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淺談顯微硬度計(jì)在實(shí)際使用中優(yōu)缺點(diǎn)
發(fā)布日期:2019-11-27      瀏覽次數(shù):5056

優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用 

        顯微硬度試驗(yàn)是一種真正的非破壞性試驗(yàn),其得到的壓痕小,壓入深度淺,在試件表面留下的痕跡往往是非目力所能發(fā)現(xiàn)的,因而適用于各種零件及成品的硬度試驗(yàn)。 

        可以測(cè)定各種原材料、毛坯、半成品的硬度,尤其是其它宏觀硬度試驗(yàn)所無(wú)法測(cè)定的細(xì)小薄片零件和零件的特殊部位(如刃具的刀刃等),以及電鍍層、氮化層、氧化層、滲碳層等表面層的硬度。    

        可以對(duì)一些非金屬脆性材料(如陶瓷、玻璃、礦石等)及成品進(jìn)行硬度測(cè)試,不易產(chǎn)生碎裂。   

        可以對(duì)試件的剖面沿試件的縱深方向按一定的間隔進(jìn)行硬度測(cè)試(即稱(chēng)為硬度梯度的測(cè)試),以判定電鍍、氮化、氧化或滲碳層等的厚度。    

        可通過(guò)顯微硬度試驗(yàn)間接地得到材料的一些其它性能。如材料的磨損系數(shù)、建筑材料中混凝土的結(jié)合力、瓷器的強(qiáng)度等。    

        所得壓痕為棱形,輪廓清楚,其對(duì)角線長(zhǎng)度的測(cè)量精度高。

 

缺點(diǎn) 

        試件尺寸不可太大;如要知道材料或零件的硬度,則必須對(duì)試件進(jìn)行多點(diǎn)硬度試驗(yàn)。對(duì)試件的表面質(zhì)量要求較高,尤其是要求表面粗糙度要在RA0.05以上。 

        對(duì)測(cè)試人員必須進(jìn)行一定的訓(xùn)練。以保證測(cè)試人員的瞄準(zhǔn)精度。 對(duì)環(huán)境要求高,尤其是要求有嚴(yán)格的防振措施。

 

顯微硬度測(cè)試要點(diǎn)

        顯微硬度測(cè)量的準(zhǔn)確程度與金相樣品的表面質(zhì)量有關(guān),需經(jīng)過(guò)磨光、拋光、浸蝕,以顯示欲評(píng)定的組織。

        試樣的表面狀態(tài):被評(píng)定試樣的表面狀態(tài)直接影響測(cè)試結(jié)果的可靠性。用機(jī)械方法制備的金相磨面,由于拋光時(shí)表層微量的范性變形,引起加工硬化,或者磨面表層由于形成氧化膜,因此所測(cè)得的顯微硬度值較電解拋光磨面測(cè)得的顯微硬度值高。試樣采用電解拋光,經(jīng)適度浸蝕后立即測(cè)定顯微硬度。  

        選擇正確的加載部位:壓痕過(guò)分與晶界接近,或者延至晶界以外,那么測(cè)量結(jié)果會(huì)受到晶界或相鄰第二相影響;如被測(cè)晶粒薄,壓痕陷入下部晶粒,也將產(chǎn)生同樣的影響。為了獲得正確的顯微硬度值,規(guī)定壓痕位置距晶界至少一個(gè)壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度,晶粒厚度至少10倍于壓痕深度。為此,在選擇測(cè)量對(duì)象時(shí)應(yīng)取較大截面的晶粒,因?yàn)檩^小截面的晶粒其厚度有可能是較薄。 

        測(cè)量壓痕尺度時(shí)壓痕象的調(diào)焦:在光學(xué)顯微鏡下所測(cè)得壓痕對(duì)角線值與成像條件有關(guān)??讖焦鈾跍p小,基體與壓痕的襯度提高,壓痕邊緣漸趨清晰。一般認(rèn)為:*的孔徑光欄位置是使壓痕的四個(gè)角變成黑暗,而四個(gè)棱邊清晰。對(duì)同一組測(cè)量數(shù)據(jù),為獲得一致的成像條件,應(yīng)使孔徑光欄保持相同數(shù)值。

        試驗(yàn)負(fù)荷:為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度,試驗(yàn)負(fù)荷在原則上應(yīng)盡可能大,且壓痕大小必須與晶粒大小成一定比例。特別在測(cè)定軟基體上硬質(zhì)點(diǎn)的硬度時(shí),被測(cè)質(zhì)點(diǎn)截面直徑必須四倍于壓痕對(duì)角線長(zhǎng),否則硬質(zhì)點(diǎn)可能被壓通,使基體性能影響測(cè)量數(shù)據(jù)。此外在測(cè)定脆性質(zhì)點(diǎn)時(shí),高負(fù)荷可能出現(xiàn)“壓碎”現(xiàn)象。角上有裂紋的壓痕表明負(fù)荷已超出材料的斷裂強(qiáng)度,因而獲得的硬度值是錯(cuò)誤的,這時(shí)需調(diào)整負(fù)荷重新測(cè)量。 

        壓痕的彈性回復(fù):對(duì)金剛石壓頭施一定負(fù)荷的力壓入材料表面,表面將留下一個(gè)壓痕,當(dāng)負(fù)荷去除后,壓痕將因金屬的彈性回復(fù)而稍微縮小。彈性回復(fù)是金屬的一種性質(zhì),它與金屬的種類(lèi)有關(guān),而與產(chǎn)生壓痕的荷重?zé)o關(guān)。就是說(shuō)不管荷重如何,壓痕大小如何,彈性回復(fù)幾乎是一個(gè)定值。因此,當(dāng)荷重小時(shí),壓痕很小,而壓痕因彈性回復(fù)而收縮的比例就比較大,根據(jù)回復(fù)后壓痕尺寸求得的顯微硬度值則比較高。這種現(xiàn)象的存在,使得不同荷重下測(cè)得的硬度值缺乏正確的比較標(biāo)準(zhǔn),因此有必要建立顯微硬度值的比較標(biāo)準(zhǔn)。

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