[发明专利]基于仪器化Vickers压入O-P硬度确定材料维氏硬度的方法

权利要求书

1.一种基于仪器化Vickers压入O-P硬度确定材料维氏硬度的方法，该方法利用Vickers压头仪器化压入材料所得载荷-位移曲线来确定被测材料的仪器化压入比功与O-P硬度，然后利用所建立的函数关系进一步确定被测材料的维氏硬度，具体包括以下步骤：

1)利用仪器化压入仪和金刚石Vickers压头对被测材料实施某一最大压入载荷为P_m的仪器化压入测试，获得压入载荷-位移关系的P-h曲线及最大压入深度h_m，然后利用幂函数关系P＝α(h-h_f)^m对卸载曲线进行拟合获得拟合系数α、h_f和m，并据此计算卸载曲线在最大载荷P_m时刻的初始卸载斜率S_u＝mP_m(α/P_m)^1/m、O-P接触深度h_O-P＝h_m-0.75P_m/S_u和仪器化压入O-P硬度H_O-P＝P_m/A(h_O-P)，其中，A(h_O-P)为对应O-P接触深度h_O-P时的压头横截面积，当不考虑压头尖端钝化时而考虑压头尖端钝化时，则A(h_O-P)应由压头的面积函数A(h)来确定，即A(hO-P)=A(h)|h=hO-P;]]>

2)通过分别积分载荷-位移曲线关系中的加载曲线和卸载曲线计算压入加载功W_t、卸载功W_e，并在此基础上计算压入比功W_e/W_t；

3)根据维氏硬度H_v与仪器化压入比功W_e/W_t及O-P硬度H_O-P的关系最终确定被测材料的维氏硬度H_v：

H_v＝H_O-Pf(W_e/W_t)

＝H_O-P[0.7892+0.8439(W_e/W_t)-4.1683(W_e/W_t)²+8.4082(W_e/W_t)³

-10.0858(W_e/W_t)⁴+6.8828(W_e/W_t)⁵-2.1631(W_e/W_t)⁶]