微小硬度试验

1、實驗 5微小硬度試驗(Micro Hardness Test) 一、實驗目的微小硬度試驗之目的在於對淬火、滲碳等所形成表面硬化層或脫碳、鍍金等所形成之表面軟化層之斷面硬度分佈及金屬單結晶或特定組織部份的微細場所硬度之測定。二、實驗器材及設備1.微小硬度試驗機（如圖5-1）2.或是羅普(Knoop)硬度試驗機。三、實驗原理微小硬度試驗在原理上與維克氏(Vickers) 硬度試驗之原理是相同的，惟微小硬度試驗所施加之荷重為1kg以下，一般3g 到500g之間使用最多，因此凹痕更小，須要用高倍率之顯微鏡方可測量出其壓痕，且試片表面在測試前須經鏡面加工。圖5-1 微小硬度試驗機一般微小硬度試驗法可分為

2、兩種：1.微小維克氏(Micro Vickers)微小維克氏所用之壓痕器與維克氏相同，其計算公式亦同。因為微小維克氏所施加之荷重很小，一般以克(g)為單位，因此其公式為式中：P 為所施加之荷重（單位為g），d 為壓痕對角線之平均長度（單位為m）， 為微小維克氏硬度值。2.羅普硬度(Knoop Hardness)羅普所用之壓痕器所壓出之痕跡（如圖5-2 所示），其長對角線長度 L 與短對角線長度 W 之比，L:W = 7:1，但一般實際上所使用的是長對角線 L 之長，其羅普硬度值 之公式可寫成：式中：P 為羅普試驗中所施加之荷重（單位為kg），A 為壓痕之表面積（單位為），L 為長對角線之長度（

3、單位為mm），C 為羅普壓痕器常數（C=0.07028）， 為羅普硬度值。將羅普壓痕器常數 C=0.07028 代入上式，得 其中，P 為所施加之荷重（單位為g），L 為長對角線之長度（單位為m）。圖5-2 羅普試驗所用之壓痕器及其壓痕四、實驗步驟1.將試片平面研磨成鏡面。2.調整水平調整鈕，使微小硬度試驗機成水平狀。3.將試片置於試片台座上。4.先以10倍物鏡觀察聚焦，確定欲測之位置。5.選定適宜之荷重，再放下荷重施加桿，使荷重施加於試片，約5至30秒左右為宜。6.去除荷重，並以40倍物鏡觀察壓痕，並調整標線刃口與壓痕對角尖端重合。為了避免損壞精確性，兩線之刃口不能使其相互接觸。7.讀出標距

4、大小，由試驗機附表求出硬度值。五、問題與討論1.試比較微小維克氏與羅普之壓痕有何相異之處2.比較維克氏與微小硬度試驗之異同處3.試推想微小硬度機之用途在何處材料實驗報告實驗 5微小硬度試驗科（系）級：同組實驗者：.組別：.學號：實驗日期：民國年月日姓名：評分：. 一、實驗目的二、使用之設備及器材 三、實驗原理 四、實驗數據記錄與結果 五、問題與討論1. 試比較微小維克氏與羅普諾璞之壓痕有何相異之處2. 比較維克氏與微小硬度試驗之異同處3. 試推想微小硬度機之用途在何處結論硬度試驗相互之關係(一) 經上述各種硬度試驗後可概將其硬度試驗法歸納成兩類：1.勃氏(Brinell)、洛氏(Rockwel

5、l)、維克氏(Vickers)等型式之硬度試驗皆是受靜力或動力之荷重作用所產生永久壓痕，謂之壓痕硬度(indentation hardness)。2. 蕭氏(Shore)硬度試驗是試片對衝擊荷重之能量吸收程度，此謂之反跳硬度(rebound hardness)。(註：本課程中尚未安排此項實驗)(二) 各種硬度值之間的換算公式：1.勃氏硬度值與蕭氏硬度值之換算公式：亦即2.勃氏硬度值與洛氏硬度值之換算公式：(1) (40<HRB<100)(2) (HRC<40)(3) (40<HRC<70)3. HRC 與 HRB 之換算公式：4.勃氏硬度值與維克氏硬度值之換算公式： 200<Hv<400(鋼料) 5.洛氏硬度值與維克氏硬度值之換算公式： 240<Hv<1040 (鋼料) 900<Hv<180