材料硬度 维氏硬度
1.维氏硬度测试原理
维氏硬度是1921年由英国的史密斯（L.Smith）和塞德兰（E.）在维克斯公司提出的一种表示材料硬度的方法。它是指用相对面间夹角为136度的金刚石正四棱锥压头，在规定载荷F作用下压入试验样品表面，经过一定时间后卸荷，测量压痕对角线长度d，进而计算压痕的表面积，最后求出压痕表面面积上的平均压力，这就是金属的维氏硬度值，用符号HV表示。
维氏硬度计
维氏硬度测试原理：
检测原理图
维氏硬度理论计算公式
维氏硬度表达方法：
维氏硬度试验的分类：
维氏硬度试验按试验力的不同分为三种：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验、显微维氏硬度试验，具体如下：
维氏硬度压头：
维氏硬度试验后的压痕（400倍显微镜下）：
2.维氏硬度试验的特点
维氏硬度测试的优点：
①维氏硬度计的压痕呈方形，轮廓清晰，对角线测量准确。因此，维氏硬度计是常用的硬度试验方法中精度最高的，而且其重复性也很好，优于布氏硬度计；
②维氏硬度测试范围广，几乎可以测试目前工业中使用的所有金属材料，从很软的材料到很硬的材料；
③维氏硬度试验的最大优点是它的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。这就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；
④维氏硬度试验的试验力可小至10gF，且压痕很小，特别适合测试薄而小的材料。
维氏硬度测试的缺点：
维氏硬度测试效率低，对测试技术要求高，对试样表面光洁度要求高，通常需制备专门的试样，操作繁琐、耗时，通常仅在实验室使用。
3.影响维氏硬度试验的因素
①维氏硬度试件表面状态应光滑平整，无氧化皮及杂物，无油污。维氏硬度试件表面粗糙度参数Ra不大于0.40μm，小载荷维氏硬度试件不大于0.20μm，微小维氏硬度试件不大于0.10μm。（μm为表面粗糙度参数Ra的单位。）
②在制备维氏硬度试样时，应尽量减少过热或冷作硬化对表面硬度的影响；
③对于截面或形状不规则的试件，如球体、圆锥体等，需要将试件镶嵌固定或使用专门的平台；
④ 测试面与压头之间的角度。测试面与压头之间的角度偏差将导致维氏硬度测试值偏低，且随着角度的增大偏差会增大。为了获得更准确的测试结果，在制备样品时尽量避免明显的倾斜角度。
⑤参数值：进行维氏硬度试验时，应保证硬度值的准确性，优化相关参数，分析试验力误差的原因，深入研究这些因素对维氏硬度值的影响，有效减少测量误差。
⑥ 测试环境温度。测试环境温度一般在10-35℃，对于温度要求严格的测试，室温应为23±5℃。
⑦ 试验样品或试验层的厚度应至少为压痕对角线长度的1.5倍，且试验后样品背面不应出现可见的变形压痕；
4.维氏硬度的应用
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、涂层的表面硬度、薄板材料和细丝的硬度、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，所以不会影响试样的外观和性能。