一、试验原理

GB/T4340.1 - 2024 规定，维氏硬度试验使用顶部两相对面夹角为 136° 的正四棱锥金刚石压头。在特定试验力作用下，压头垂直压入试样表面，保持一段规定时间后卸除试验力。通过测量压痕对角线长度，利用几何关系计算出压痕表面积，维氏硬度值即为试验力除以压痕表面积所得的商。该原理确保了测试结果能精确反映材料抵抗塑性变形的能力，且不受材料软硬程度限制，适用范围广泛。

二、适用范围

与旧版相比，新标准适用范围显著扩大。除传统金属材料外，新增了硬质合金、其他烧结碳化物，以及金属和其他无机覆盖层，如铝基材上的电泳覆盖层、自催化涂层、喷涂涂层和阳极涂层等。不过，当垂直于覆盖层表面测试时，厚度小于 0.030mm 的涂层，以及测试覆盖层横截面时厚度小于 0.100mm 的涂层不适用本标准，可采用 GB/T21838.1 测定。同时，标准明确试验力下限扩展至 0.009807N，压痕对角线长度范围为 0.020mm - 1.400mm ，进一步拓宽了测试边界。

三、设备要求

硬度计：需严格符合 GB/T4340.2 和 JJG151 规定，保证在相应试验力范围内能精准施加试验力，确保测试数据的准确性与可靠性。

压头：采用符合 GB/T4340.2 规定的正四棱锥金刚石压头，其几何形状与质量直接影响压痕质量与测试结果。

对角线测量系统：根据不同对角线长度测量范围，新标准提出了对应的分辨率要求。如测量范围在 0.020mm - 0.100mm 时，分辨率应不低于 0.001mm；0.100mm - 0.500mm 时，分辨率不低于 0.002mm 等，以满足不同精度需求。

四、试样要求

硬质合金试样：厚度至少为 1mm，且需去除表面层厚度不小于 0.2mm，以消除表面加工影响，保证测试结果反映材料真实硬度。

金属及其他无机覆盖层试样：对表面粗糙度、厚度测量以及横截面测量试样均提出明确要求。如表面粗糙度 Ra 值一般不超过 0.4μm；测量覆盖层厚度时，应采用合适方法确保测量精度等。

五、试验程序

新增典型试验力：新增 HV0.001、HV0.002 等典型试验力，为不同硬度范围与特殊材料测试提供更多选择。

期间核查机制：要求在每个试验力使用前一周内进行期间核查，若更换压头或试验力变化则推荐进行核查，保障设备持续处于良好运行状态。

施力与保持时间：明确施力时间目标值为 2s - 8s，保持时间一般为 10s - 15s，特殊材料可适当调整，确保压痕稳定形成。

压痕间距与边缘距离：规定相邻压痕中心间距至少为压痕对角线长度的 2.5 倍，压痕中心距试样边缘距离至少为压痕对角线长度的 2.5 倍，避免压痕相互影响与边缘效应。

曲率修正与硬度转换：增加曲率修正方法，用于修正曲面试样测试结果；同时对硬度转换方法提出要求，方便不同硬度标尺间换算。

六、结果处理与报告

不确定度评估：完整不确定度评估可依据 JCGM100:2008 或 JJF1059.1 进行，全面考量设备精度、测量误差、材料不均匀性等因素对测试结果的影响。

试验报告：试验报告需涵盖文件编号、试样信息（材料类型、尺寸、热处理状态等）、试验日期、结果、曲率修正、特殊操作、影响因素、试验温度、硬度换算信息等，确保报告内容完整、规范，为后续分析提供充足依据。

GB/T4340.1 - 2024 的发布实施，为金属材料维氏硬度试验各环节提供了详尽规范，有助于提升行业整体测试水平，促进金属材料研发、生产与应用的高质量发展。