适用范围

该标准适用于测定金属材料的维氏硬度，涵盖各种类型的金属，包括但不限于钢铁、有色金属及其合金等。无论材料处于何种加工状态，如锻造、轧制、热处理后等，只要满足试验条件，均可依据此标准进行维氏硬度试验，以评估材料抵抗塑性变形的能力，为材料在不同工业场景中的应用提供关键参考。

试验原理

维氏硬度试验基于压痕原理。使用相对面夹角为 136° 的金刚石正四棱锥体压头，在规定试验力作用下，将压头垂直压入试样表面，保持一定时间后卸除试验力。此时，试样表面会留下一个正方形压痕。维氏硬度值（HV）通过试验力（F）与压痕表面积（S）的比值确定，计算公式为：\(HV = 0.102\times\frac{2F\sin(\frac{136°}{2})}{d^{2}} = 0.1891\times\frac{F}{d^{2}}\)，其中d为压痕对角线长度的平均值。通过测量压痕对角线长度，依据公式计算出维氏硬度值，该值反映了材料抵抗塑性变形的能力，硬度值越高，材料抵抗塑性变形的能力越强。

试验设备

硬度计：维氏硬度计需具备高精度和良好的稳定性，能准确施加试验力并精确测量压痕对角线长度。其结构设计要保证试验过程中压头与试样垂直，且试验力的波动在规定范围内。硬度计的测量系统分辨率需满足试验要求，能够精确测量较小的压痕尺寸。同时，硬度计需定期校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。

压头：采用相对面夹角为 136° 的金刚石正四棱锥体压头，压头的制造精度对试验结果影响重大。压头的棱边和顶点应保持尖锐，无磨损或损坏，否则会导致压痕形状不规则，影响硬度测量的准确性。需定期检查压头的磨损情况，当磨损超过规定限度时，应及时更换压头。

试样

形状与尺寸：试样的形状应规则，尺寸需满足试验要求。对于块状试样，其厚度一般不小于压痕对角线长度的 1.5 倍，以保证试验过程中试样的变形不受基体影响。表面应平整光滑，粗糙度一般不大于\(0.8μm\)，以避免表面不平整对压痕测量造成干扰。对于圆柱形试样，其直径应不小于压痕对角线长度的 5 倍。

制备要求：试样制备过程应避免对其硬度产生影响。切割、打磨等加工过程不能使试样表面产生过热、加工硬化或组织变化等情况。对于经过特殊处理（如热处理）的试样，应在规定的处理状态下进行试验。同时，试样表面不应有油污、氧化皮等杂质，以免影响压痕的形成和测量。

试验条件

试验力的选择：根据试样的材料、硬度及厚度等因素，按照标准规定选择合适的试验力。试验力的大小应保证压痕对角线长度在\(0.025D - 0.6D\)之间（D为压头正方形底面的对角线长度），以确保测量结果的准确性和可比性。试验力的保持时间一般为 10 - 15s，对于特殊材料，可适当延长保持时间，但需在试验报告中注明。

试验温度：试验通常在 10℃ - 35℃的室温下进行。对于温度敏感的材料或高精度试验，需严格控制试验温度，将其波动范围控制在规定的公差内，以避免温度变化对材料硬度产生影响。

试验程序

试样放置：将制备好的试样平稳放置在硬度计工作台上，确保试样与压头垂直，且在试验过程中不会发生移动。

施加试验力：按照标准规定，缓慢且均匀地施加试验力，达到规定的试验力后，保持规定的时间。在施加试验力的过程中，要密切观察硬度计的运行情况，确保试验力的施加符合要求。

测量压痕对角线长度：卸除试验力后，使用读数显微镜或其他测量工具，测量压痕两条相互垂直的对角线长度，取其平均值作为压痕对角线长度。测量时要注意测量精度，避免人为误差。

计算维氏硬度值：根据测量得到的压痕对角线长度平均值，代入维氏硬度计算公式，计算出维氏硬度值。

结果表示与报告

结果表示：维氏硬度值以符号 HV 加上试验力数值及试验力保持时间（10 - 15s 可不标注）表示，例如：300HV5，表示用 5kgf（49.03N）试验力测得的维氏硬度值为 300。

试验报告：试验报告应包含完整的试验信息，如标准编号、试样标识、试验日期、硬度计型号、压头类型、试验力大小及保持时间、测量的压痕对角线长度及计算得到的维氏硬度值等。如有偏离标准的情况，应详细说明，以便对试验结果进行准确评估和追溯。

ISO 6507 - 1:2023 通过规范金属材料维氏硬度试验的各个环节，保证了试验结果的准确性和可比性，为金属材料的质量控制、性能研究及产品设计提供了重要的技术支持，有助于推动金属材料在全球范围内的合理应用与发展。