材料力学性能课件第2章

1、第二章 金属在其它静载荷下的力学性能1主要内容 第一节第一节 应力状态软性系数应力状态软性系数 第二节第二节 压缩、弯曲、扭转性能压缩、弯曲、扭转性能 第三节第三节 缺口试样静载荷试验缺口试样静载荷试验 第四节第四节 硬硬 度度 研究金属材料常温静载荷下的力学性能还可研究金属材料常温静载荷下的力学性能还可选用压缩、弯曲、扭转试验方法。选用压缩、弯曲、扭转试验方法。22.1 2.1 应力状态软性系数应力状态软性系数 同一种金属材料，在一定承载条件下产生何种失效同一种金属材料，在一定承载条件下产生何种失效形式，除与自身强度大小有关外，还与承载条件下的应形式，除与自身强度大小有关外，还与承载条件下的

2、应力状态有关。力状态有关。 不同的应力状态，其不同的应力状态，其最大正应力最大正应力maxmax与最大切应力与最大切应力maxmax的相对大小是不一样的相对大小是不一样的。因此，对金属变形和断裂的。因此，对金属变形和断裂性质将产生不同影响。为此，我们必须知道不同静加载性质将产生不同影响。为此，我们必须知道不同静加载方式下试样中方式下试样中max max 和和maxmax的计算方法及其相对大小的表的计算方法及其相对大小的表示方法。示方法。3由材料力学可知，任何复杂应力状态均可用三个主力由材料力学可知，任何复杂应力状态均可用三个主力1 1、2 2和和3 3（1 12 23 3）来表示。）来表示。根

3、据这三个主应力，根据这三个主应力， 由由最大切应力理论最大切应力理论计算最大切应力：计算最大切应力：maxmax=(=(1 13 3)/2)/2； 由相当由相当最大正应力理论最大正应力理论计算最大正应力：计算最大正应力：maxmax1 1（2 23 3）。）。4应力状态软性系数应力状态软性系数maxmax 和和maxmax的比值表示它们的相对大小，记为的比值表示它们的相对大小，记为对于金属材料：对于金属材料：取取0.250.25，则，则 单向拉伸时的应力状态只有单向拉伸时的应力状态只有1 1，2 23 30 0，因此，因此0.50.5，maxmax应力状态越软，金属越易产生塑应力状态越软，金属

4、越易产生塑性变形和韧性断裂。性变形和韧性断裂。 )(2232131maxmax)(5 . 02321315应力状态软性系数应力状态软性系数 6 单向静拉伸的应力状态较硬，一般适用于塑性变形抗单向静拉伸的应力状态较硬，一般适用于塑性变形抗力与切断强度较低的所谓塑性材料试验。力与切断强度较低的所谓塑性材料试验。 对于塑性较好的金属材料，则常采用三向不等拉伸的对于塑性较好的金属材料，则常采用三向不等拉伸的加载方法，使之在更加载方法，使之在更“硬硬”的应力状态下显示其脆性倾的应力状态下显示其脆性倾向。向。72.2 2.2 压缩压缩（1 1）压缩试验）压缩试验压缩试验的特点：压缩试验的特点：应力状态软性

5、系数应力状态软性系数2 2 ，应力状态较软，材料易产生，应力状态较软，材料易产生塑性变形。塑性变形。主要测定拉伸时呈脆性的金属材料在塑性状主要测定拉伸时呈脆性的金属材料在塑性状态下的力学行为态下的力学行为。拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不会断裂。脆性材料在压缩时除能产生一定的塑性变形外，断裂。脆性材料在压缩时除能产生一定的塑性变形外，常沿与轴线常沿与轴线4545方向产生断裂，具有切断特征。方向产生断裂，具有切断特征。 软钢软钢: : 易压缩成腰鼓状、扁饼状。易压缩成腰鼓状、扁饼状。铸铁铸铁: : 拉伸时断口为正断；压缩时沿拉伸时断口

6、为正断；压缩时沿4545o o方向切断。方向切断。因此因此, ,塑性变形小的材料，或者使用工况为压缩状的材料，塑性变形小的材料，或者使用工况为压缩状的材料，应采用压缩实验。应采用压缩实验。89 压缩试验压缩试验 试样横截面为圆形或正方形，试样长度试样横截面为圆形或正方形，试样长度L L一般为直径一般为直径或边长的或边长的2.52.53.53.5倍。倍。 金属的单向压缩试验按金属的单向压缩试验按GB/T7314-2005GB/T7314-2005金属材料室温压缩试验方法金属材料室温压缩试验方法进行。进行。 主要性能指标：主要性能指标： 抗压强度抗压强度bcbc 试样压至破坏过程中的最大应力。试样

