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    顯微維氏硬度計的應用

    • 分類:新聞
    • 發布時間:2021-08-15 21:48
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    【概要描述】顯微維氏硬度計由于具有負荷小、靈敏度高等特點,廣泛地應用于生產和科研,對金屬材料的測定,同時也可對非金屬材料進行測定。不僅是工藝檢驗的手段,同時是金相組織研究和材料科學研究方面不可缺少的手段。

    顯微維氏硬度計的應用

    【概要描述】顯微維氏硬度計由于具有負荷小、靈敏度高等特點,廣泛地應用于生產和科研,對金屬材料的測定,同時也可對非金屬材料進行測定。不僅是工藝檢驗的手段,同時是金相組織研究和材料科學研究方面不可缺少的手段。

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    顯微維氏硬度計由于具有負荷小、靈敏度高等特點,廣泛地應用于生產和科研,對金屬材料的測定,同時也可對非金屬材料進行測定。不僅是工藝檢驗的手段,同時是金相組織研究和材料科學研究方面不可缺少的手段。

    1、用于工藝檢驗方面:

    主要測定小件、薄件硬度,如軸尖、薄片等零件。也要測定鍍層、強化層等硬度??捎靡匝芯考邮接不挠绊?,研究由于摩擦或磨損而引起的材料表面性質的變化等等??蓹z驗氧化、氮化、滲炭、氰化等工藝處理的效果。

    2、用于金相學和金屬物理學方面:

    研究金屬結構,相的分辨以及晶體特性的測定。通過對壓痕形狀的觀察可以研究金屬各組成相的塑性和脆性。

    3、用于材料科學方面:

    研究新合成材料組成成分之特性。為研究新材料和合金提供條件,研究高溫或低溫下材料之特性。

    4、對非金屬材料的測定:

    如對玻璃、瑪瑙、磨料、礦物、陶瓷器以及其它一些脆性材料硬度的測定。這是其它硬度試驗法難以解決的測定項目。

    使用顯微維氏硬度計時,一般常用負荷為25,50,100,200,300,500和1000克力,對于特殊細微的試件需選用更小負荷,如10和5克力,一些專用的超微小硬度計,其負荷可達到0.1克力,用于對特殊試件或定性鑒別測定。

    試驗所選用的負荷要視試樣或鍍層的厚度與硬度范圍而定,在試樣厚度允許的范圍內盡量采用較大負荷,以便獲得較大尺寸的壓痕,從而減小測量的相對誤差。但對于過硬的物質,如硬質合金鋼、瑪瑙等高硬度材料不宜采用過大負荷,以免損壞壓頭。然而也不宜采用使所獲得壓痕之對角線小于10微米的負荷。特殊試樣和鍍層例外。壓痕過小,相對測量誤差大,而導致硬度示值的偏差就大。例如,若壓痕對角線的測量精度為±0.15微米,對于對角線為5微米的壓痕,其測量精度為±3%;而對于對角線為20微米的壓痕,其測量精度為±0.75%。選取試驗負荷時要針對材料硬度范圍而定。例如,對鋁試樣一般采用10克或20克負荷。相對應得出的壓痕對角線長約為30—32微米和40—45微米;對于銅試樣一般采用20克或50克負荷,相對應所得壓痕對角線分別為18—32微米和30—35微米。

    在進行顯微硬度試驗時,需要指出的是,在負荷減小時,其所得壓痕對角線長度與負荷之比不是常數,即不符合相似定律。例如用鎳、銻、鐵、巖鹽分別以不同負荷進行試驗時,當負荷減小,即小于50克時,硬度值劇增,如圖5.6所示,也有一些利用其它材料而得到相反的結果,或者隨著負荷的增大硬度值增高,增到一定值以后,又緩慢下降。這些現象多發生在小于50克的負荷時,即5—50克的時。也有些人認為顯微硬度示值之間的關系,至今仍沒有得到一致的全面的解釋。通常是從壓痕對角線小于10微米開始變化。因為10微米相當于一般晶體斷層的平均距離。所以在測定材料硬度值時,要在試樣厚度允許的范圍內盡量使所得壓痕對角線大于10微米。

    由于負荷減小時,其所得壓痕對角線長度與負荷比不是常數,所以在測定硬度值時一定得明確表明所得硬度值的負荷,以便于進行有效地比較。例如HV0.1480,即表示是以100克負荷所測得的維氏顯微硬度值為480。

    顯微硬度雖不像溫度、熱量那樣是物理量,但是,這一反塑性變形的特性與物質晶柵的能量和晶體結構有明顯的關系,有些試驗結果表明硬度值隨著原子序數的變化而呈周期性的變化。

    進行顯微硬度試驗時,試樣的表面應光滑清潔、無油垢污物,試樣表面應進行研磨拋光,,其表面光潔度不宜低于▽12。試件或鍍層應有相應的厚度。試驗后,試件背后不應有變形的痕跡,其厚度一般應不小于壓痕深度的10倍。對于特小試件,應將其鑲嵌在塑料或其它較軟材料上,但鑲嵌材料應有足夠的強度,使其在試驗時不產生位移。如果不是測定表面鍍層或氧化層、滲炭層等的硬度時,則應將其除掉。對于天然巖石和礦物的碎裂面,金屬的斷裂面(要防止氧化)或是機械拋光之后在真空中或惰性氣體中退火的金屬表面,其光潔度達▽12的可直接測定。試件要有足夠的試面,其面積直徑應不小于5倍的壓痕對角線。

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