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顯微硬度計(jì)用途

日期：2024-09-18 07:36
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摘要：顯微硬度計(jì)在金屬材料的發(fā)展、研究、實(shí)際試驗(yàn)和質(zhì)量管理等方面已得到廣泛應(yīng)用。 在特殊領(lǐng)域里的硬度，尤其是維氏硬度及克氏硬度作為代用特性,以代替其它材料特性。 [2] 常用來(lái)度量材料中各個(gè)相或金屬表面極薄層（如電鍍層、氮化層）等的硬度。其值可用莫氏硬度HM、維氏硬度HV或努普硬度HK來(lái)表示。測(cè)定時(shí)試樣須磨平拋光制成光亮的平面，經(jīng)過(guò)侵蝕，使顯微組織暴露，然后在顯微硬度計(jì)下進(jìn)行試驗(yàn)和觀察。
顯微硬度計(jì)在金屬材料的發(fā)展、研究、實(shí)際試驗(yàn)和質(zhì)量管理等方面已得到廣泛應(yīng)用。
在特殊領(lǐng)域里的硬度，尤其是維氏硬度及克氏硬度作為代用特性,以代替其它材料特性。 [2] 
常用來(lái)度量材料中各個(gè)相或金屬表面極薄層（如電鍍層、氮化層）等的硬度。其值可用莫氏硬度HM、維氏硬度HV或努普硬度HK來(lái)表示。測(cè)定時(shí)試樣須磨平拋光制成光亮的平面，經(jīng)過(guò)侵蝕，使顯微組織暴露，然后在顯微硬度計(jì)下進(jìn)行試驗(yàn)和觀察。

工作條件

顯微硬度計(jì)應(yīng)工作在溫度20℃±8℃范圍內(nèi)，濕度應(yīng)保持在≤70%范圍內(nèi)，嚴(yán)禁在滴水或者塵土的環(huán)境中使用，更不能在腐蝕氣體和輻射的環(huán)境中使用。
顯微硬度計(jì)應(yīng)固定在固定位置，不適宜經(jīng)常搬運(yùn)或攜帶使用。

器件組成

顯微硬度計(jì)由主機(jī)、測(cè)微目鏡、各種試臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊、各種壓頭、物鏡、調(diào)平角等構(gòu)成。
測(cè)微目鏡是用來(lái)觀察金相或顯微組織，確定測(cè)試部位，測(cè)量對(duì)角線長(zhǎng)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(cè)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。

主要用途

編輯
顯微硬度計(jì)主要用于測(cè)量微小、薄型試件、脆硬件的測(cè)試，通過(guò)選用各種附件或者升級(jí)各種結(jié)構(gòu)可廣泛的用于各種金屬（黑色金屬、有色金屬、鑄件、合金材料等）、金屬組織、金屬表面加工層、電鍍層、硬化層（氧化、各種滲層、涂鍍層）、熱處理試件、碳化試件、淬火試件、相夾雜點(diǎn)的微小部分，玻璃、瑪瑙、人造寶石、陶瓷等脆硬非金屬材料的測(cè)試。
普通絲杠凸輪加載顯微硬度計(jì)
在細(xì)微部分進(jìn)行精密定位的多點(diǎn)測(cè)量，壓痕的深層測(cè)試與分析，滲鍍層測(cè)試與分析，硬度梯度的測(cè)試，金相組織結(jié)構(gòu)的觀察與研究，涂鍍層厚度的測(cè)量與分析等。
是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)檢部門、計(jì)量院所質(zhì)量控制、材料研究的必備檢測(cè)儀器。

工作原理

編輯
顯微硬度試驗(yàn)就是將兩相對(duì)面夾角為136°的金剛石四棱錐體壓頭，在一定的試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面，保持一定的時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度，然后查對(duì)角線長(zhǎng)度與顯微硬度值對(duì)應(yīng)表，得到顯微硬度試驗(yàn)值。
這種試驗(yàn)原理是一種簡(jiǎn)化后的試驗(yàn)操作過(guò)程，真正顯微硬度是試驗(yàn)力除以壓痕錐形表面積所得的商，壓痕錐形表面積可由壓頭錐角和壓痕直徑計(jì)算得出，*后得到顯微硬度計(jì)算公式：
式中：HV一顯微硬度值，F(xiàn)一試驗(yàn)力，d一壓痕直徑。
壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度與顯微硬度計(jì)值的對(duì)應(yīng)表就是由公式計(jì)算出來(lái)的。
顯微硬度計(jì)顯微硬度計(jì)
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(cè)試的*終硬度是通過(guò)壓痕單位面積上所能承受的載荷來(lái)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(guò)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(guò)測(cè)微目鏡測(cè)量其對(duì)角線的長(zhǎng)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。

力值測(cè)定

編輯
顯微硬度計(jì)的力值正確與否，將直接影響儀器的示值精度。 [3] 
由于顯微硬度計(jì)是采用小負(fù)荷（1kgf 以下）試驗(yàn)，又受到儀器空間容量的限制，因此在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)顯微硬度計(jì)的力值測(cè)定未能得到較好的解決，從而影響顯微硬度試驗(yàn)的可靠性和正確性，也影響顯微硬度計(jì)的制造質(zhì)量。
顯微硬度計(jì)的檢定規(guī)程中明確規(guī)定：硬度計(jì)的負(fù)荷誤差，對(duì)等于和小于100gf的負(fù)荷，允許在±1.5%以內(nèi)，大于100gf 的負(fù)荷誤差應(yīng)小于±1.0%，其變動(dòng)度分別不大干1.5%和1.0%。
顯微硬度計(jì)顯微硬度計(jì)
目前,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有小量程測(cè)力計(jì)，所以測(cè)定顯微硬度計(jì)的負(fù)荷時(shí)，必須對(duì)現(xiàn)有儀器進(jìn)行改裝或自行設(shè)計(jì)。
以往所用的顯微硬度計(jì)的測(cè)力裝置主要有以下三種：
（1）光學(xué)測(cè)力計(jì)
（2）改裝機(jī)械天平
（3）電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)力裝置
上述三種測(cè)力裝置曾先后用于顯微硬度計(jì)的負(fù)荷測(cè)定, 但都還存在著較多問(wèn)題。光學(xué)測(cè)力計(jì)和改裝機(jī)械天平雖然能用來(lái)測(cè)定加荷主軸采用摩擦支承的顯微硬度計(jì)（如BHX-1 型基堆顯微硬度計(jì)）。
但由于體積較大，使用極不方便。尤其對(duì)加荷主軸采用彈性支承的顯微硬度計(jì)，由于存在著“ 零位” 要求， 更是無(wú)法使用。
電阻應(yīng)變式傳感器測(cè)力裝置雖比前兩種好些，但要廣泛用于顯微硬度計(jì)的生產(chǎn)和檢定中仍有較多缺點(diǎn)，如：裝置復(fù)雜、體積大、費(fèi)用貴、不易維修、工作效率低、受顯微硬度計(jì)空間容量的限制、對(duì)不同負(fù)荷需調(diào)整工作臺(tái)等

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