7、压至破坏过程中的最大应力。 如果试验时金属材料产生屈服现象，还可测定压缩屈如果试验时金属材料产生屈服现象，还可测定压缩屈服点服点scsc. .0AFbcbc102.3 2.3 弯曲弯曲（1 1）弯曲试验的特点）弯曲试验的特点 弯曲试验的弯曲试验的试样形状简单试样形状简单，操作方便。，操作方便。 弯曲试验时弯曲试验时不存在试样偏斜不存在试样偏斜对试验结果的影响，可用对试验结果的影响，可用试样弯曲的挠度显示材料的塑性。试样弯曲的挠度显示材料的塑性。 弯曲试验时，试样的表面应力最大，可较灵敏地弯曲试验时，试样的表面应力最大，可较灵敏地反映反映材料的表面缺陷材料的表面缺陷。11左图所示为热处理工艺对左

8、图所示为热处理工艺对合金工具钢弯曲力学性能合金工具钢弯曲力学性能影响的试验结果，据此可影响的试验结果，据此可确定最佳淬火温度范围。确定最佳淬火温度范围。挠度挠度弯曲变形时横截面弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度线位移称为挠度12（2 2）弯曲试验）弯曲试验 记录弯曲力记录弯曲力F F和试样挠度和试样挠度f f之间的关系曲线，确定金属在弯之间的关系曲线，确定金属在弯曲力作用下的力学性能曲力作用下的力学性能金属抗弯试验方法按金属抗弯试验方法按GB/T232-1999GB/T232-1999金属材料弯曲试验方法金属材料弯曲试验方法进行进行 13 弯曲试验原理弯

9、曲试验原理 试样在弹性范围内弯曲时，受拉侧表面的最试样在弹性范围内弯曲时，受拉侧表面的最大弯曲应力：大弯曲应力： M M最大弯矩最大弯矩： ( ( 三点弯曲三点弯曲 M=FLM=FLS S/4/4 四点弯曲四点弯曲 M=FM=Fl l/2 )/2 )W W试样的抗弯截面系数试样的抗弯截面系数： 圆形试样圆形试样 矩形试样矩形试样 WM323dW62bhW 14 弯曲试验力学性能指标弯曲试验力学性能指标 抗弯强度抗弯强度bbbb 根据试样弯曲至断裂前根据试样弯曲至断裂前达到的最大弯曲力，按达到的最大弯曲力，按弹性弯曲应力公式计算弹性弯曲应力公式计算的最大弯曲应力，称为的最大弯曲应力，称为抗弯强度

10、。抗弯强度。 其它力学性能指标其它力学性能指标 弯曲弹性模量、断裂弯曲弹性模量、断裂挠度挠度f f bbbb、断裂能量、断裂能量U U。152.4 2.4 扭转试验扭转试验 金属扭转试验按金属扭转试验按GB10128-88GB10128-88金属扭转试验方法金属扭转试验方法进进行。主要采用直径行。主要采用直径d d0 010mm10mm、标距长度、标距长度L L0 0为为50mm50mm或或100mm100mm的圆的圆柱形试样。柱形试样。（1 1）扭转试验的特点）扭转试验的特点1 1）扭转的应力状态软性系数）扭转的应力状态软性系数0.80.8，比拉伸大，比拉伸大，易显示金属易显示金属的塑性行为

11、的塑性行为。2 2）圆形试样扭转时，整个长度上塑性变形是均匀的，没有缩颈）圆形试样扭转时，整个长度上塑性变形是均匀的，没有缩颈现象。现象。能反映高塑性材料直至断裂前的变形能力和强度能反映高塑性材料直至断裂前的变形能力和强度。3 3） 能较敏感地能较敏感地反映出金属表面缺陷及表面硬化层的性能反映出金属表面缺陷及表面硬化层的性能。4 4） 扭转试验是扭转试验是测定大部分材料切断强度测定大部分材料切断强度最可靠的方法。最可靠的方法。16扭转试样中的应力与应变扭转试样中的应力与应变17应用：应用： 1 1）研究金属在热加工条件下的）研究金属在热加工条件下的流变性能流变性能与与断裂性能断裂性能，确定工，

