瀏覽:177次 2013/11/14
顯微維氏硬度計(jì)硬度測量要點(diǎn)主要包括試樣表面狀態(tài)、正確的加載部位選擇、壓痕象的調(diào)焦、負(fù)荷以及彈性回復(fù),測試者除了掌握這些外,還要知道其維氏硬度值有哪些比較標(biāo)準(zhǔn)。顯微維氏硬度計(jì)測量的準(zhǔn)確程度與金相樣品的表面質(zhì)量有關(guān),需經(jīng)過磨光、拋光、浸蝕,以顯示欲評定的組織。
試驗(yàn)中顯微維氏硬度五個(gè)測量重點(diǎn):
一、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(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,因此所測得的顯微維氏硬度計(jì)的硬度值較電解拋光磨面測得的顯微硬度值。試樣最好采用電解拋光,經(jīng)適度浸蝕后立即測定顯微硬度。
二、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第二相影響;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(gè)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(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。
三、測量壓痕尺度時(shí)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,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。
四、試驗(yàn)負(fù)荷
為保證測量的準(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。特別在測定軟基體上硬質(zhì)點(diǎn)的硬度時(shí),被測質(zhì)點(diǎn)截面直徑必須四倍于壓痕對角線長,否則硬質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)時(shí),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)荷重新測量。
五、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(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。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)。
顯微維氏硬度值的比較標(biāo)準(zhǔn):
與宏觀硬度相比,顯微硬度測量結(jié)果的精確性、重現(xiàn)性和可比較性均較差。同一材料,在不同儀器上,由不同試驗(yàn)人員測量往往會測得不同結(jié)果,即使同一材料,同一試驗(yàn)人員在同一儀器上測量,如果選取的載荷不同,其測量結(jié)果的差異也較大,難以進(jìn)行比較。導(dǎo)致這一后果,不僅與儀器精度、試樣制備優(yōu)劣、樣品成分、組織結(jié)構(gòu)的均勻有關(guān),最主要的是在小負(fù)荷******???與壓痕不遵守“幾何相似定律”。
宏觀維氏硬度應(yīng)用的公式是建立在“硬度與負(fù)荷無關(guān)”的幾何相似定律基礎(chǔ)之上的,其在10-100Kg載荷下試驗(yàn)得到證實(shí)。然而在小負(fù)荷下(1-1000G)的試驗(yàn)結(jié)果表明:幾何相似定律不再適用。由于壓痕的彈性回復(fù)所致,使同一試樣的相同測試對象在載荷變化時(shí)顯微硬度值不相等。
哈納門(HANEMANN)提出:既然顯微硬度值的差別是由壓痕大小引起的,故此以一定尺寸的壓痕對角線長度計(jì)算的硬度值H5μ,H10μ,H20μ作為顯微硬度的比較標(biāo)準(zhǔn)。在硬度測試中,不可能得到完全與標(biāo)準(zhǔn)壓痕相同的壓痕長度,因此需要首先測出不同載荷的硬度值(5-6個(gè)),并繪出壓痕對角線長度D與顯微硬度HM的關(guān)系曲線。再從曲線上求得H5μ,H10μ,H20μ。
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