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淺談顯微硬度計(jì)在實(shí)際使用中優(yōu)缺點(diǎn)
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),。