之前小编对布氏和洛氏硬度做了一个简单的介绍，感兴趣的小伙伴可以阅读一下之前的推文。本周小编将以GB/T 4340.1-2024（等效IS0 6507-1:2023）为例对维氏硬度的原理和测试方法做一个简单的介绍，欢迎各位小伙伴阅读。
维氏硬度如何看
图1.维氏硬度试验原理图
维氏硬度是通过将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持一段时间后，卸除试验力，以测量试样表面压痕对角线长度来确定硬度大小。
图2.维氏硬度值的表示
维氏硬度的单位为HV，与其它两种硬度类似，维氏硬度的单位后面也可增加一些标识用来表示一些试验参数（详见上图）；其按试验力大小可分为以下三种（详见下表）：维氏硬度试验、小力值维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。
表1.试验力范围与试验名称的关系
维氏硬度的测量方法
图3.维氏硬度测量仪
试验一般应在10℃~35℃范围之内的室温下进行（对温度要求严格的试验需加严到23℃士5℃），且在试验开始之前应按GB/T 4340.1-2024的附录D（或IS0 6507-1:2023的附录C）对硬度计进行校验。
试验力的选择可参考下表（也可选用其他包括大于980.7N,但不小于0.009807N的试验力），需要注意的是，选择的试验力应使所产生压痕对角线的长度不小于0.020mm（对于硬质合金，首选的试验力为294.2N，即HV30）。
表2.典型的维氏硬度试验力
试样应放置于某一刚性试台上。接触表面应无污物(氧化皮、油、灰尘等)。试样试验过程中不可发生位移或震动。压头应无冲击、振动或过载地以垂直于试验面的方向向与试验表面施加试验力，直至达到规定试验力值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应为7s（+1s/-5s）。试验力保持时间为14s（+1s/-4s）。
当试验材料的硬度对保持时间敏感，需采用特殊保持时间时，应按图1（维氏硬度值的表示）在硬度试验结果中标注。
图4.维氏硬度压痕的最小距离
任一压痕中心到试样边缘的距离，对于钢、铜和铜合金应至少为压痕对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及其合金应至少为压痕对角线长度的3倍。
两相邻压痕中心之间的距离，对于钢、铜和铜合金应至少为压痕对角线长度的3倍；对于轻金属、铅、锡及其合金应至少为压痕对角线长度的6倍。如果相邻压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距 。
计算方法
表3.维氏硬度的计算方法
维氏硬度值按照上表给出的公式进行计算，也能用GB/T 4340.4（ISO6507-4）给出的硬度换算表确定。对于曲面试样，应按附录B（GB/T 4340.1）的修正系数进行修正（ISO 6507-1:2023为附录B）。
由于篇幅有限，有些内容无法详细说明（例如对角线测量系统的要求），感兴趣的话可以自行阅读GB/T 4340.1（ISO6507-1）。
参考标准：GB/T 4340.1-2024（IS0 6507-1:2023）
