淺談顯微硬度計在實際使用中優(yōu)缺點

優(yōu)點及應(yīng)用 

        顯微硬度試驗是一種真正的非破壞性試驗，其得到的壓痕小，壓入深度淺，在試件表面留下的痕跡往往是非目力所能發(fā)現(xiàn)的，因而適用于各種零件及成品的硬度試驗。 

        可以測定各種原材料、毛坯、半成品的硬度，尤其是其它宏觀硬度試驗所無法測定的細小薄片零件和零件的特殊部位（如刃具的刀刃等），以及電鍍層、氮化層、氧化層、滲碳層等表面層的硬度。    

        可以對一些非金屬脆性材料（如陶瓷、玻璃、礦石等）及成品進行硬度測試，不易產(chǎn)生碎裂。   

        可以對試件的剖面沿試件的縱深方向按一定的間隔進行硬度測試（即稱為硬度梯度的測試），以判定電鍍、氮化、氧化或滲碳層等的厚度。    

        可通過顯微硬度試驗間接地得到材料的一些其它性能。如材料的磨損系數(shù)、建筑材料中混凝土的結(jié)合力、瓷器的強度等。    

        所得壓痕為棱形，輪廓清楚，其對角線長度的測量精度高。

缺點 

        試件尺寸不可太大；如要知道材料或零件的硬度，則必須對試件進行多點硬度試驗。對試件的表面質(zhì)量要求較高，尤其是要求表面粗糙度要在RA0.05以上。 

        對測試人員必須進行一定的訓練。以保證測試人員的瞄準精度。 對環(huán)境要求高，尤其是要求有嚴格的防振措施。

顯微硬度測試要點

        顯微硬度測量的準確程度與金相樣品的表面質(zhì)量有關(guān)，需經(jīng)過磨光、拋光、浸蝕，以顯示欲評定的組織。

        試樣的表面狀態(tài)：被評定試樣的表面狀態(tài)直接影響測試結(jié)果的可靠性。用機械方法制備的金相磨面，由于拋光時表層微量的范性變形，引起加工硬化，或者磨面表層由于形成氧化膜，因此所測得的顯微硬度值較電解拋光磨面測得的顯微硬度值高。試樣采用電解拋光，經(jīng)適度浸蝕后立即測定顯微硬度。  

        選擇正確的加載部位：壓痕過分與晶界接近，或者延至晶界以外，那么測量結(jié)果會受到晶界或相鄰第二相影響；如被測晶粒薄，壓痕陷入下部晶粒，也將產(chǎn)生同樣的影響。為了獲得正確的顯微硬度值，規(guī)定壓痕位置距晶界至少一個壓痕對角線長度，晶粒厚度至少10倍于壓痕深度。為此，在選擇測量對象時應(yīng)取較大截面的晶粒，因為較小截面的晶粒其厚度有可能是較薄。 

        測量壓痕尺度時壓痕象的調(diào)焦：在光學顯微鏡下所測得壓痕對角線值與成像條件有關(guān)。孔徑光欄減小，基體與壓痕的襯度提高，壓痕邊緣漸趨清晰。一般認為：*的孔徑光欄位置是使壓痕的四個角變成黑暗，而四個棱邊清晰。對同一組測量數(shù)據(jù)，為獲得一致的成像條件，應(yīng)使孔徑光欄保持相同數(shù)值。

        試驗負荷：為保證測量的準確度，試驗負荷在原則上應(yīng)盡可能大，且壓痕大小必須與晶粒大小成一定比例。特別在測定軟基體上硬質(zhì)點的硬度時，被測質(zhì)點截面直徑必須四倍于壓痕對角線長，否則硬質(zhì)點可能被壓通，使基體性能影響測量數(shù)據(jù)。此外在測定脆性質(zhì)點時，高負荷可能出現(xiàn)“壓碎”現(xiàn)象。角上有裂紋的壓痕表明負荷已超出材料的斷裂強度，因而獲得的硬度值是錯誤的，這時需調(diào)整負荷重新測量。 

        壓痕的彈性回復(fù)：對金剛石壓頭施一定負荷的力壓入材料表面，表面將留下一個壓痕，當負荷去除后，壓痕將因金屬的彈性回復(fù)而稍微縮小。彈性回復(fù)是金屬的一種性質(zhì)，它與金屬的種類有關(guān)，而與產(chǎn)生壓痕的荷重無關(guān)。就是說不管荷重如何，壓痕大小如何，彈性回復(fù)幾乎是一個定值。因此，當荷重小時，壓痕很小，而壓痕因彈性回復(fù)而收縮的比例就比較大，根據(jù)回復(fù)后壓痕尺寸求得的顯微硬度值則比較高。這種現(xiàn)象的存在，使得不同荷重下測得的硬度值缺乏正確的比較標準，因此有必要建立顯微硬度值的比較標準。