影响显微维氏硬度值准确性的因素_沈阳天星试验仪器股份有限公司
影响显微维氏硬度值准确性的因素

影响显微维氏硬度值准确性的因素

        因为显微硬度检测力小,压痕也小,容易出现误差。影响显微硬度值准确性的因素很多,但主要影响因素有以下几点:

一、仪器误差的影响

    仪器误差主要取决于检测力、压头与测量显微镜的精度。检测力的影响主要是指因锈蚀、损伤、表面镀层脱落等原因砝码质量超差。因长期使用后弹簧松弛检测力弹簧性能发生变化。试验力作用主向与试样不垂直,检测力减小。因机体安装水平未调整好或者主轴导向机构不对中心所引起加荷机构有未被平衡的摩擦阻力等。一般来讲,检测力值的误差与硬度值的误差成正比,但方向相反,即当检测力误差为1%,硬度值产生的误差为-1%。硬度误差随检测力的降低而升高,所以在检测条件允许的情况下,应尽可能的选用较大的检测力进行检测。

        压头的影响,压头的几何形状和其面角与横刃的公差应受技术条件规定的约束,否则均会对硬度值造成影响,但这决定于生产厂家。压头的四个三角形工作面应光滑、平整和有良好的光洁度,有条件的单位应对新的压头进行检验。在使用过程中压头受到损伤,如顶角磨损、表面出现裂纹、凹陷或压头上粘滞着某些金属屑,都会使压痕边缘粗糙和不规则,增大测量误差,影响示值精度。测量显微镜的精度,测微目镜的精度不够,会造成压痕对角线的测量误差,对显微维氏硬度值的影响。压痕对角线的误差会使硬度值的误差成倍的增长,即硬度误差是压痕对角线误差的两倍。此外,物 定期进行校正,即检查和校正在高倍和低倍物镜下,测微目镜上每一小格的实际格值。

        其它还应注意到数值孔径的调节、照相条件 、光学系统的品质等,这些均与获得准确的硬度数值有关。

二、试样特征和加工方法的影响

        试样特征的影响指的是机械抛光对显微硬度值有明显的影响,这是因为抛光时表层会产生很小的塑性形变,有的表层还会产生一层很薄的非晶层,所以机械抛光所测得的显微硬度值比电解抛光所测得的结果要高。这在低检测力时(小于10gf)更为明显。不良的机械抛光能使钢材的显微硬度增高25%~28%,铝合金增高10%12%,铜合金增高45%55%。因此有条件时,最好选用电解抛光和化学抛光。

        用电解抛光和化学抛光的方法消除表面硬化层又达到表面光洁效果很好。化学抛较电解抛光更简便。实践证明,经化学抛光消除表面硬化层的试样,可获得较好的检测结果,其分散度可以明显地低于未消除硬化层的试样。

        检测条件和操作方法的影响,工作时的环境条件,如室内和附近是否有产生振动的设备。操作方法上加检测力的速度、加荷后保持时间的长短以及测试人员视力、工作熟练程度和质量等人为主观影响均会造成影响。

        除以上所述的三个主要方面的影响因素外,应该特别提出,在显微硬度检测中,即使检测力本身不存在超差情况,对于同一均匀试样,其他检测条件都处于理想条件下,当改变检测力时,也会出现硬度值不相同的情况,这是由于压头以一定的检测力压入试样的表面,试样的表面上形成压痕,当检测力除去后,压痕将因金属的弹性回复而稍微缩小。弹性回复是金属的一种特性,它只与金属的种类有关,而与产生压痕的检测力无关。就是说不管检测力变化如何,压痕的大小怎样,弹性回复几乎是一个定值。因此,当检测力较小时,压痕很小,压痕因弹性回复的收缩的比例就比较大,所以根据回复后压痕尺寸计算求得的显微硬度值是比较高的。



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