試樣的制備質(zhì)量和有關(guān)要求對于維氏硬度試驗結(jié)果的影響十分明顯。標準中對試樣表面質(zhì)量、試樣厚度及在曲面上進行試驗的要求做了明確規(guī)定。
試樣表面質(zhì)量
由于維氏硬度壓痕尺寸很小,壓痕對角線長度測量誤差對維氏硬度值相對影響較大,如果試樣表面過于粗糙,在壓痕尖部會模糊不清,造成測試人員測量的誤差加大,并使測量結(jié)果分散度變大。這是由于粗糙的表面影響了對線盒測量的準確度所致。這對于在小試驗力下產(chǎn)生的壓痕測量尤其明顯,因為同一測量誤差在小尺寸壓痕上占的比例明顯變大。標準中對不同試驗條件下試樣表面質(zhì)量規(guī)定為:
試樣表面應平坦光滑,試驗面上應無氧化皮及外來污物,尤其不應有油脂,除非在產(chǎn)品標準中另有規(guī)定。試樣表面的質(zhì)量應能保證壓痕對角線長度的測量,建議試樣表面粗糙度達到圖示要求。
試樣類型 | 表面粗糙度參數(shù)大值(Ra)/μm |
維氏硬度試樣 | 0.4 |
小負荷維氏硬度試樣 | 0.2 |
顯微維氏硬度試樣 | 0.1 |
由于顯微維氏硬度試驗是在很小的試驗力下進行的,因此壓痕很小,為了保證在試樣表面獲得邊緣清晰的壓痕,對試樣表面質(zhì)量應有明確要求,根據(jù)國家標準對表面質(zhì)量參數(shù)的新規(guī)定,要求顯微維氏硬度試樣表面粗糙度Ra應不大于0.1μm,這個規(guī)定與原標準中的表面光潔度▽10相近,對鈹青銅進行試驗的結(jié)果表明,當表面粗糙度Ra小于0.1μm時,再提高表面質(zhì)量對顯微硬度也沒明顯改變。
對于顯微硬度試樣,本標準中建議在加工中“根據(jù)材料特性采用拋光/電解拋光"的規(guī)定。不同的試樣加工方法會導致差別較大的顯微硬度試驗結(jié)果,這是由于不同的加工方法在試樣上產(chǎn)生的表面硬化層厚度不同,這對于壓入深度很小的顯微硬度試驗結(jié)果影響尤其明顯。當采用電解拋光時,則可減小這個影響,用機械拋光和電解拋光加工試樣表面的大量對比試驗數(shù)據(jù)表明,不良的機械拋光可使鋼的顯微硬度值增高25%——28%;使鋁合金顯微硬度值增高10%——12%;使銅合金顯微硬度值增高45%——55%。有關(guān)資料表明,用鈹青銅(QB.2.0)和合金鋼(2Cr13Ni12)進行試驗時,在不同的試驗力下,機械拋光試樣的顯微維氏硬度均高于電解拋光的試樣,對于硬度較低的材料,兩種加工方法得到的結(jié)果相差較大,這是由于較軟的材料在機械拋光中會產(chǎn)生較明顯的硬化層,從而導致硬度增加。