1. 維氏硬度計測試金屬、陶瓷、玻璃等材料，維氏硬度測試方法、原理、特點和應用
材料硬度定義
硬度是金屬材料力學性能中常用的性能指標，常被認為是材料對壓入塑性變形、劃痕、磨損或切削等的抗力，以及材料在一定條件下抵抗另一本身不發生殘余變形物體壓人的能力。硬度決定於所研究材料本身的宏觀與微觀條件(如宏觀的變形程度,冷熱加工條件,微觀的金屬晶體點陣類型、晶格常數和原子間的結合力等)，以及測試的特徵和條件量。對於被檢測的材料而言，硬度是代表著在一定的壓頭和力的作用下所反映出的彈性、塑性、塑性形變強化率、強度、韌性以及抗摩擦性能等一系列不同物理量的綜合性能指標。
硬度檢測能成為力學性能試驗中最常用的一種方法，是因為硬度檢測的結果在一定條件下能敏感地反映出材料在化學成分、組織結構和處理工藝上的差異。這種方法在檢查原材料、監督熱處理工藝正確性以及在研究固態相變過程和研究新材料、新合金中被廣泛地加以利用。
常用的布、洛、維硬度測試方法
檢測金屬、硬質塑料、硬質橡膠等材料的硬度時常用的布、洛、維硬度測試方法中，試驗方法不同，硬度值的物理含義也不相同。例如布氏硬度試驗，是比較不同材料單位面積上所受抗力的大小，而洛氏硬度是在使用同一標尺條件下，以數值的大小來比較硬度值的高低。
維氏硬度檢測是在使用布氏和洛氏檢測法的基礎上發展起來的。維氏法從壓頭設計和壓頭材料的選擇上進行了改進，採用正四棱錐金剛石壓頭，選一定的面角「α」，這時，一定硬度材料的F/d 是一常數。當檢測力改變時，壓痕的面積A與壓痕對角線長度 d成正比關系。因此，在維氏硬度檢測時對於硬度均勻的材料可以任意選擇檢測力，其硬度
維氏法中與洛氏法比較，有一個統一的標尺，可適用於較大范圍變化的硬度測試，如某一種金屬材料，經過各種處理，硬度從低到高變化很大，都可以以一種標尺來反映其硬度變化情況。
維氏硬度檢測原理
維氏硬度檢測法是1924 年由史密斯(R.LSmith)和桑德蘭德(G.E.Sandlnd)合作首先提出的。以後由英國維克斯-阿姆斯特朗(Vickers-Armstrongs)公司於1925年第一個製造出這種硬度計，因而習慣稱為維氏硬度檢測方法。
維氏硬度檢測法是用面角為136°的正四棱錐體金剛石壓頭，在一定的靜檢測力作用下壓入試樣的表面，保持規定時間後，卸除檢測力，測量試樣表面壓痕對角線長度。並據此計算出維氏硬度值。
維氏硬度表示方法
維氏硬度計表示為HV，維氏硬度符號HV前面的數值為硬度值，後面為試驗力值。標準的試驗保持時間為10～15s。但對於有色金屬則不能小於30s，如果選用的時間超出這一范圍，在力值後面還要註上保持時間。例如：
300HV30—表示採用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間10～15s時得到的硬度值為300。
450HV30/30—表示採用294.2N（30kg）的試驗力，保持時間30s時得到的硬度值為450。
維氏硬度計產品分類
顯微維氏硬度計，力值：10gf-2kgf;
小負荷維氏硬度計，力值：200gf-5kgf;
維氏硬度計，力值：大於5kgf；
維氏硬度檢測法應用及其特點
維氏硬度檢測方法廣泛應用於材料檢測和材料科學研究工作中。維氏硬度計試驗測量范圍寬廣，從很軟的材料（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。維氏硬度試驗方法除特別小和薄試驗層的樣品外，測量范圍可覆蓋所有金屬。適用范圍：熱處理、碳化、淬火硬化層，表面覆層，鋼，有色金屬和微小及薄形零件等。配備努氏壓頭後能測定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬材料的努氏硬度。
維氏硬度測試的應用
由於試驗力很小，壓痕也很小，試樣外觀和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬度適用於測定表面硬化層硬度和有效硬化層深度，鍍層的表面硬度，薄片材料和細線材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等。薄材料和細小零件的硬度，如鍾表、儀器、儀表中的零件等，在集成電路板及通訊儀器材料特性檢驗方面也多應用顯微硬度檢測法，例如一些貴金屬接點振動板的鋁、鈦、鎂、鉬、鉻等箔片，磁頭墊襯用鉭、不銹鋼，微型電機轉換開關用的金銅合金板，接線柱用的鈹銅、磷青銅、金、銀、鉑等復合材料，以及鍍有金、銀、鉑的箔片元件等。 顯微硬度檢測常被用來測定金屬組織中組成相的硬度，藉以鑒定合金相的類別和屬性。
維氏硬度測試的缺點
維氏硬度計試驗效率低，要求較高的試驗技術，對於試樣表面的光潔度要求較高，通常需要製作專門的試樣，操作麻煩費時，多用於實驗室中使用。
綜上所述，和布氏、洛氏法比較，維氏硬度測試所獲得的壓痕不受檢測力影響，並具有相似幾何形狀，對任一性質相同的材料在變換檢測力後得到的硬度值是相同或相近的。壓痕具有清晰輪廓的正方形，對角線的測量精度高，這對保證硬度測量精確度有利。維氏硬度檢測方法廣泛應用於測定微小、薄形試件、表面滲鍍層等試件的顯微硬度和測定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬的材料的努氏硬度，是科研機構、工廠及質監部門進行材料研究和檢測的理想硬度測試儀器。