顯微維氏硬度計(jì)工作原理與結(jié)構(gòu)特征
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發(fā)布日期：[2012-02-10] 共閱[6119]次 |
顯微維氏硬度計(jì)工作原理與結(jié)構(gòu)特征
1.顯微維氏硬度計(jì)的工作原理：
硬度是一個(gè)重要的力學(xué)性能指標(biāo)，它能反映材料彈性和塑性變形的特性指標(biāo)。硬度測定時(shí)試樣制備簡單，試樣基本不被破壞，接近無損檢測，在不同尺寸與形狀的試樣上測定時(shí)，操作簡便，測量速度快，并且硬度與強(qiáng)度之間有著相似的換算關(guān)系，根據(jù)硬度值能夠得出近似的強(qiáng)度極限值；硬度測定是用標(biāo)準(zhǔn)形狀和尺寸的較硬物體在一定壓力下接觸材料表面，測定材料在變形過程中表現(xiàn)出來的抗力，稱為硬度測試。用不同的載荷施加力的方法所得到的硬度是表現(xiàn)材料抵抗塑性變形的能力，肖氏硬度則表現(xiàn)了材料抵抗彈性變形的能力；日常中我們把載荷大于1kg測試力的稱為宏觀硬度，它主要用于較大的試件，希望通過硬度測試能夠反映材料的宏觀性能；載荷小于1kg測試力的稱為微觀硬度，它主要用于小而薄的試件，希望反映出微小領(lǐng)域內(nèi)的材料性能，如顯微組織的相硬度、材料的表面硬度。
顯微硬度的測試原理基本和維氏硬度測試相同，所不同的是壓頭采用的是兩對(duì)面夾角為136º底面為正方形的正四棱錐金剛石壓頭和一徑角為 ,橫斷角為 的金剛石錐形壓頭，即：克努普金剛石壓頭(入下圖)。顯微硬度計(jì)和維氏硬度計(jì)所用的載荷分別為：1kg、2kg、3kg、5kg、10kg、20kg、30kg、50kg、100kg、120kg等，常用的為1kg、2kg、5kg、10kg、30kg、50kg.載荷的大小主要取決于試件的厚度。測試的終硬度是通過壓痕單位面積上所能承受的載荷來表示的。將選定的固定實(shí)驗(yàn)力(載荷)壓入試樣表面，并經(jīng)過規(guī)定的保持時(shí)間(保荷)，然后卸除實(shí)驗(yàn)力(卸荷)后，在試樣表面殘留出一個(gè)底面為正方形的正四棱錐或克努普壓痕，通過測微目鏡測量其對(duì)角線的長度，得到壓痕的面積，顯微硬度值就是實(shí)驗(yàn)力與壓痕表面積的比值。
φ角選擇136°是為了使維氏硬度得到一個(gè)成比例的并在較低硬度時(shí)與布氏硬度基本一致的硬度值。在布氏測試法臺(tái)規(guī)定0.25<d/D<0.5,理想的d/D值是0.375, φ=44°，與此相對(duì)應(yīng)的金剛石正四棱錐的兩以面間夾角就是180°-44°
2.顯微硬度計(jì)的結(jié)構(gòu)特征：
顯微硬度計(jì)由硬度計(jì)主機(jī)及測微目鏡和相關(guān)附件組成。測微目鏡是用來觀察金相或顯微組織，確定測試部位，測量對(duì)角線長度，數(shù)據(jù)的采集等；硬度計(jì)主機(jī)則是完成目鏡與壓頭的切換，在確定的測試部位進(jìn)行施加載荷，完成平臺(tái)的移動(dòng)尋找像點(diǎn)等；相關(guān)附件主要是為了試件的夾持穩(wěn)固等.
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