显微硬度计的作原理

显微硬度计是机械、冶金等行业行金属材料性能检验的仪器，在各行业中广泛应用。

作原理

显微硬度试验就是将两相对面夹角为136°的金刚石四棱锥体压头，在定的试验力作用下压入试样表面，保持定的时间后，卸除试验力，测量压痕对角线长度，然后查对角线长度与显微硬度值对应表，得到显微硬度试验值。

这种试验原理是种简化后的试验操作过程，真正显微硬度是试验力除以压痕锥形表面积所得的商，压痕锥形表面积可由压头锥角和压痕直径计算得出，得到显微硬度计算公式:

式中:HV显微硬度值，F试验力，d压痕直径。

压痕对角线长度与显微硬度计值的对应表就是由公式计算出来的。

显微硬度计和维氏硬度计所用的载荷分别为:1kg、2kg、3kg、5kg、10kg、20kg、30kg、50kg、100kg、120kg等，常用的为1kg、2kg、5kg、10kg、30kg、50kg。

载荷的大小主要取决于试件的厚度。

测试的硬度是通过压痕单位面积上所能承受的载荷来表示的。将选定的固定实验力(载荷)压入试样表面，并经过规定的保持时间(保荷)，然后卸除实验力(卸荷)后，在试样表面残留出个底面为正方形的正四棱锥或克努普压痕，通过测微目镜测量其对角线的长度，得到压痕的面积，显微硬度值就是实验力与压痕表面积的比值。

力值测定

显微硬度计的力值正确与否，将直接影响仪器的示值度。

由于显微硬度计是采用小负荷(1kgf 以下)试验，又受到仪器空间容量的限制，因此在很长时间内显微硬度计的力值测定未能得到较好的解决，从而影响显微硬度试验的可靠性和正确性，也影响显微硬度计的制质量。

显微硬度计的检定规程中明确规定:硬度计的负荷误差，对等于和小于100gf的负荷，允许在±1.5%以内，大于100gf 的负荷误差应小于±1.0%，其变动度分别不大干1.5%和1.0%。

目前,内还没有小量程测力计，所以测定显微硬度计的负荷时，对现有仪器行改装或自行。

以往所用的显微硬度计的测力装置主要有以下三种:

(1)光学测力计

(2)改装机械天平

(3)电阻应变式传感器测力装置

上述三种测力装置曾后用于显微硬度计的负荷测定, 但都还存在着较多问题。光学测力计和改装机械天平虽然能用来测定加荷主轴采用摩擦支承的显微硬度计(如BHX-1 型基堆显微硬度计)。

但由于体积较大，使用不方便。尤其对加荷主轴采用弹性支承的显微硬度计，由于存在着" 零位" 要求， 更是无法使用。

电阻应变式传感器测力装置虽比前两种好些，但要广泛用于显微硬度计的和检定中仍有较多缺点，如:装置复杂、体积大、费用贵、不易维修、作效率低、受显微硬度计空间容量的限制、对不同负荷需调整作台等