Đo độ cứng bằng phương pháp Vickers

Phương pháp này tương tự như phương pháp Brinell, nhưng nó sử dụng một mũi xuyên kim cương có dạng hình chóp với đáy là hình vuông và góc bằng 136 °. Như vậy, vết lõm trông giống như một hình chóp lõm (âm) với đáy là hình vuông. Đo độ dài của hai đường chéo của vết lõm (giá trị trung bình).

Quy trình Vickers phù hợp với các ứng dụng trong phòng thí nghiệm hơn là trong xưởng.

Tương tự như phương pháp Brinell, giá trị độ cứng Vickers HV được xác định bằng tỷ số giữa tải trọng thử nghiệm tác dụng và bề mặt của vết lõm.

Đo độ cứng bằng phương pháp Brinell

Các tải trọng thử nghiệm thường được sử dụng nhất là: 9,81, 19,62, 49,05, 98,10, 294.30 N. Có thể sử dụng tải trọng thử nghiệm dưới 9,81 N, có nghĩa là đi vào miền của độ cứng vi mô và các ứng dụng trong phòng thí nghiệm kim loại học.

Công thức

Độ cứng Vickers được tính theo công thức sau, trong khi d là giá trị trung bình của các đường chéo của vết lõm (độ chính xác: +/- 0,002 mm):

HV (H = độ cứng, V = Vickers), sau đó là tải trọng thử nghiệm và thời gian thử nghiệm. Tải trọng thử nghiệm được biểu thị bằng các giá trị số kp thông thường. Đó là lý do tại sao tải thử nghiệm thực tế phải được chia cho 9,81 để có nhãn Vickers (ví dụ: HV50: 50 = 490,5N / 9,81). Do đó, giá trị độ cứng Vickers có thể trông như sau:

210 HV50 / 30 Vickers độ cứng 210, tải thử nghiệm 490.5N, thời gian thử nghiệm 30 giây.

Thông thường, tải thử nghiệm được áp dụng trong vòng 15 giây và có hiệu lực trong 30 giây nữa. Vật liệu mềm yêu cầu thời gian thử nghiệm lâu hơn, thép có độ cứng từ 140 HV trở lên chỉ cần 10 giây

Ứng dụng của phương pháp Vickers

Phương pháp Vickers phù hợp với các vật liệu có các lớp khác nhau. Việc tăng tải trọng thử nghiệm được áp dụng để xác định độ dày của các lớp bề mặt nhất định, ví dụ như sau khi nitrat hóa cứng. Ngoài ra, tất cả các quy tắc nêu trên đối với các phương pháp khác (độ dày tối thiểu = 10 x độ sâu vết lõm) cũng được áp dụng cho Vickers. Nói cách khác, đường chéo không được dài hơn 2/3 chiều dày của mẫu.

Ưu điểm, Nhược điểm của phương pháp Vickers

• Ưu điểm lớn nhất của Vickers là thang đo của nó, bao gồm các giá trị độ cứng nhỏ nhất và cao nhất trong một thang đo. Do đó, nó rất thích hợp cho các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. 
• Hầu hết các nhược điểm của Vickers là dựa trên thời gian dài của toàn bộ quy trình vì vết lõm phải được đo quang học (với sự trợ giúp của kính soi sai hoặc máy chiếu). Tất nhiên, đây cũng là một nguồn để đo sai số. Tuy nhiên, các hệ thống máy tính đánh giá hình ảnh tự động, hiện đại làm giảm đáng kể nguồn lỗi này.
• Bề mặt phải được chuẩn bị tốt và chất thấm phải được thi công đồng đều. Nếu không, độ nghiêng nhỏ nhất sẽ gây ra sự bất thường trong vết lõm. Do đó, quy trình Vickers không thích hợp cho các xét nghiệm thông thường.
• Vết lõm không thể đọc được trên một số vật liệu do tải trọng phân bố không đều (tải trọng trên các cạnh nhiều hơn tải trên các mặt của hình chóp).