主题:【原创】关于努氏硬度与维氏硬度测试的比较

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风云变幻
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该帖子已被沧海青城设置为精华; 奖励积分记录: 风云变幻(20分)
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。

3.计算公式:
维氏

努氏

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。
(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<路云>总结】

即:维氏硬度压痕对角线长度d是压痕深度h的7倍,努氏硬度的压痕对角线长度L(长对角线)是压痕深度h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<归海依云>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:

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。
该帖子作者被版主 沧海青城10 积分, 2经验,加分理由:原创
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这个不错,可以成为学习资料了,欢迎其他版友再讨论
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原文由 沧海青城(lgt228) 发表:
这个不错,可以成为学习资料了,欢迎其他版友再讨论
多谢版主,此帖还是你有心促成的因素比较大
牛牛0322
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原文由 牛牛0322(v3224499) 发表:
哇咔咔,好感动中国好版友
归海依云
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原文由 牛牛0322(v3224499) 发表:
哇咔咔,好感动中国好版友
也有我功劳,
该帖子作者被版主 沧海青城5 积分, 2经验,加分理由:安慰奖
牛牛0322
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原文由 归海依云(v2984998) 发表:
也有我功劳,
多谢几位老师!希望此版能活跃起来,长期占据热门版面榜!
42683640
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不错,学习了
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2018/2/28 14:00:20 Last edit by lgt228
风云变幻
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原文由 42683640(v2865222) 发表:
不错,学习了
希望有帮助
yayicuo
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学习下子,涨知识了。类似的贴子多多益善。
h04206010006
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维氏与努氏两个点打得会不会过于接近啊?请饶恕我的吹毛求疵
该帖子作者被版主 沧海青城2 积分, 2经验,加分理由:讨论