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显微维氏硬度计和维氏硬度计的区别

文章出处:自创 责任编辑:中特精密-lfx 发表时间:2025-06-21
  

​显微维氏硬度计和维氏硬度计均基于维氏硬度测试原理(正四棱锥压痕法),但两者在测试载荷、应用场景、测量精度等方面存在显著差异。以下是详细对比:

 

1. 核心区别对比表

对比项

显微维氏硬度计

维氏硬度计

载荷范围

1gf~1kgf0.0098N~9.8N

1kgf~120kgf(≥9.8N

压痕尺寸

几微米~几十微米(需400×~1000×显微镜)

几十微米~毫米级(100×~200×显微镜)

适用材料

薄层、镀层、脆性材料(如陶瓷、半导体)

块体金属、合金(如钢、铝)

精度要求

极高(纳米级定位)

相对较低(微米级)

典型标准

 ISO 6507-1(显微维氏)

 ASTM E92(维氏)

 

 2. 关键差异详解

 (1) 载荷与压痕

- 显微维氏:  

  - 超低载荷(如10gf50gf),压痕极小(对角线可小至5μm),不破坏微小样品。  

  - 示例:测量1μm厚的金刚石涂层,显微维氏(0.1gf载荷)可精准测出硬度,而维氏(1kgf)会压穿涂层。  

- 维氏:  

  - 高载荷(如5kgf10kgf),压痕较大,适合宏观硬度测试(如热处理后的钢件)。  

 

 (2) 应用场景

- 显微维氏适用领域:  

  - 电子元件(焊点、镀金层)、MEMS器件、生物材料、陶瓷晶粒。  

  - 限制:过软材料(如纯铝)可能压痕模糊。  

- 维氏适用领域:  

  - 常规金属(铸铁、铝合金)、硬质合金、大型工件。  

  - 限制:极薄或脆性材料易压裂。  

 

(3) 设备配置

组件

显微维氏硬度计

维氏硬度计

物镜

高倍(40×~100×)

低倍(10×~20×)

光源

精密同轴光(减少眩光)

普通环形光

载物台

纳米级移动平台(精度±0.1μm

手动/电动平台(精度±1μm

 

 3. 如何选择?

- 选显微维氏:若需测以下样品:  

  ✅ 镀层/薄膜(如PCB沉金层)  

  ✅ 微小区域(如芯片焊点)  

  ✅ 脆性材料(如玻璃、陶瓷)  

- 选维氏:若测以下样品:  

  ✅ 常规金属块体(如齿轮、轴承)  

  ✅ 对精度要求不高(±2%以内)  

 

 4. 常见品牌推荐

- 显微维氏:  

  - 国际:Mitutoyo(日本)、Wilson Hardness(美国)  

  - 国产:上海恒一(HVS-1000)、东莞中特  

- 维氏:  

  - 国际:Buehler(美国)、ZwickRoell(德国)  

  - 国产:莱州华银(HV-50)、济南时代  

 

 注意事项

1. 校准:显微维氏需定期用标准硬度块(如Knoop 25gf)校准。  

2. 样品制备:显微维氏要求样品表面抛光(Ra0.1μm),维氏可容忍稍粗糙表面。  

3. 数据对比:不可直接比较显微维氏和维氏数据(因载荷效应不同)。  

 

如需进一步帮助(如型号推荐),请提供具体应用场景(如测何种材料/厚度)。

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