12、确定工艺参数；艺参数； 2 2）研究或检验工件热处理的）研究或检验工件热处理的表表面质量面质量和和表面强化表面强化工艺的效果；工艺的效果； 3 3）根据其宏观断口特征，鉴别）根据其宏观断口特征，鉴别最终断裂是最终断裂是正断正断还是还是切断切断。切断切断：断口平整且与试样轴线垂：断口平整且与试样轴线垂直，有回旋状塑性变形痕迹；直，有回旋状塑性变形痕迹；正断正断：断面与试样轴线成：断面与试样轴线成4545角且呈螺旋状。角且呈螺旋状。18（2 2）扭转试验）扭转试验试样在弹性范围内表面切应力试样在弹性范围内表面切应力和和切应变切应变为：为：式中，式中，W W为试样抗扭截面系数，圆为试样抗扭截面系数，

13、圆柱试样柱试样 切变模量切变模量G G 弹性范围内，切应力弹性范围内，切应力与切应变与切应变之比。之比。测出测出扭矩增量扭矩增量T T和相应和相应扭角增量扭角增量，求出切应力与切应变，求出切应力与切应变，即得即得WT002Ld16/ )(30d40032dTLG19 扭转屈服点扭转屈服点s s 在扭转曲线或试验机扭矩读盘上读出屈服时的扭矩在扭转曲线或试验机扭矩读盘上读出屈服时的扭矩T Ts s即可得扭转屈服点即可得扭转屈服点 s s 抗扭强度抗扭强度b b 试样在扭断前承受的最大扭矩试样在扭断前承受的最大扭矩T Tb b，利用弹性扭转公，利用弹性扭转公式计算的切应力为抗扭强度。式计算的切应力为

14、抗扭强度。WTbbWTss20212.5 2.5 缺口试样静载荷试验缺口试样静载荷试验 （1 1）缺口效应）缺口效应 实际机件不是截面均匀而无变化的光滑体，往往存实际机件不是截面均匀而无变化的光滑体，往往存在键槽、螺纹等剧烈变化，截面变化的部位可视为在键槽、螺纹等剧烈变化，截面变化的部位可视为“缺缺口口”。 由于缺口的存在，在静载荷作用下缺口截面上的应由于缺口的存在，在静载荷作用下缺口截面上的应力状态将发生变化，产生力状态将发生变化，产生“缺口效应缺口效应”。缺口效应缺口效应：指集中应力达到材料的屈服强度时，引：指集中应力达到材料的屈服强度时，引起的缺口根部附近区域的塑性变形。即缺口造成应力的

15、起的缺口根部附近区域的塑性变形。即缺口造成应力的集中。集中。22 缺口试样在弹性状态下的应力分布缺口试样在弹性状态下的应力分布轴向应力轴向应力y y在缺口根部最大，在缺口根部最大，其最大应力决定于缺口几何参其最大应力决定于缺口几何参数（根部曲率半径影响最大数（根部曲率半径影响最大) )，缺口越尖锐，应力越大。缺口越尖锐，应力越大。x x是金属变形连续性要求是金属变形连续性要求的结果。的结果。对于薄板，对于薄板，z z0 0，缺口薄板受拉伸后其中心部分是两向拉伸，缺口薄板受拉伸后其中心部分是两向拉伸的平面应力状态；在缺口根部，的平面应力状态；在缺口根部， x x0 0，为单向拉伸应力状态。，为单

16、向拉伸应力状态。23缺口引起的应力集中程度常用缺口引起的应力集中程度常用理论应力集中系数理论应力集中系数K Kt t表示：表示： K Kt t值与材料性质无关，只决定于缺口几何形状。值与材料性质无关，只决定于缺口几何形状。平均应力力缺口净截面上的最大应maxmaxtk24 垂直于厚板方向的收缩变形受到约束，垂直于厚板方向的收缩变形受到约束， z z0, 0, z z = =( (x x+ +y y) )。在缺口根部为两向拉伸应力状态，缺口内侧为三向拉伸的平面应变状在缺口根部为两向拉伸应力状态，缺口内侧为三向拉伸的平面应变状态，且态，且y y z z x x。25缺口效应缺口的第一个效应缺口的第

