文档介绍：显微硬度的测定方法与设备
一．显微硬度的基本概念
“硬度”是指固体材料受到其它物体的力的作用，在其受侵入时所呈现的
抵抗弹性变形、塑性变形及破裂的综合能力。这种说法较接近于硬度试验法的
本质，适用于机械式的硬度试验法，但仍不适用于电缩的比例就比较大，根据回复后压痕尺寸求得的显微硬度
值则比较高。这种现象的存在，使得不同荷重下测得的硬度值缺乏正确的比较
标准，因此有必要建立显微硬度值的比较标准。
显微硬度值的比较标准
与宏观硬度相比，显微硬度测量结果的精确性、重现性和可比较性均较
差。同一材料，在不同仪器上，由不同试验人员测量往往会测得不同结果，即
使同一材料，同一试验人员在同一仪器上测量，如果选取的载荷不同，其测量
结果的差异也较大，难以进行比较。导致这一后果，不仅与仪器精度、试样制
备优劣、样品成分、组织结构的均匀有关，最主要的是在小负荷下载荷与压痕
不遵守“几何相似定律”。
宏观维氏硬度应用的公式是建立在“硬度与负荷无关”的几何相似定律基
础之上的，其在10－100Kg载荷下试验得到证实。然而在小负荷下（1－1000G）
的试验结果表明：几何相似定律不再适用。由于压痕的弹性回复所致，使同一
试样的相同测试对象在载荷变化时显微硬度值不相等。
哈纳门（HANEMAN艰出：既然显微硬度值的差别是由压痕大小引起的，故此以一定尺寸的压痕对角线长度计算的硬度值HU,修0艮，联0艮作为显微硬度的
比较标准。在硬度测试中，不可能得到完全与标准压痕相同的压痕长度，因此
需要首先测出不同载荷的硬度值（5-6个），并绘出压痕对角线长度D与显微
硬度HM勺关系曲线。再从曲线上求得HU,Hi0“，H20d
显微硬度试验的优缺点及应用
．优点及应用
显微硬度试验是一种真正的非破坏性试验，其得到的压痕小，压入深度
浅，在试件表面留下的痕迹往往是非目力所能发现的，因而适用于各种零件及成品的硬度试验。
可以测定各种原材料、毛坯、半成品的硬度，尤其是其它宏观硬度试验所
无法测定的细小薄片零件和零件的特殊部位（如刃具的刀刃等），以及电镀层、
氮化层、氧化层、渗碳层等表面层的硬度。
可以对一些非金属脆性材料（如陶瓷、玻璃、矿石等）及成品进行硬度测
试，不易产生碎裂。
可以对试件的剖面沿试件的纵深方向按一定的间隔进行硬度测试（即称为
硬度梯度的测试），以判定电镀、氮化、氧化或渗碳层等的厚度。
可通过显微硬度试验间接地得到材料的一些其它性能。如材料的磨损系
数、建筑材料中混凝土的结合力、瓷器的强度等。
所得压痕为棱形，轮廓清楚，其对角线长度的测量精度高。
．缺点
试件尺寸不可太大；如要知道材料或零件的硬度，则必须对试件进行多点
硬度试验。对试件的表面质量要求较高，
上。
对测试人员必须进行一定的训练。以保证测试人员的瞄准精度。
对环境要求高，尤其是要求有严格的防振措施。
四．常用显微硬度计
常用的显微硬度计按其结构特点可以分为两类：一类是专门的显微硬度
计，另一类是作为金相显微镜上的显微硬度附件，即哈纳门型显微硬度计。苏
联的HMT-3型，国产的71型，HX-1000型，日本的MVP@等均为专门的显微硬
度计，哈纳门型的显微硬度计则是作为特殊的附件，装在“Neophot”及
“MeF-3型”等大型金相显微镜上使用的。
专门显微硬度计
71型显微硬度计
（1）、仪器结构
图8-2是71型显微硬度计外形。该仪器主要有壳体、升降系统、工作台、加荷机构、光学系统和电子部分等组成。
图8-2a71型显微硬度计外形图（正向）图8-2b71型显微硬度计外型图（侧向）
壳体由底座（1）、主体（2）和主体盖（3）三位一体连成的。仪器的大部
分零件都封闭在壳体内，仪器由三只可调的安平螺丝支持着。琴键开关和指示
灯（4）安装在仪器的底座的正前方，按下开关的红键，指示灯的绿灯亮，表明
仪器的电子部分开始工作，可以进行下一步操作。
光学系统安置在主体的左半部。由物镜、测微目镜、折射棱镜和照明等部
分连接组成，测微目镜由滚花螺钉（5）固定在目镜管上，它是由装着读数装置
的目镜组成的。内装有一块中间带点的十字虚线可移动划板，旋动测微手轮
（6），十字叉线就在视场内移动，可以对压痕进行瞄准，（7）是照明插线，
（8）是照明灯管，松开滚花螺钉（11），将偏心调节圈（10）连照明灯管（8）
一起抽出，以便更换灯泡。松开滚花螺钉（11）旋转偏心调节圈，则照明灯管
可在上、下、左、右位置偏移，用以调节照明上下位置。而整个照明装置是通
过照明座板（23）固定在主体上。松开照明座板（23）下的二只螺钉将整组照
明左右移动以调节照明的左右