1.试验原理
1）将顶部两相对面具有规定角度的菱形棱锥体金刚石压头用试验力F压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面压痕长对角线的长度，如图3-11和图3-12所示。努氏硬度与试验力除以压痕投影面积所得的商成正比，压痕被视为具有与压头顶部角度相同的菱形基面棱锥体形状。
图3-11 努氏硬度压头
2）努氏硬度的计算如下：
即努氏硬度的计算公式为
式中 0.102——试验力单位由kgf更换为N后需要乘以的系数，即1/g=1/9.80665=0.102（g标准重力加速度）；
F——试验力，单位为N；
A——压痕投影面积，单位为mm2；
d——压痕长对角线长度，单位为mm；
c——压头常数，c=tan（β/2）/[2tan（α/2）]，其中，α、β是相对棱边之间的夹角，分别为172.5°±0.1°、130°±0.1°。
图3-12 努氏硬度压痕
2.硬度值的表示
努氏硬度用HK表示，符号之前为硬度值，符号之后依次为表示试验力的数字（见表3-20所示）、试验力保持时间（10～15s不标注）。如640HK0.1表示在试验力为0.9807N下保持10～15s测定的努氏硬度值为640；640HK0.1/20表示在试验力为0.9807N下保持20s测定的努氏硬度值为640。
表3-20 试验力的选择
3.试验程序
1）使压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力，加力过程中不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应不超过10s，压头下降速度应在15～70μm/s之间。
2）试验力保持时间为10～15s。对于特殊材料，试验力保持时间可以延长，但误差应在±2s之内。
3）任一压痕边界距试样边缘的距离，对于钢、铜及铜合金，至少应为压痕短对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及合金，至少应为压痕短对角线长度的3倍。两相邻压痕之间的距离，对于钢、铜及铜合金，至少应为压痕短对角线长度的3倍；对于轻金属、铅、锡及合金，至少应为压痕短对角线长度的6倍。如果相邻两压痕大小不同，应以较大压痕确定压痕间距。
4）测量压痕长对角线的长度，按式（3-4）计算努氏硬度。
4.平面努氏硬度值的计算
平面努氏硬度值的计算如表3-21所示。
表3-21 平面努氏硬度值的计算表
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