瀏覽:125次 2013/10/23
一、顯微硬度計誤差的影響,儀器誤差主要反映在負荷、壓頭與顯微鏡的精度
1、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,這時顯微硬度計會產(chǎn)生一個水平分力,使負荷減??;加荷機構上未被平衡的摩擦阻力,常常是由于機體安裝水平未調整好,或者由于主軸導向機構不對中心所引起。
一般來講,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%。顯微硬度計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,應盡可能選用較大的負荷進行試驗。
2、壓頭的影響:壓頭的幾何形狀和其面角與橫刃的公差應受技術條件規(guī)定的約束,否則均會對顯微硬度計硬度值造成影響,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光滑、平整和有良好的光潔度,有條件的單位應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。
3、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,物鏡放大倍數(shù)的準確性也直接影響到硬度值的計算結果。因此,顯微硬度計應該定期進行校正,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。
其他還應注意到數(shù)值孔徑、照明條件、光學系統(tǒng)的質量等,這些均與獲得準確的硬度數(shù)值有關。
二、試樣材料的特征和加工方法的影響
1、試樣本身的影響
試樣材料有明顯的織構特征時,用顯微硬度計試驗時壓痕形狀將不規(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,應注意到壓痕的位置最少應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,因為小的晶粒或相很可能是極薄的一片。
在試樣表面特征方面,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果的準確性有影響。
2、試樣加工方法的影響
機械拋光對顯微硬度計硬度值有明顯影響,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。
三、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)生振動的其它設備等。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顯微硬度計值外,應特別提出,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而稍微縮小。彈性回復是金屬的一種性能,它只與金屬的種類有關,而與產(chǎn)生壓痕的負荷無關。就是說,不管負荷變化如何,壓痕的大小怎樣,彈性回復幾乎都是一個定值。因此,當負荷較小時,壓痕因彈性回復而收縮的比例就比較大,所以根據(jù)回復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試驗法是否存在“幾何相似定律”問題中的一個重要因素。
例如,喊3.8%Si的Fe-Si固溶體,用顯微硬度計進行不同負荷實測得的硬度值。
由于負荷的不同而是顯微硬度計測量中存在重復性差,難于作準確的相對比較等,對此,國內(nèi)外很多研究工作者已給予關注。
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