[发明专利]基于仪器化Vickers压入名义硬度确定材料维氏硬度的方法

摘要

本发明公开了一种基于仪器化Vickers压入名义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名义硬度，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。与维氏硬度的直接压痕测量方法相比，该方法的突出优点为：无需测量Vickers压痕对角线长度，避免了直接压痕测量方法存在的因Vickers压痕顶角不清晰导致测量压痕对角线长度困难或不准确的问题。

主权项

一种基于仪器化Vickers压入名义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名义硬度，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‑位移曲线，同时利用该曲线确定金刚石Vickers压头的最大压入深度h_m与名义硬度H_n＝P_m/A(h_m)，其中，A(h_m)为对应最大压入深度时的压头横截面积，当不考虑压头尖端钝化时而考虑压头尖端钝化时，则A(h_m)应由压头的面积函数A(h)来确定，即$A\left(h_m\right)=A\left(h\right){|}_{h=h_m};$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及名义硬度H_n的关系最终确定被测材料的维氏硬度H_v：H_v＝H_nf(W_e/W_t)＝H_n[0.7881+1.5300(W_e/W_t)‑2.7221(W_e/W_t)²+4.2909(W_e/W_t)³‑2.4400(W_e/W_t)⁴]