显微硬度值的比较标准

与宏观硬度相比，显微硬度测量结果的精确性、重演性和可比较性较差。同一材料，不同仪器，不同试验人员往往会测得不同结果；既使同一材料，同一试验人员在同一仪器上测量，如果选取的载荷不同，其测量结果的差异也较大，难以进行比较。导致这一后果，不仅与仪器精度、试样制备优劣、样品成分、组织结构的均匀性有关，最主要的是在小负荷下载荷与压痕不遵守“几何相似定律”。

宏观维氏硬度应用的公式是建立在“硬度与负荷无关”的几何相似定律基础之上的，并在10～100kg载荷下试验得到证实。然而在小负荷下(1～1000g))试验表明：几何相似定律不再适用。由于压痕的弹性回复所致，使同一试样的相同测试对象在载荷变化时显微硬度值不等。表1以3.8%Si的固溶体为例，列出了不同负荷下获得的硬度值。

哈纳门(Hanemann)提出：既然显微硬度值的差别是由压痕大小引起的，故此以一定尺寸的压痕对角线长作为比较标准更为切合实际。方法是取标准压痕长度为5μ，10μ，20μ，将这三个压痕长度计算的硬度值H5μ，H10μ，H20μ作为显微硬度的比较标准。在硬度测试中，不可能得到完全与标准压痕相同的压痕长度，因此需要首先测出不同载荷的硬度值(5～6个)，并绘出压痕对角线长度d与显微硬度HM的关系曲线。再从曲线上求得5μ，10μ，20μ。图1给出了不同载荷下的d-HM曲线，从曲线上便可求得H5μ=342，H10μ=318，H20μ=300。此即显微硬度值的比较标准。

图 1 Fe-Si合金压痕对角线长d与显微硬度HM的关系

表 1 不同负荷下Fe-3.8%Si固溶体的显微硬度值

显然，这种比较标准不甚方便。如果只作显微组织性能的一般性研究，或进行相对比较，采用选定载荷下测定各相的相对显微硬度值以资比较，仍是简便可取的。