维氏硬度(HV)的计算公式主要基于试验力(F)与压痕表面积之间的关系。通常,这个关系可以简化为一个常数乘以试验力除以压痕表面积的形式。具体来说,维氏硬度值的计算公式可以表示为:
HV=常数 x试验力(F)/压痕表面积
在实际应用中,由于压痕形状是方锥形金刚石压头压入材料后形成的,其表面积不易直接测量,因此常用压痕对角线的长度(d)来计算压痕的表面积。对角线长度d通常是压痕两对角线d1和d2的算术平均值。于是,公式可以进一步简化为:HV≈0.1891*F/d²
其中,HV是维氏硬度值,F是试验力(单位通常为N),d是压痕对角线的平均长度(单位通常为mm)。
需要注意的是,不同来源可能给出的常数因子略有不同(如0.1891或类似数值),但基本原理和计算方法是相似的。此外,实际应用中也可能通过查表的方式来根据对角线长度d直接得到维氏硬度值,以简化计算过程。
另外,也有说法认为维氏硬度值的计算涉及到物镜倍率的平方,但这一因素通常是在显微镜测量压痕对角线长度时需要考虑的,而非直接用于维氏硬度计算的基本公式中。在标准的维氏硬度测试方法中,主要是通过调整试验力和测量压痕对角线长度来计算硬度值。