ビッカース硬さ

ビッカース硬さ（ビッカースかたさ、Vickers hardness）は、工業材料の硬さを表す尺度の一つであり、押込み硬さの一種である。

ビッカース硬さの測定法の略図。

試験法

試験法は、1925年に開発された。対面角 α ≒ 136° の正四角錐ダイヤモンドで作られたピラミッド形をしている圧子を材料表面に押し込み、荷重を除いたあとに残ったへこみの対角線の長さ d/mm から表面積 S/mm² を算出する。試験荷重 F/kgf を算出した表面積 S/mm² で割った値がビッカース硬さ(HV)であり、以下の式で求められる。定義がkgfのため、SIのNに換算すると半端な係数 0.102 がつく。

${\it HV} = \frac{F/\mathrm {kgf}}{S/{\mathrm{mm}^2}} = \frac{F/(9.80665\,\mathrm N)}{S/{\mathrm{mm}^2}} \approx 0.1020 \frac{F/\mathrm N}{S/{\mathrm{mm}^2}}$

ここで $S = \frac {d^2} {2 \sin (\alpha / 2)} \approx 0.5393 d^2$ なので

${\it HV} \approx 1.8544 \frac {F/\mathrm{kgf}}{(d/\mathrm{mm})^2} \approx 0.1891 \frac {F/\mathrm N}{(d/\mathrm{mm})^2}$

ビッカース硬さの特徴は、材料の大小にかかわらず、すべての金属に使用することができて、硬さ試験法の中で最も汎用性が高い。これは荷重が変わっても圧痕の形状が相似であるため、異なる種類の材料に対しても、荷重を変更するだけで同一の尺度で硬さが求められ、相互の比較ができる。

微小硬さ

ビッカース測定により炭素鋼についた圧痕

ビッカース硬さの測定で、荷重を概ね1kgf以下で測定した際のビッカース硬さとその測定方法を、微小硬さまたはマイクロビッカースと呼ぶ。

微小硬さの場合、その永久窪みはμm単位になるため、窪みは顕微鏡を用いて計測する。

小さな結晶のようなものでも測定が可能で、しかも圧痕（窪み）が非常に小さいため、非破壊試験に区分されることもある。

関連項目

• 硬さ - ロックウェル硬さ・ブリネル硬さ・ショア硬さ
• ダイヤモンドライクカーボン
• 強度
• 機械的性質