17、一个效应引起应力集中，并改变缺口前方的应力状态，使缺引起应力集中，并改变缺口前方的应力状态，使缺口试样或机件所受应力由原来的口试样或机件所受应力由原来的单向应力状态变为两向单向应力状态变为两向或三向应力状态或三向应力状态。对于脆性或低塑性材料，使其抗拉强度降低对于脆性或低塑性材料，使其抗拉强度降低。26 缺口试样在塑性状态下的应力分布缺口试样在塑性状态下的应力分布 y=x+s z=(x+y)随着塑性变形逐步向内转移，各应力峰值越来越大，位随着塑性变形逐步向内转移，各应力峰值越来越大，位置也逐步移向中心，试样中心区置也逐步移向中心，试样中心区y y最大。最大。27缺口效应缺口的第二个效应缺口的第

18、二个效应在存在缺口的条件下，由于出现三向应力状态，并在存在缺口的条件下，由于出现三向应力状态，并产生应力集中，试样的屈服应力比单向拉伸时高，产生产生应力集中，试样的屈服应力比单向拉伸时高，产生了了“缺口强化缺口强化”现象现象。使塑性材料强度增高，塑性降低。使塑性材料强度增高，塑性降低。28（2 2）缺口试样静拉伸试验）缺口试样静拉伸试验 可分为可分为轴向拉伸轴向拉伸和和偏斜拉伸偏斜拉伸两种。两种。 29 常用缺口试样的抗拉强度常用缺口试样的抗拉强度bnbn与等截面尺寸光滑试样的与等截面尺寸光滑试样的抗拉强度抗拉强度b b的比值作为材料的缺口敏感性指标，称为的比值作为材料的缺口敏感性指标，称为缺

19、口缺口敏感度敏感度，用，用q qe e或或NSRNSR。 NSRNSR缺口敏感性缺口敏感性。 脆性材料脆性材料： NSR NSR 1 1 ，高强度材料，高强度材料NSR NSR 1 1。表明缺口。表明缺口根部尚未发生明显塑性变形时就已经脆性断裂。根部尚未发生明显塑性变形时就已经脆性断裂。 塑性材料塑性材料，若缺口不太尖锐可能产生塑性变形时，若缺口不太尖锐可能产生塑性变形时， NSR NSR 1 1bbnNSR30偏斜拉伸试验偏斜拉伸试验 一般也用缺口试一般也用缺口试样的样的bnbn与光滑试与光滑试样的样的b b的比值表示的比值表示材料的缺口敏感度。材料的缺口敏感度。31（3 3）缺口试样静弯曲

20、试验）缺口试样静弯曲试验记录试验力记录试验力F F与挠度与挠度f f 关系曲线，直至试样断裂。关系曲线，直至试样断裂。32F Fmaxmax/F1/F1缺口敏感度缺口敏感度 断裂功断裂功缺口敏感度缺口敏感度 缺口试样静弯曲试验是造船、压力容器用钢必须进缺口试样静弯曲试验是造船、压力容器用钢必须进行的一项试验。行的一项试验。 弹性区弹性区I （弹性变形功）（弹性变形功）塑性区塑性区II（塑性变形功）（塑性变形功）断裂区断裂区III（断裂功（断裂功）332.6 2.6 硬硬 度度 （1 1）金属硬度的意义及硬度试验的特点）金属硬度的意义及硬度试验的特点 硬度试验方法分类硬度试验方法分类 弹性回跳法

21、弹性回跳法：如肖氏硬度，表示金属弹性变形功的大小。：如肖氏硬度，表示金属弹性变形功的大小。 压入法压入法：如布氏、洛氏、维氏硬度等，表示金属塑性变形：如布氏、洛氏、维氏硬度等，表示金属塑性变形抗力及应变硬化能力。抗力及应变硬化能力。 划痕法划痕法：如莫氏硬度，表示金属对切断的抗力。：如莫氏硬度，表示金属对切断的抗力。 金属硬度的意义金属硬度的意义 硬度是表征材料软硬程度的一种性能，其物理意义随试验硬度是表征材料软硬程度的一种性能，其物理意义随试验方法不同而不同，因此硬度不是材料独立的力学性能。方法不同而不同，因此硬度不是材料独立的力学性能。34（2 2）硬度试验）硬度试验 布氏硬度试验布氏硬度

