应更换压头。
③如载荷超过规定要求或载荷不稳定，可用小载荷三级标准测力计检查。如载荷超过规定（±1.0%）但方向一致，这是因为杠杆比发生了变化。可松开主轴保护盖，转动力点触头，调整载荷（杠杆比），调整后再拧紧。如载荷不稳定，可能是力点刀片钝化、支点钢球磨损或工作轴与主轴不同心，或工作轴内有较大摩擦，此时应检查刀片和钢球，如钝化或磨损，应修复或更换。检查工作轴，并清洗干净，一定要注意轴周围钢球的完全配合。同轴（轴）中心的调整见步骤3。
（5）加载时的冲击现象
这种情况和缓冲器油太少或者太脏有关，一般可以通过加满油或者清洗缓冲器来解决。
故障类型：
1、荷载指示灯、测量灯不亮；
2、测量显微镜浑浊，看不清压痕或不清晰；
3、压痕不在意识之内或工作台稍有旋转，压痕位置变化很大。
解决方案
1、首先检查电源是否连接正确，然后检查开关，灯泡等，若排除这些因素后仍不亮，请检查所有负载是否接好或干簧管是否正常。
2、这要从调整显微镜的焦距和照明开始，如果调整后仍不清楚，则分别转动物镜和目镜，分别移动显微镜内有虚线、实线、刻线的三个平面镜，仔细观察问题出在哪个镜面上，然后取下并用棉绒蘸无水酒精擦拭干净。
3、出现此情况的原因是压头、测量显微镜、工作台三者的轴线不一致，按说明书的顺序调整即可。