维氏
维氏硬度试验的压痕是正方形,压痕轻廓清晰,易于测量,具有较高的测试精度和重复性。
维氏硬度试验测量范围广,既可以测试很软材料(如几个维氏硬度单位),也可以测试很硬的材料(如3000个维氏硬度单位)。
维氏硬度计的测试原理
采用正四棱锥体金刚石压头,在试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长度。
从维氏硬度试验原理可见,硬度值与试验力、压头及压痕对角线长度直接相关。硬度计各机构的性能、试样制备、操作者的熟练程度及试验环境等因素影响硬度值。
★维氏硬度试验★
误差来源
误差来源一硬度计
误差来源二被测试样
误差来源三操作者
误差来源四试验环境
误差来源一硬度计
Part.1
试验力机构
(a)砝码重量的变化;
(b)试验力机构运转情况;
(c)主轴部分的摩擦力;
(d)主轴与试台的垂直度;
(e)试验力杠杆比的变化。
试验力误差是影响硬度值的重要因素之一,并且具有随机性。因此相关标准对试验力误差都有规定。GB/T4340规定工作范围内的每个力均需检测。
如果是闭环传感器力加载系统,就不存在误差来源(a, e)。
Part.2
压头
(a)压头的几何形状和尺寸超差;
(b)压头的表面质量。
Part.3
测量装置
(a)测量显微镜视野清晰度不够;
(b)照明不均匀;
(c)测微机构质量不够;
(d)显微镜放大倍率有误。
误差来源二被测试样
(a)材料本身的特性、不均匀性等;
(b)试样表面状态不够好(诸如:粗糙度、平面性及厚度等);
(c)试样与试台台面的接触状态。
误差来源三操作者
(a)试验力选择是否妥当;
(b)试验力加载速度;
(c)试验力保持时间的控制;
(d)压痕对角线的测量误差;
(e)加、卸载不平稳;
(f)试样夹持安装不妥。
操作者对压痕对角线的瞄准、读数可能存在误差;不同人员,使用不同的测量装置测量结果可能不同。全自动维氏硬度计可以很大程度上消除人为误差。例如轶诺的FALCON500, 600, 5000系列的全自动维氏硬度计.
误差来源四试验环境
(a)室温过高或过低或波动较大;
(b)冲击、振动的影响。
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综上所述, 影响维氏硬度试验的误差主要分为二大类:一类是系统误差, 经过调整可以消除或者修正;另一类是偶然误差,无法掌握规律, 应归于误差处理之内。
主要参考文献:
GB/T4340 (等同ISO-6507)
《新编金属硬度试验》杨辉其 编著
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