影響顯微硬度值的因素
因?yàn)轱@微硬度測(cè)試力小,壓痕小,容易出現(xiàn)誤差。影響顯微硬度值準(zhǔn)確性的因素很多,主要因素有以下幾方面:
(1)試樣制備。顯微試樣制備過程中,會(huì)因磨削使表面塑性變形引起加工硬化,這會(huì)對(duì)顯微硬度值產(chǎn)生很大的影響(有時(shí)誤差可達(dá)50%),低載荷下更為明顯。因此試樣在制備過程中,要盡量減少表面變形層,特別對(duì)軟材料,盡量采用電解拋光。
(2)加載的部位。壓痕在被測(cè)晶粒上的部位及被測(cè)晶粒的厚度對(duì)顯微硬度值均有影響。在選擇測(cè)量對(duì)象時(shí)應(yīng)選取較大截面的晶粒,因?yàn)檩^小截面的晶粒厚度可能較薄,測(cè)量結(jié)果可能會(huì)受晶界或相鄰二相的影響。
(3)載荷。根據(jù)試樣的實(shí)際情況,選擇適當(dāng)?shù)暮奢d,在試樣條件允許的情況下,盡量選擇較大的載荷,以得到盡可能大的壓痕,并且壓痕大小要與晶粒大小成比例,尤其是在軟基體上測(cè)硬質(zhì)點(diǎn)時(shí),被測(cè)硬質(zhì)點(diǎn)的截面直徑需要是壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的4倍,否則將可能得到不準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。此外,測(cè)定脆性相時(shí),髙載荷可能出現(xiàn)“壓碎”現(xiàn)象,角上有裂紋的壓痕表明載荷已超過材料的斷裂強(qiáng)度,因而獲得的硬度值是不準(zhǔn)確的。
(4)壓頭。壓頭的幾何形狀會(huì)對(duì)硬度值準(zhǔn)確性有影響。壓頭的四個(gè)三角形工作面應(yīng)光滑、平整并有一定的粗糙度。在使用過程中壓頭受到損壞,如頂角磨損、表面出現(xiàn)裂紋、凹陷或壓頭上粘有某些其他物質(zhì),都會(huì)使壓痕邊緣粗糙和不規(guī)則,變大測(cè)量誤差,影響測(cè)量結(jié)果。
(5)加載速度和保載時(shí)間。硬度定義中的載荷是指靜態(tài)的含義,但實(shí)際上一切硬度試樣中載荷都是動(dòng)態(tài)的,是以一定的速度施加在試樣上的,由于慣性的作用,加載機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加載荷,因此加載速度過快,會(huì)變大壓痕,使顯微硬度值降低。為了消除這個(gè)附加載荷的影響,在施加載荷時(shí)應(yīng)盡可能以平穩(wěn)、緩慢的速度進(jìn)行。一般載荷越小,加載速度的影響越大,當(dāng)載荷小于100g時(shí),加載速度應(yīng)為l-ZOjim/s。