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测试与分析
维氏和努氏显微硬度测量
樊东黎
(北京机电研究所,北京100083)
摘要:用于测定表面硬化层特别是薄层的维氏和努氏显微硬度的应用逐渐广泛。自ISO2639、ISO6507-1
和1ISO4545及GB/T9450等标准领布及实施以来,努氏硬度用于薄表层硬度梯度测量的优越性已
得到认可。但同时应充分认识努氏硬度的特征、测量精确度和影响因素及仪器校验的重要性。介
绍了努氏硬度、真实努氏硬度的测定方法,影响显微硬度测试精度的因素及努氏一洛氏硬度的换算。
关键词:硬度测定;维氏硬度;努氏硬度;硬度换算
中图分类号:TG115.5
文献标识码:A
文章编号:1008-1690(2013)05-0066-07
Vickers and Knoop Hardness Tests
FAN Dongli
Beijing Research Institute of Mechanical and Electrieal Technology, Beijing 100083, China)
Abstract: Vickers and Knoop hardness tests are under progressively popularizing in the measurement of ha
hardness
hardened case, especially thin hardened case. The superiority of Knoop hardness test in the measurement of
hardness profile in thin hardened case has been universally accepted since the promulgation and implementation of
IS0 2639, 50 6507-1, 1S0 4545 and GB/T 9450. Simultaneously, the speciality, test accuracy and influencing
factors as well as the importance of tester calibration are fully recognized for the Knoop hardness test. The following
points were introduced as well, ineluding the test methods of Knoop hardness number and true Knoop hardness
number, the factors influencing microhardness test accuracy and the conversion of Knoop to Rockwell C
Key words: hardness test; Vickers hardness; Knoop hardness; hardness conversion
当前金属显微组织的局部或单相的硬度测定经大家参考。
常采用显微硬度法,而渗层硬度梯度的测定,显微硬
度是必不可少的方法。显微硬度的正确理解是用微1维氏硬度试验
小载荷(<1kg)在金属磨片表面形成显微压痕所测
最早使用的布氏硬度压头是淬火钢球,只能测
量、计算出的硬度,而不能从字面上错误理解为“微定450HB或48HRC以下的金属硬度。为了能测
小硬度”测量,因为即使在微小载荷下也能测出很出淬火马氏体的高硬度(>40HRC),英国的 Smith
高的硬度值。因此ASTM金相E-4委员会推荐的方和 Sandland于1925年研发出一种用正方形金刚石
法被称为“显微压痕硬度试验”( Micro- indentation角锥压头测定高硬度金属的方法(见图1),与其几
ardness testing),简称MHT。ASTM制、修订的维氏何形状决定的硬度值在一定程度上接近于布氏硬
和努氏显微压痕试验法标准编号为 ASTM E384。
度。这是一个很明智实用的创见,使维氏硬度试验
由于显微硬度试验的应用日益广泛,维氏和努很快被工业实践接受。
氏硬度法各有特色和适用范围,而且欲获得准确测
布氏硬度球状压头压痕直径d和压球直径D
试结果有许多值得注意的事项,在维氏一洛氏、努氏一的理想/D比值为0.375。若在dD=0.375的印
洛氏硬度换算上也有不少要提示的地方,笔者特意痕边缘画球的切线,则在印痕底部中心形成的角为
搜集了国外期刊发表的有关论著,整理摘录如下,供136°,此角即被选为维氏压头的顶角。
收稿日期:2012-07-04
作者简介:樊东黎(1934-),男,山西定裏人,教授级高级工程师,中国热处理学会荣誉理事长,中国热处理行
业协会荣誉理事,全国热处理标准化技术委员会顾问,本刊编委会高级顾问。
E-mail:pf.wang@vip.sina.com
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《热处理》2013年第28卷第5期