顯微硬度計數(shù)值會受哪些因素影響呢?

發(fā)布日期：2024-03-06      瀏覽次數(shù)：826

　由于顯微硬度計測試力小，壓痕小，容易產(chǎn)生誤差。影響顯微硬度計精度的因素很多。主要因素如下：

　　(1) 樣品制備。在微試樣制備過程中，磨削引起的表面塑性變形會引起加工硬化，對顯微硬度值的影響很大(有時誤差可達(dá)50%)，特別是在低載荷下。因此，在制備試樣的過程中，盡量減少試樣表面的變形層，特別是對于軟材料。

　　(2) 裝載的部件。壓痕在被測晶粒上的位置和被測晶粒的厚度對顯微硬度計數(shù)值有影響。選擇測量對象時，應(yīng)選擇較大截面的晶粒，因?yàn)檩^小截面的晶粒厚度可能較薄，測量結(jié)果可能受晶界或相鄰之間影響。

　　(3) 裝載。根據(jù)樣品的實(shí)際情況，選擇合適的負(fù)載。如果樣品條件允許，盡可能選擇較大的載荷以獲得至大的壓痕，壓痕尺寸應(yīng)與晶粒尺寸成正比。特別是在軟基體上測量硬點(diǎn)時，被測硬點(diǎn)的截面直徑是壓痕對角線長度的4倍，否則就有可能得到測量數(shù)據(jù)。此外，在確定脆性相時，高負(fù)荷可能會導(dǎo)致“破碎"現(xiàn)象。拐角處有裂紋的壓痕表明載荷超過了材料的斷裂強(qiáng)度，因此得到的硬度值不準(zhǔn)確。

　　由于彈性變形的恢復(fù)是材料的一種性能，任何尺寸壓痕的彈性恢復(fù)幾乎相同，壓痕越小，彈性恢復(fù)的比例越大，顯微硬度計數(shù)值越高。在同一樣本中，不同荷載試驗(yàn)的結(jié)果并不相同。一般載荷越小，硬度值波動越大。因此，在同一試驗(yàn)中，*始終選擇相同的載荷，以減少載荷變化對硬度值的影響。屈曲提出的四種載荷范圍可供參考

　　鋁合金：l~5g

　　軟鐵絲：5~15g

　　硬鋼：15-30g

　　碳化物：30-120g

　　(4) 壓頭。壓頭的幾何形狀將影響硬度值的精度。壓頭的四個三角工作面應(yīng)光滑、平整，并有一定的粗糙度。如果壓頭在使用過程中發(fā)生損壞，如頂角磨損、表面裂紋、凹陷或壓頭上有其他物質(zhì)，壓痕邊緣會粗糙不規(guī)則，會增加測量誤差，影響測量結(jié)果。

　　(5) 裝載速度和保持時間。硬度定義中的載荷是指靜態(tài)的含義，但事實(shí)上，所有硬度試樣中的載荷都是動態(tài)的，并以一定的速度施加在試樣上。由于慣性的影響，加載機(jī)構(gòu)會產(chǎn)生附加載荷，加載速度過快，會增加壓痕，降低顯微硬度計數(shù)值。為了消除這種附加荷載的影響，應(yīng)盡可能以穩(wěn)定和慢速施加荷載。一般來說，負(fù)載越小，負(fù)載速度的影響越大。當(dāng)負(fù)載小于100g時，負(fù)載速度應(yīng)為l-zojim/s。

　　塑性變形是一個過程。完成這個過程需要一定的時間。只有當(dāng)載荷保持一定時間后，壓頭對角線長度所測得的顯微硬度計數(shù)值才能接近材料的真實(shí)硬度值。大量的試驗(yàn)表明，加載和卸載后的保壓時間可以達(dá)到5-10S。

　　(6) 振動。振動是測試中經(jīng)常遇到的問題，但很難檢測。振動會降低壓頭與試樣之間的摩擦，有利于壓痕，增加壓痕尺寸，從而降低硬度值。

　　(7) 測量顯微鏡的精度和個人操作因素。顯微目鏡的測量精度不夠，會造成壓痕對角線的測量誤差，影響其硬度值。個人操作不當(dāng)、缺乏經(jīng)驗(yàn)等因素也會影響測量精度。因此，顯微硬度計測量是一項(xiàng)細(xì)致而耗時的操作。