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顯微硬度度計優(yōu)點及應(yīng)用
優(yōu)點及應(yīng)用
顯微硬度試驗是一種真正的非破壞性試驗,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。
可以測定各種原材料、毛坯、半成品的硬度,尤其是其它宏觀硬度試驗所無法測定的細(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。
可以對一些非金屬脆性材料(如陶瓷、玻璃、礦石等)及成品進行硬度測試,不易產(chǎn)生碎裂。
可以對試件的剖面沿試件的縱深方向按一定的間隔進行硬度測試(即稱為硬度梯度的測試),以判定電鍍、氮化、氧化或滲碳層等的厚度。
可通過顯微硬度試驗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、瓷器的強度等。
所得壓痕為棱形,輪廓清楚,其對角線長度的測量精度高。
顯微硬度度計缺點
試件尺寸不可太大;如要知道材料或零件的硬度,則必須對試件進行多點硬度試驗。對試件的表面質(zhì)量要求較高,尤其是要求表面粗糙度要在RA0.05以上。
對測試人員必須進行一定的訓(xùn)練。以保證測試人員的瞄準(zhǔn)精度。 對環(huán)境要求高,尤其是要求有嚴(yán)格的防振措施。
顯微硬度度計優(yōu)點及應(yīng)用
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試樣的表面狀態(tài):被評定試樣的表面狀態(tài)直接影響測試結(jié)果的可靠性。用機械方法制備的金相磨面,由于拋光時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,因此所測得的顯微硬度值較電解拋光磨面測得的顯微硬度值高。試樣*,好采用電解拋光,經(jīng)適度浸蝕后立即測定顯微硬度。
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選擇正確的加載部位:壓痕過分與晶界接近,或者延至晶界以外,那么測量結(jié)果會受到晶界或相鄰**相影響;如被測晶粒薄,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壓痕對角線長度,晶粒厚度至少10倍于壓痕深度。為此,在選擇測量對象時應(yīng)取較大截面的晶粒,因為較小截面的晶粒其厚度有可能是較薄。
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測量壓痕尺度時壓痕象的調(diào)焦:在光學(xué)顯微鏡下所測得壓痕對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:*,佳的孔徑光欄位置是使壓痕的四個角變成黑暗,而四個棱邊清晰。對同一組測量數(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。
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試驗負(fù)荷:為保證測量的準(zhǔn)確度,試驗負(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。特別在測定軟基體上硬質(zhì)點的硬度時,被測質(zhì)點截面直徑必須四倍于壓痕對角線長,否則硬質(zhì)點可能被壓通,使基體性能影響測量數(shù)據(jù)。此外在測定脆性質(zhì)點時,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度,因而獲得的硬度值是錯誤的,這時需調(diào)整負(fù)荷重新測量。
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壓痕的彈性回復(fù):對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),它與金屬的種類有關(guān),而與產(chǎn)生壓痕的荷重?zé)o關(guān)。就是說不管荷重如何,壓痕大小如何,彈性回復(fù)幾乎是一個定值。因此,當(dāng)荷重小時,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)。