Метод измерения твердости по Виккерсу был предложен Р.Л. Смитом и Г.Э. Сэндлендом в Великобритании в 1921 году, а британская компания Vickers-Armstrongs разработала первый твердомер, использующий этот метод. Твердомер по Виккерсу представляет собой высокотехнологичный продукт, объединяющий оптику, механику и электронику; отличаясь новым дизайном, отличной надежностью, простотой в эксплуатации и интуитивно понятным функционалом, он является новым поколением приборов для измерения твердости по Виккерсу и Кнупу, использующих прецизионные механические и оптоэлектронные технологии.
Твердомеры по Виккерсу предлагают широкий диапазон испытательных нагрузок, что делает их подходящими для тестирования любых заготовок при условии, что шероховатость их поверхности соответствует требуемым стандартам. Прибор использует шаговый двигатель для приложения нагрузки к поверхности заготовки, после чего с помощью измерительного микроскопа измеряются длины диагоналей полученного отпечатка. Значение твердости по Виккерсу затем определяется на основе соотношения между длинами диагоналей и приложенной испытательной нагрузкой. Кроме того, может быть установлено программное обеспечение для измерения твердости по Виккерсу, позволяющее отображать изображения на экране компьютера, что делает процесс тестирования более удобным и эффективным.
Применение:
Испытание на твердость по Виккерсу в основном используется для измерений твердости при малых нагрузках в материаловедческих исследованиях и научных экспериментах. Оно в основном применяется для тестирования твердости мелких прецизионных деталей, твердости поверхностного упрочненного слоя и глубины эффективного упрочненного слоя, поверхностной твердости покрытий, твердости листовых материалов и тонких проволок, твердости вблизи лезвия, твердости стоматологических материалов и т.д. Поскольку испытательная нагрузка очень мала, а отпечаток очень маленький, внешний вид и свойства образца не нарушаются. Микротвердость по Виккерсу в основном используется в металлургических и металлографических исследованиях для измерения твердости каждой фазовой составляющей в структуре металла, а также для изучения хрупкости тугоплавких соединений и т.д. Микротвердость по Виккерсу также используется для тестирования очень малых или очень тонких деталей, причем толщина деталей может достигать 3 мкм.
Она широко применяется для измерения микротвердости крошечных, тонких образцов, поверхностных покрытий и других образцов, а также для определения твердости по Кнупу хрупких и твердых материалов, таких как стекло, керамика, агат, искусственные драгоценные камни и т.д. Это идеальный прибор для измерения твердости для научно-исследовательских учреждений, заводов и отделов контроля качества при проведении материаловедческих исследований и тестирования. Область применения: термообработка, карбонизация, закаленный слой, поверхностное покрытие, сталь, цветные металлы и мелкие и тонкие детали и т.д. В комплекте с индентором Кнупа он может измерять твердость по Кнупу хрупких и твердых материалов, таких как стекло, керамика, агат и искусственные драгоценные камни.
Принцип испытания
Твердомер по Виккерсу работает путем вдавливания алмазного пирамидального индентора с квадратным основанием и углом при вершине 136° между противоположными гранями в поверхность материала с нагрузкой от 49,03 Н до 980,7 Н. После выдержки нагрузки в течение заданного времени измеряются длины диагоналей отпечатка, и значение твердости рассчитывается по специальной формуле. Этот метод подходит для измерения твердости крупных деталей и глубоких поверхностных слоев. Варианты включают «малонагруженную твердость по Виккерсу» (нагрузка < 49,03 Н), подходящую для тонких деталей, поверхностей инструментов или покрытий; и "микротвердость по Виккерсу" (нагрузка < 1,961 Н), подходящую для металлической фольги и очень тонких поверхностных слоев.
Значение твердости по Виккерсу определяется как частное от деления испытательной силы на площадь поверхности отпечатка. Формула расчета: HV = Константа × Испытательная сила / Площадь поверхности отпечатка ≈ 0,1891 F/d² … где HV — символ твердости по Виккерсу, F — испытательная сила (в Н), d — среднее арифметическое двух диагоналей отпечатка d1 и d2 (в мм). На практике значение твердости по Виккерсу получают по таблице, используя длину диагонали d. Национальные стандарты устанавливают диапазон длины диагонали отпечатка от 0,020 до 1,400 мм. Пожалуйста, обратитесь к схеме выше, иллюстрирующей принцип испытания твердомера по Виккерсу.
Технические характеристики
Этот полностью компьютеризированный твердомер по Виккерсу является современным прибором для испытаний на твердость по Виккерсу и Кнупу, объединяющим точную механику, оптоэлектронику, технологию обработки изображений и специализированное программное обеспечение для анализа твердости материалов. Благодаря современному дизайну и микропроцессорному управлению, прибор позволяет регулировать такие параметры, как интенсивность источника света и время выдержки, через интерфейс с программными клавишами, а также переключаться между методами испытаний по Виккерсу и Кнупу и управлять хранением файлов. Большой ЖК-экран отображает параметры испытаний, включая метод испытания, нагрузку, длину диагонали отпечатка, значение твердости, время выдержки и количество измерений, а также поддерживает ввод даты; результаты испытаний могут быть выведены через встроенный микропринтер или переданы на компьютер через интерфейс RS232. Значения твердости считываются непосредственно с экрана после ввода длины диагонали отпечатка, что исключает необходимость в утомительном поиске по таблицам. Прибор использует уникальный механизм для преобразования измерений отпечатка и прямого считывания через микрометрический окуляр, что обеспечивает простоту использования и высокую точность измерений. Автоматический револьверный механизм дополнительно автоматизирует процесс испытаний, повышая скорость и эффективность. Кроме того, система поддерживает визуализацию, анализ данных и оценку отпечатков и микроструктур материалов, делая весь процесс испытаний более удобным и эффективным.
Различные типы твердомеров по Виккерсу
1.По приложенной силе:
（1）Микротвердомер: относится к твердомеру по Виккерсу, прилагающему усилие менее 2 кг
https://mikrosize.com/products/hardness-tester/micro-vickers-hardness-tester/
（2）Твердомер по Виккерсу: относится к твердомеру по Виккерсу, прилагающему усилие более 2 кг, но менее 120 кг
https://mikrosize.com/products/hardness-tester/macro-vickers-hardness-tester/
2. По методу приложения испытательного усилия:
（1）Твердомеры по Виккерсу с грузовым нагружением
（2）Твердомеры по Виккерсу с электронным датчиком нагружения
3. По способу отображения результатов испытаний:
（1）Стандартный твердомер по Виккерсу
（2）Цифровой твердомер по Виккерсу
（3）Автоматический револьверный твердомер по Виккерсу
（4）Цифровой автоматический револьверный твердомер по Виккерсу
https://mikrosize.com/product/mvicky-10-50-macro-vickers-hardness-tester
（5）Многофункциональный твердомер по Виккерсу
https://mikrosize.com/product/mvision-1-10-30-50-intelligent-semi-auto-vickers-hardness-tester/
（6）Система измерения и анализа твердости по Виккерсу
https://mikrosize.com/product/uvicky-10-30-50ai-intelligent-automatic-macro-vickers-hardness-tester