22、试验 原理：原理： 布氏硬度试验的原理是用一定直径布氏硬度试验的原理是用一定直径D(mm)D(mm)的钢球或硬质合金球为的钢球或硬质合金球为压头，施以一定的试验力压头，施以一定的试验力F F（kgfkgf或或N N），将其压入试样表面，经规定），将其压入试样表面，经规定保持时间保持时间t(s)t(s)后卸除试验力，试验表面将残留压痕，测量压痕平均直后卸除试验力，试验表面将残留压痕，测量压痕平均直径径d(mm)d(mm)，求得压痕球形面积，求得压痕球形面积A A。布氏硬度值就是试验力。布氏硬度值就是试验力F F除以压痕球除以压痕球形表面积形表面积A A所得的商，计算式如下：所得的商，计算式如下：

23、 通常，布氏硬度值不标单位。通常，布氏硬度值不标单位。 )(204. 0212102. 0102. 02222dDDDFHBWdDDhDhFAFHBW故35布氏硬度试验布氏硬度试验 36 布氏硬度试验的试验方法布氏硬度试验的试验方法 布 氏 硬 度 试 验 方 法 参 照布 氏 硬 度 试 验 方 法 参 照GB/T231.1-2002GB/T231.1-2002金属布氏硬度金属布氏硬度试验方法试验方法进行。进行。 1 1）对于材料相同而厚薄不同的）对于材料相同而厚薄不同的工件，为了测得相同的布氏硬度工件，为了测得相同的布氏硬度值，在选配压头球直径值，在选配压头球直径D D及试验力及试验力F

24、F时，应使：时，应使： 常数2222211DFDFDF372 2）D D的选择依据试样厚度，一般应使的选择依据试样厚度，一般应使h1/8h1/8试样厚度，压痕试样厚度，压痕直径直径d d应控制在（应控制在（0.240.240.6D0.6D）之间。）之间。3) 3) 软硬不同的材料，为了测得统一的、可比较的硬度值，软硬不同的材料，为了测得统一的、可比较的硬度值，应选用相同的应选用相同的F/DF/D2 2比值。比值。 对于不同的压头材料，布氏硬度值用不同的符号表示：对于不同的压头材料，布氏硬度值用不同的符号表示： 压头为淬火钢压头为淬火钢HBS(HBS450)HBS(HBS450) 压头为硬质合金

25、压头为硬质合金HBW(450HBW650) HBW(450HBW650) 38 布氏硬度试验的特点布氏硬度试验的特点 1 1）压痕面积较大，）压痕面积较大，优点优点是能反映金属在较大范围内各组是能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能；成相的平均性能；缺点缺点是压痕较大时不宜在成品上进是压痕较大时不宜在成品上进行试验。行试验。2 2）布氏硬度试验对不同材料需更换不同直径的压头球和）布氏硬度试验对不同材料需更换不同直径的压头球和改变试验力，压痕直径的测量也比较麻烦，因而自动改变试验力，压痕直径的测量也比较麻烦，因而自动检测受到限制。检测受到限制。3 3）布氏硬度试验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金

26、等具）布氏硬度试验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的材料硬度。有粗大晶粒或组成相的材料硬度。39 布氏硬度的表示方法布氏硬度的表示方法a.a.硬度值硬度值 b.b.符号符号HBW c.HBW c.球直径球直径 d.d.试验力试验力 e.e.试验力保持时间，后三项用斜线隔开。试验力保持时间，后三项用斜线隔开。例如：例如：350HBW5/750350HBW5/750 600HBS1/30/20600HBS1/30/20试说明试说明500HBW10/250/20500HBW10/250/20的含义的含义。40 洛氏硬度试验洛氏硬度试验 试验过程及原理试验过程及原理 压头分类：圆锥

27、角压头分类：圆锥角=120=120度的金刚石圆锥体；度的金刚石圆锥体； 淬火钢球或硬质合金球。淬火钢球或硬质合金球。 试验过程试验过程1 1）加初始试验力）加初始试验力F F0 0，在试样表面得一压痕，深度为，在试样表面得一压痕，深度为h h0 0，此，此时测量压痕深度的指针指零。时测量压痕深度的指针指零。2 2）加主试验力）加主试验力F F1 1，压头压入深度为，压头压入深度为h h1 1，表盘上指针以逆时，表盘上指针以逆时针方向转到相应刻度。针方向转到相应刻度。3 3）将）将F F1 1卸除后，总变形中弹性变形恢复，压头回升一段距卸除后，总变形中弹性变形恢复，压头回升一段距离离(h-h(h

