一、基本原理

• 核心部件：136° 正四棱锥金刚石压头。
• 测试流程：
  1. 加载：施加试验力 F（单位：N 或 kgf），将压头压入试样表面。
  2. 保载：保持规定时间（通常 10–30 秒），确保充分塑性变形。
  3. 卸载：移除载荷，测量压痕两条对角线长度 d?、d?，取平均值 d。
• 计算公式：
  HV=0.1891×d2F
  • HV：维氏硬度值
  • F：试验力（N）
  • d：压痕对角线平均长度（mm）

二、主要分类（按试验力大小）

• 常规维氏硬度计：F=49.03~980.7N（5~100kgf），用于较大工件、较厚硬化层。
• 小负荷维氏硬度计：F<49.03N（<5kgf），用于薄工件、表面镀层。
• 显微维氏硬度计：F<1.961N（<0.2kgf），用于金属箔、极薄涂层、金相微区。

三、核心特点与优势

• 测量范围极广：一套设备可测从极软（铅、铝）到极硬（淬火钢、陶瓷、硬质合金）的几乎所有均匀固体材料。
• 压痕几何相似：不同载荷下压痕形状相似，HV 值理论上与载荷无关，结果可直接对比，无需换算。
• 精度极高：光学测量对角线，精度可达 0.1μm 级，重复性好。
• 微区 / 薄层友好：小载荷下压痕极小（几 μm~ 几百 μm），适合镀层、渗碳 / 渗氮层、薄片、细丝、精密零件。
• 损伤小：压痕浅，对成品工件破坏性小。

四、主要应用场景

• 材料科学研究：金相组织、相变、热处理工艺评估。
• 表面工程检测：电镀、化学镀、渗碳、渗氮、PVD/CVD 涂层的硬度与厚度梯度。
• 精密制造：钟表、微型轴承、刀具、模具、牙科材料、半导体材料。
• 质量控制：原材料、半成品、成品的硬度抽检与失效分析。

五、对试样的要求

• 表面：需抛光至镜面 / 近镜面（Ra≤0.1μm），保证压痕边缘清晰。
• 厚度：试样 / 涂层厚度 ≥ 压痕对角线长度的1.5 倍，避免背面变形影响结果。