目前,顯微硬度值被大家廣泛應(yīng)用知曉。但是當(dāng)大家在使用顯微維氏硬度檢測(cè)的時(shí)候,常常會(huì)出現(xiàn)各種誤差,那么影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素都有哪些呢?怎樣盡量避免影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素,得到更精確的測(cè)量值呢?
因?yàn)轱@微硬度檢測(cè)力小,壓痕也小,容易出現(xiàn)誤差。影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素很多,但主要影響因素可劃分為三個(gè)方面:儀器誤差、被檢測(cè)材料的特征以及加工方法、檢測(cè)條件和操作方法。為確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性,特作以下提示。
影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素一、儀器誤差的影響儀器誤差主要取決于檢測(cè)力、壓頭與測(cè)量顯微鏡的精度
①檢測(cè)力的影響主要是因銹蝕、損傷、表面鍍層脫落等原因砝碼質(zhì)量超差。因長(zhǎng)期使用后彈簧松弛檢測(cè)力彈簧性能發(fā)生變化。試驗(yàn)力作用方向與試樣不垂直.檢測(cè)力減小。因機(jī)體安裝水平未調(diào)整好或者主軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不對(duì)中心所引起加荷機(jī)構(gòu)有未被平衡的摩擦阻力等。
一般來講,檢測(cè)力值的誤差與硬度值的誤差成正比,但方向相反,即當(dāng)檢測(cè)力誤差±1%時(shí),硬度值產(chǎn)生的誤差為±1%。硬度誤差隨檢測(cè)力的降低而升高,所以在檢測(cè)條件允許的情況,應(yīng)盡可能選用較大的檢測(cè)力進(jìn)行檢測(cè)。
②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(huì)對(duì)硬度值造成影響,但這決定于生產(chǎn)廠家。壓頭的四個(gè)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(duì)新的壓頭進(jìn)行檢驗(yàn)。在使用過程中壓頭受到損傷,如頂角磨損、表面出現(xiàn)裂紋、凹陷或壓頭上粘滯著某些金屬屑,都會(huì)使壓痕邊緣粗糙和不規(guī)則,增大測(cè)量誤差,影響示值精度。
③測(cè)量顯微鏡的精度測(cè)微目鏡的精度不夠,會(huì)造成壓痕對(duì)角線的測(cè)量誤差,對(duì)顯微維氏硬度值的影響,其計(jì)算公式與維氏相同,即:
說明,壓痕對(duì)角線的誤差會(huì)使硬度值的誤差成倍增長(zhǎng),即硬度誤差是壓痕對(duì)角線誤差的兩倍。此外,物鏡放大倍數(shù)的準(zhǔn)確性也直接影響到硬度值的計(jì)算結(jié)果。因此,儀器應(yīng)定期進(jìn)行校正,即檢查和校正在高倍和低倍物鏡下,測(cè)微目鏡上每一小格的實(shí)際格值。
其他還應(yīng)注意到數(shù)值孔徑的調(diào)節(jié)、照相條件、光學(xué)系統(tǒng)的品質(zhì)等,這些均與獲得準(zhǔn)確的硬度數(shù)值有關(guān)。
影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素二、試樣特征和加工方法的影響
①試樣特征的影響試樣材料有明顯的結(jié)構(gòu)特征時(shí),壓痕形狀將不規(guī)則。壓痕在個(gè)晶粒上不同的位置,如在晶內(nèi)或臨近晶界或臨近第二相,對(duì)所測(cè)結(jié)果都會(huì)有影響。經(jīng)變形的試樣應(yīng)注意縱橫斷面。對(duì)于粗大晶粒合金或單晶,不同位向也會(huì)反映出差異。
在試樣表面特征方面,如試樣表面光潔度、表面有無疏松,工作面與支承面的不平行度均對(duì)所測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性有影響。
②試樣加工方法的影響機(jī)械拋光對(duì)顯微硬度值有明顯影響,這是因?yàn)閽伖鈺r(shí)表層會(huì)產(chǎn)生很小的塑性形變,有的表層還會(huì)產(chǎn)生一層很薄的非晶層,所以機(jī)械拋光所測(cè)得的顯微硬度值比電解拋光所測(cè)得的結(jié)果要高。這在低檢測(cè)力時(shí)(小于10 gf)更為明顯。不良的機(jī)械拋光能使鋼材的顯微硬度值增高25%~28%,鋁合金增高10%~12%,銅合金增高45%~55%。因此有條件時(shí),最好選用電解拋光和化學(xué)拋光。
用電解拋光和化學(xué)拋光的方法消除表面硬化層又達(dá)到表面光潔的效果很好?;瘜W(xué)拋光較電解拋光更簡(jiǎn)便。實(shí)踐證明,經(jīng)化學(xué)拋光消除表面硬化層的試樣,可獲得較好的檢測(cè)結(jié)果,其分散度可以明顯地低于未消除硬化層的試樣。
③檢測(cè)條件和操作方法的影響工作時(shí)的環(huán)境條件,如室內(nèi)和附近是否有產(chǎn)生振動(dòng)的設(shè)備。操作方法上加檢測(cè)力的速度、加荷后保持時(shí)間的長(zhǎng)短及測(cè)試人員視力、工作熟練程度和質(zhì)量等人為主觀影響均會(huì)造成影響。
除以上所述的三個(gè)主要試樣特征和加工方法的因素外,應(yīng)該特別提出,在顯微硬度檢測(cè)中,即使檢測(cè)力本身不存在超差情況,對(duì)于同一均勻試樣,其他檢測(cè)條件都處于理想條件下,當(dāng)改變檢測(cè)力時(shí),也會(huì)出現(xiàn)硬度值不相同的情況,這是由于壓頭以一定的檢測(cè)力壓入試樣的表面,試樣表面上形成壓痕,當(dāng)檢測(cè)力去除后,壓痕將因金屬的彈性回復(fù)而稍微縮小。彈性回復(fù)是金屬的一種特性,它只與金屬的種類有關(guān),而與產(chǎn)生壓痕的檢測(cè)力無關(guān)。就是說,不管檢測(cè)力變化如何,壓痕的大小怎樣,彈性回復(fù)幾乎都是一個(gè)定值。因此,當(dāng)檢測(cè)力較小時(shí),壓痕很小,壓痕因彈性回復(fù)的收縮的比例就比較大,所以根據(jù)回復(fù)后壓痕尺寸計(jì)算求得的顯微硬度值總是比較高。
由于檢測(cè)力的不同而使顯微硬度測(cè)量中存在重復(fù)性差,難于作準(zhǔn)確的相對(duì)比較,對(duì)此,國(guó)內(nèi)外有很多研究工作者已給予關(guān)注。如邁爾(Meylr)、哈納門(Henemann)等均已提出一些新的檢測(cè)和表示方法。哈納門表示法是以三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓痕(5um、10um、20um)下的顯微硬度(HM5um、HM10um、HM20 um)作為比較標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)趙所琛、桂運(yùn)平也提出過“顯微維氏硬度測(cè)最方法的研究”報(bào)告,報(bào)告中為解決上述問題而提出了常量顯微硬度和相對(duì)比較顯微硬度,并就應(yīng)用方面等問題進(jìn)行探討。
影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素大致就如上所述,希望大家在使用顯微硬度計(jì)算測(cè)量時(shí)注意以上幾點(diǎn)影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素。更多維氏硬度計(jì)知識(shí):http://m.kmpazp.cn/tech/weishiyingduji2/。閱讀本文的用戶還對(duì)以下文章感興趣:
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