瀏覽:138次 2013/11/15
一、試樣材料的特征和加工方法的影響
?。?)試樣本身的影響
試樣材料有明顯的織構(gòu)特征時,壓痕形狀將不規(guī)則;壓痕在一個晶粒上不同的位置,如在晶內(nèi)或鄰近晶界或鄰近第二相,對所測得的結(jié)果都會有影響;如果被測晶粒極薄,壓痕會陷入底下的晶粒之中;經(jīng)變形的試樣應(yīng)注意縱橫斷面;即使是單相合金,對于一個晶粒與另一個晶粒的位向有所不同,也會反映出差異。綜上所述,應(yīng)注意到壓痕的位置最少應(yīng)距離晶界一個壓痕對角線的長度。被測晶粒的厚度至少10倍于壓痕的深度。在維氏顯微硬度計選擇測定位置時,宜選擇較大的晶粒和相對粗大的相,因為小的晶?;蛳嗪芸赡苁菢O薄的一片。
在維氏顯微硬度計試樣表面特征方面,如試樣表面光潔度、表面有無疏松、工作面與支撐面的不平衡度均與所測結(jié)果的準確性有影響。
?。?)試樣加工方法的影響
機械拋光對顯微硬度值有明顯影響,這是因為拋光時表層會產(chǎn)生很小的塑性變形,有表層還會產(chǎn)生一層很薄的非晶層,所以機械拋光所測得的顯微硬度值比電解拋光所測得的結(jié)果要。這在低負荷時(小于10克)更為明顯。不良的機械拋光,能使鋼材的顯微硬度值增25~28%,鋁合金增10~12%,銅合金增45~55%.因此,用機械拋光制備試樣時,應(yīng)注意用較小的研磨壓力,盡量縮短拋光時間。有條件時,最好選用電解拋光方法。
二、試驗條件和操作方法的影響
工作室的環(huán)境條件,如室內(nèi)和附近是否有產(chǎn)生振動的其它設(shè)備等。在維氏顯微硬度計操作方法上如加負荷的速度、加負荷后保持的時間長短以及測試人員視力、工作熟練程度和質(zhì)量等主觀因素均會造成影響。
除以上所述的三個主要方面的影響因素外,應(yīng)特別提出,在顯微硬度試驗中,即使負荷本身不存在超差的情況,對于同一均勻試樣,其它試驗條件均處于理想條件下,當改變負荷時,也會出現(xiàn)所得硬度值不相同的情況。這是由于壓頭以一定的負荷壓入試樣表面,試樣表面上形成壓痕,當負荷去除后,壓痕將因金屬的彈性回復(fù)而稍微縮小。彈性回復(fù)是金屬的一種性能,它只與金屬的種類有關(guān),而與產(chǎn)生壓痕的負荷無關(guān)。就是說,不管負荷變化如何,壓痕的大小怎樣,彈性回復(fù)幾乎都是一個定值。因此,當負荷較小時,壓痕因彈性回復(fù)而收縮的比例就比較大,所以根據(jù)回復(fù)后壓痕尺寸計算求得的顯微硬度值總是比較。此點正是研討顯微硬度計試驗法是否存在“幾何相似定律”問題中的一個重要因素。
三、儀器誤差的影響
儀器誤差主要反映在負荷、壓頭與顯微鏡的精度:
?。?)負荷的影響:主要因素為砝碼重量超差,表現(xiàn)為銹蝕、損傷、表面鍍層脫落等;負荷彈簧性能變化等;負荷作用力方向與試樣不垂直,這時會產(chǎn)生一個水平分力,使負荷減??;加荷機構(gòu)上未被平衡的摩擦阻力,常常是由于機體安裝水平未調(diào)整好,或者由于主軸導向機構(gòu)不對中心所引起。
一般來講,維氏顯微硬度計負荷值的誤差與硬度值誤差成正比,但方向相反。即當符合誤差為±1%時,硬度值產(chǎn)生的誤差為±1%。硬度誤差還隨負荷的降低而增,所以在試驗條件允許的情況下,應(yīng)盡可能選用較大的負荷進行試驗。
?。?)壓頭的影響:壓頭的幾何形狀和其面角與橫刃的公差應(yīng)受技術(shù)條件規(guī)定的約束,否則均會對硬度值造成影響,但這決定與壓頭生產(chǎn)的廠家。壓頭的四個三角形工作面應(yīng)光滑、平整和有良好的光潔度,有條件的單位應(yīng)對新的壓頭進行檢驗。在使用過程中壓頭受到損傷,如頂角磨損、壓頭工作面上附著有油污或壓頭上粘滯著某些金屬,會使壓痕邊緣粗糙和不規(guī)則,這些均會增大測量誤差,影響示值精度。
?。?)顯微鏡的精度:測微目鏡的測量精度不夠,會造成壓痕對角線的測量誤差,對顯微硬度值的影響的計算公式與維氏相同,壓痕對角線的誤差會使硬度值的誤差成倍增長,即硬度誤差是壓痕對角線誤差的兩倍。此外,維氏顯微硬度計物鏡放大倍數(shù)的準確性也直接影響到硬度值的計算結(jié)果。因此,儀器應(yīng)該定期進行校正,即檢查和校正在倍和低倍物鏡下,測微目鏡上每一小格的實際格值。
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