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因沧海版主良言建议,可能也是本人时下心境所致、就当是阶段性的与论坛做个交代,我莫名开始写起了这篇帖子。之前因版友关于薄膜(微米级)硬度测试的话题引出了微维氏硬度计和努氏硬度计,我之前没有努氏硬度计的经验,此次也是与版友及专家请教后方知其一,故沧海版主布置作业给我对相关要点做原创贴。以下就个人理解对相应重点做整理:1. 原理: 维氏(或显维)硬度与努氏硬度的试验原理与方法基本相同,维氏是用试验力除以压痕表面积的商表征,努氏是用试验力除以压痕投影面积的商表征。2. 测头:维氏--面夹角为136°的正四棱锥,努氏--两相对棱线的夹角表示分别为172.5°和130°的四棱锥。[img=,504,266]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271427403207_1442_3165605_3.png!w504x266.jpg[/img]3.计算公式:维氏[img=,381,170]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271452443324_2679_3165605_3.jpg!w381x170.jpg[/img]努氏[img=,352,167]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271459574347_7090_3165605_3.png!w352x167.jpg[/img]4. 用途:除常规的材料硬度测试外,两种硬度计在低载荷下都有机会完成对薄膜硬度的量测。无论是对薄膜类别适用性还是薄膜厚度极限上,努氏在薄膜硬度量测上都更具优势。例如,针对陶瓷、玻璃等脆性薄膜,努氏更有机会在不发生破裂的前提下完成测量,从而获得更为准确的结果。5. 关系:(1). 文献资料显示维氏和努氏 两者硬度值是相当级别的数据,数值比较接近。[img=,690,439]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271439368964_7466_3165605_3.png!w690x439.jpg[/img](2). 根据理论推导,两种硬度的压痕对角线长度与压痕深度的关系如下: 【版友总结】[img=,690,165]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271501598704_9160_3165605_3.jpg!w690x165.jpg[/img] 即:维氏硬度压痕对角线长度[i]d[/i]是压痕深度[i]h[/i]的7倍,努氏硬度的压痕对角线长度[i]L[/i](长对角线)是压痕深度[i]h[/i]的30.5倍。假设在相同的试验力作用下,压痕深度相同,那么努氏硬度值是显维硬度值的35.2倍。6. 一个话题:在相同载荷下对同一样品(假设样品硬度均一),同时设定其他厚度、水平度、测试台等均符合要求的情况下,努氏硬度计和维氏硬度计打出的压痕哪个深?答案是维氏硬度计更深。版友将硬度值为440HV的标准块分别用维氏和努氏两种方式进行量测,相关实测数据附证如下:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271443360174_6281_3165605_3.jpg!w690x517.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/02/201802271443366024_8162_3165605_3.jpg!w690x517.jpg[/img]经计算,维氏相应压痕深度为5.07μm,努氏相应压痕深度是3.20μm。7. 小结:个人认为,维氏硬度与努氏硬度基本相通,一般的情形下可大致将两者数值等同处理;在薄膜硬度测试上努氏硬度计更具优势,可以测更薄的膜层。注:帖子数据和图片均来自论坛版友,在此引用,多谢各位版友。
在相同载荷下对同一样品(假设样品硬度均一),同时设定其他厚度、水平度、测试台等均符合要求的情况下,努氏硬度计和维氏硬度计打出的压痕哪个深?有条件的版友还望可以实测给个答案。
JJG+1047-2009+金属努氏硬度计