28、-h1 1) )，这时试样表面残留的塑性变形深度，这时试样表面残留的塑性变形深度h h即为压痕即为压痕深度深度4 4）指针顺时针方向转动停止时所指的数值即为）指针顺时针方向转动停止时所指的数值即为洛氏硬度洛氏硬度。 4142 洛氏硬度试验的原理洛氏硬度试验的原理： 对压头施以一试验力，压入试样表面，通过测量压痕对压头施以一试验力，压入试样表面，通过测量压痕的深度来表示材料的硬度值。的深度来表示材料的硬度值。h h越大，硬度值越低。越大，硬度值越低。 k k为常数，金刚石圆锥：为常数，金刚石圆锥：k=0.2mm k=0.2mm ； 淬火钢球淬火钢球 k=0.26mm.k=0.26mm.002.

29、0hkHR43 洛氏硬度试验方法洛氏硬度试验方法 常用的洛氏硬度试验的标尺：常用的洛氏硬度试验的标尺：HRAHRA、HRBHRB、HRCHRC44 洛氏硬度表示方法洛氏硬度表示方法 洛氏硬度表示方法：洛氏硬度表示方法： a. a.硬度值硬度值 b.b.符号符号HR c.HR c.标尺字母标尺字母 60HRC60HRC 表示用表示用C C标尺测得的洛氏硬度值为标尺测得的洛氏硬度值为6060 对对B B标尺两种材料的球压头，在硬度符号后面加标尺两种材料的球压头，在硬度符号后面加S S表示用钢表示用钢球；球；W W表示用硬质合金球。表示用硬质合金球。 60HRBW60HRBW 表面洛氏硬度表示方法：

30、表面洛氏硬度表示方法： a. a.硬度值硬度值 b.b.符号符号HR c.HR c.总试验力总试验力 d.d.标尺标尺 70HR30N70HR30N 表示用总试验力表示用总试验力294.2N294.2N的的30N30N标尺测得的表面标尺测得的表面 洛氏硬度为洛氏硬度为707045 洛氏硬度试验特点洛氏硬度试验特点 优点：优点：1 1）操作简便迅速，硬度值可直接读出；）操作简便迅速，硬度值可直接读出； 2 2）压痕较小，可直接在工件上进行试验；）压痕较小，可直接在工件上进行试验； 3 3）采用不同标尺，适用范围广，可广泛用于）采用不同标尺，适用范围广，可广泛用于 热处理质量的检验；热处理质量的检

31、验； 缺点：缺点：4 4）由于压痕小，代表性差，重复性差，数据）由于压痕小，代表性差，重复性差，数据 分散度大；分散度大； 5 5）用不同标尺的硬度值彼此不能直接进行比）用不同标尺的硬度值彼此不能直接进行比 较。较。 46 维氏硬度试验维氏硬度试验 试验原理试验原理 维氏硬度试验原理与布氏硬度相同，也是根据压痕单维氏硬度试验原理与布氏硬度相同，也是根据压痕单位面积所承受的试验力来计算硬度值。所不同的是维氏硬位面积所承受的试验力来计算硬度值。所不同的是维氏硬度试验的压头不是球体，而是两对角面夹角度试验的压头不是球体，而是两对角面夹角为为136136的的金金刚石四棱锥体刚石四棱锥体。21891.0

32、)2/136sin(204.0102.02122ddddFdFAFHV47试验过程试验过程压头在试验力压头在试验力F(N)F(N)作用下将试样作用下将试样表面压出一个四方锥形的压痕表面压出一个四方锥形的压痕经一定保持时间后卸除试验力，经一定保持时间后卸除试验力，测量压痕对角线平均长度测量压痕对角线平均长度d d计算压痕表面积计算压痕表面积A A维氏硬度值为试验力维氏硬度值为试验力F F除以压痕表除以压痕表面积面积A A所得的商所得的商48 维氏硬度试验的特点维氏硬度试验的特点 优点：优点： 维氏硬度试验力可任意选取，压痕测量精度较高，硬维氏硬度试验力可任意选取，压痕测量精度较高，硬度值较为精确；度值较为精确； 缺点：缺点： 维氏硬度值需通过测量压痕对角线长度后才能计算或维