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如何正確使用顯微硬度計(jì)
2015-12-02 09:06:45 來(lái)源：
硬度是材 料機(jī)械性能重要指標(biāo)之一，而硬度試驗(yàn)是判斷材料或產(chǎn)品零件質(zhì)量的一種手段。所謂硬度，就是材料在一定條件下抵抗另一本身不發(fā)生殘余變形物體壓入能力。抵抗 能力愈大，則硬度愈高，反之則硬度愈低。在機(jī)械性能試驗(yàn)中，測(cè)量硬度是一種*容易、*經(jīng)濟(jì)、*迅速的方法，也是生產(chǎn)過(guò)程中檢查產(chǎn)品質(zhì)量的措施之一，由于金 屬等材料硬度與其他機(jī)械性能有相互對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，大多數(shù)金屬材料可通過(guò)測(cè)定硬度近似地推算出其他機(jī)械性能，如強(qiáng)度、疲勞、蠕變、磨損和內(nèi)損等。所以硬度計(jì)被廣為應(yīng)用。
一.顯微硬度計(jì)工作原理和組成
顯微硬度計(jì)是近年來(lái)常用測(cè)量硬度的設(shè)備。測(cè)量硬度是通過(guò)升降顯微硬度計(jì)的調(diào)焦機(jī)構(gòu)、測(cè)量顯微鏡、加荷機(jī)構(gòu)，正確選擇負(fù)荷、加荷速度進(jìn)行全自動(dòng)加卸試驗(yàn)力及正確控制試驗(yàn)力保持時(shí)間，通過(guò)顯微硬度計(jì)光學(xué)放大，測(cè)出在一定試驗(yàn)力下金剛石角錐體壓頭壓入被測(cè)物后所殘留壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度，來(lái)求出被測(cè)物硬度值。
二.顯微硬度計(jì)的正確使用
由于顯微硬度試驗(yàn)往往是對(duì)很小的試樣(如針尖)，或試樣上很小的特定部位(如金相組織)進(jìn)行硬度測(cè)定，而這些情況難以用人眼來(lái)進(jìn)行觀察和判定，而且顯微硬度試驗(yàn)后所得壓痕非常小，這也是難以人眼來(lái)尋找，更不用說(shuō)進(jìn)行壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的測(cè)量，所以非得用顯微鏡才能進(jìn)行工作。正確使用顯微硬度計(jì)，除了正確選擇負(fù)荷、加荷速度、保荷時(shí)間外，測(cè)量顯微鏡使用的正確與否是十分重要的。現(xiàn)就如何正確使用顯微硬度計(jì)作簡(jiǎn)要介紹。
1. 負(fù)荷的選擇
為確切得到被測(cè)對(duì)象的真實(shí)硬度，必須選擇恰當(dāng)負(fù)荷。選擇負(fù)荷應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則：
a、在測(cè)定薄片或表面層硬度時(shí)，要根據(jù)壓頭壓入深度和試件或表面層厚度選擇負(fù)荷。因?yàn)橐话阍嚰虮砻鎸雍穸仁侵赖�，而被測(cè)部位硬度或硬度范圍也應(yīng)是可知道的，基于壓頭壓入試樣時(shí)擠壓應(yīng)力在深度上涉及范圍接近于壓入深度的10倍，為避免底層硬度的影響，壓頭壓入深度應(yīng)小于試件或表面層的十分之一。
b、對(duì)試樣剖面測(cè)定硬度時(shí)，應(yīng)根據(jù)壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度和剖面寬度選擇負(fù)荷。基于壓頭壓入試樣時(shí)產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力區(qū)域*大可從壓痕中心擴(kuò)展到4倍對(duì)角線的距離。為避免相鄰區(qū)域不同硬度或空間對(duì)被測(cè)部位硬度影響，所以壓痕中心離開(kāi)邊緣的距離應(yīng)不小于壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的2.5倍，即壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度為試件或表面層剖面寬度的五分之一。
c、當(dāng)測(cè)定晶粒、相、類(lèi)雜物等時(shí)，應(yīng)遵守以上兩個(gè)原則來(lái)選擇負(fù)荷，壓頭壓入深度不大于其厚度的1/10，壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度應(yīng)不大于其面積的1/5。
d、測(cè)定試件(零件、表面層、材料)平均硬度時(shí)，在試件表面尺寸及厚度允許的前提下，應(yīng)盡量選擇大負(fù)荷，以免試件材料組織硬度不均勻影響試件硬度測(cè)定的正確性。
e、為保證測(cè)量精確度，在情況允許時(shí)，應(yīng)選擇大負(fù)荷，一般應(yīng)使壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度大于20μm。
f、考慮到試件表面冷加工時(shí)產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力硬化層的影響，在選擇負(fù)荷時(shí)應(yīng)在情況許可的情況下選擇大負(fù)荷。
2. 測(cè)量顯微鏡的正確使用
a. 尋找像平面
(1)針尖試樣應(yīng)采用“光點(diǎn)找像法”。
一般顯微硬度計(jì)測(cè)量顯微鏡物方視場(chǎng)只有0.25～0.35mm，在此視場(chǎng)范圍外區(qū)域，在測(cè)量顯微鏡目鏡視場(chǎng)內(nèi)，眼睛是看不見(jiàn)的。而針尖類(lèi)試樣頂尖往往小于0.1mm，所以在安裝調(diào)節(jié)試樣時(shí)，很難把此頂尖調(diào)節(jié)在視場(chǎng)內(nèi)；如果此頂尖在視場(chǎng)周?chē)辉谝晥?chǎng)內(nèi)，則在升降工作臺(tái)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)不小心就會(huì)把物鏡鏡片頂壞，即使不頂壞物鏡，找像也很困難，為解決這個(gè)問(wèn)題，提出“光點(diǎn)找像法”方法。
開(kāi)啟測(cè)量顯微鏡的照明燈泡，這時(shí)在物鏡下面工作臺(tái)上就有一個(gè)圓光斑，把針尖試樣垂直于工作臺(tái)安裝在此光斑的中心，升高工作臺(tái)，使此針尖的頂尖離開(kāi)物鏡約1mm，這時(shí)眼睛觀察頂尖部位，調(diào)節(jié)工作臺(tái)上的兩個(gè)測(cè)微絲桿，使物鏡下照明光點(diǎn)在前后左右對(duì)稱(chēng)分布在此頂尖上
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