浅谈显微维氏硬度计的负荷判定

试验所选用的负荷要视试样或镀层的厚度与硬度范围而定。在试样厚度允许的范围内尽量采用较大负荷，以便获得较大尺寸的压痕，从而减小测量的相对误差。但对于过硬的物质，如硬质合金钢、玛瑙等高硬度材料不宜采用过大负荷，以免损坏压头。然而也不宜采用使所获得压痕之对角线小于10微米的负荷。特殊试样和镀层例外。压痕过小，相对测量误差大，而导致硬度示值的偏差就大。例如，若压痕对角线的测量精度为±0.15微米，对于对角线为5微米的压痕，其测量精度为±3%；而对于对角线为20微米的压痕，其测量精度为±0.75%。选取试验负荷时要针对材料硬度范围而定。例如，对铝试样一般采用10克或20克负荷。相对应得出的压痕对角线长约为30-32微米和40-45微米；对于铜试样一般采用20克或50克负荷，相对应所得压痕对角线分别为18-32微米和30-35微米。

在进行显微硬度试验时，需要指出的是，在负荷减小时，其所得压痕对角线长度与负荷之比不是常数，即不符合相似定律。例如用镍、锑、铁、岩盐分别以不同负荷进行试验时，当负荷减小，即小于50克时，硬度值剧增，也有一些利用其它材料而得到相反的结果，或者随着负荷的增大硬度值增高，增到一定值以后，又缓慢下降。这些现象多发生在小于50克的负荷时，即5—50克的时。也有些人认为显微硬度示值之间的关系，至今仍没有得到一致的全面的解释。通常是从压痕对角线小于10微米开始变化。因为10微米相当于一般晶体断层的平均距离。所以在测定材料硬度值时，要在试样厚度允许的范围内尽量使所得压痕对角线大于10微米。

由于负荷减小时，其所得压痕对角线长度与负荷比不是常数，所以在测定硬度值时一定得明确表明所得硬度值的负荷，以便于进行有效地比较。例如480HV0.1，即表示是以100克负荷所测得的维氏显微硬度值为480。

显微硬度虽不像温度、热量那样是物理量，但是，这一反塑性变形的特性与物质晶栅的能量和晶体结构有明显的关系。有些试验结果表明硬度值随着原子序数的变化而呈周期性的变化。