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萊州市恒儀試驗儀器有限公司
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顯微硬度計測定誤差的分析
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| 發(fā)布時間：2019-04-12 閱讀：372次 |
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顯微硬度計試驗主要是指采用正四棱角錐體的金剛石 壓頭（維氏壓頭）所完成的試驗•故以下分析研究均針對 此類壓頭試驗^言 其他形式的
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顯微硬度計試驗主要是指采用正四棱角錐體的金剛石 壓頭（維氏壓頭）所完成的試驗?故以下分析研究均針對 此類壓頭試驗^言.其他形式的壓頭試驗，可依同理類 推顯微硬度測定誤差的分析可從其計箅公式中所包括的各 項因素加以分析。恒儀硬度計&金相制樣設(shè)備 http://www.gm4000.cn
由此可見，與硬度計測定結(jié)果有關(guān)聯(lián)的一些因素是：
①所 施加的負荷力是否準確；
②壓頭的幾何形狀是否規(guī)則；
③壓 痕對角線的測量是否正確；
④試驗時在試樣上所選取的位置、 是否適當.
由上式可見，顯微硬度計測定結(jié)果誤差與負荷誤差，壓頭 角度偏差和壓痕對角線的測量偏差之間的關(guān)系.
一、負荷誤差對硬度計值的影響
由公式中可見，負荷與硬度值成比例關(guān)系，只是方向枏 反，負荷大時，所得壓痕對角線増長，即使所得硬度值脩 低，反之，負荷誤差為負值時，即負荷小時，則使所得硬度 值偏高
由于硬度計結(jié)構(gòu)不同，負荷誤差對硬度值的影響也不盡 相同?例如主軸的導(dǎo)向機構(gòu)間隙較大，導(dǎo)軌直線性不好，或 是彈性元件的影響引起壓頭壓入過程中產(chǎn)生側(cè)向位移，使壓 痕形狀不規(guī)則，尺寸有所增加，或是產(chǎn)生側(cè)向分力而使負荷 .減小等等，均影響硬度的準確性，試驗時應(yīng)選擇適當?shù)呢?荷，所采用的負荷過小時，則主軸摩擦力的影響將較大的影 響負荷精度.°同時也會帶來較大的壓痕測量誤差?但如果負 荷過大,使運動部件質(zhì)量増大，由于加荷速度過快而造成的動 態(tài)負荷誤差也會増大，（Townend)曾證明該 慣性能 量與儀器加荷機構(gòu)運動部件的質(zhì)量m和加荷速度v的 平方成比例，與所采用的負荷和在該負荷下所獲得的壓 痕對角線的長度Cf成反比例關(guān)系，即，計算公式為
二、硬度計壓頭的影晌
為了獲得準確可靠的硬度值，壓頭應(yīng)具有規(guī)定的正確形 狀和尺寸，各棱面夾角及橫刃尺寸都應(yīng)在規(guī)定的允差范圍內(nèi) (詳見顯微硬度計檢定規(guī)程).表面$糖度不得低于夢.
大負荷維氏硬度試驗所用壓頭角度的允差是±1°，而顯微 維氏壓頭的允差為土 15 '和±5\因此對硬度值的影響甚微， 可以忽略不計t如果為得到準確示值而需加以修正時， 可以以所得硬度值乘以1.079 sin (^/2)，此處A為所用壓頭 頂角角度(參閱文獻C2〕）.當然這一計算結(jié)果對壓頭角度誤差 為±15/以內(nèi)的壓頭而言是微不足道的.一般情況下完全可能 被其它試驗誤差所掩蓋.
壓頭橫刃對硬度值是有影響的，特別是在小負荷下時高 硬度材料試驗時影響更為明顯，壓頭橫刃尺寸與壓痕對角線 長度的比越大，誤差越大，形狀計算壓痕 投影面積為Wb + c)，式中b為壓痕邊長，c為橫刃尺寸。與投影面積相當?shù)膶蔷€應(yīng)
橫刃大，約是壓頭B的橫刃的三倍，B的橫刃在規(guī)定允差 內(nèi)，壓頭C的橫刃幾乎沒有，試驗結(jié)果如上表所列⑻.
威頓（Buhmoh)也曾以淬火銅和退火銅為試樣用三個 橫刃尺寸不同的壓頭進行試驗，其試驗曲線示于圖3.4,第 一組曲線為淬火銅試樣所得，第 二組曲線為退火銅試樣所 得；壓頭a的橫刃為O.ljxm, b壓頭橫刃為l^m，c壓頭橫刃 為2^m.由圖可見橫刃越大，所測得的硬度值越低
用帶有橫刃的金剛石壓頭壓出的不同數(shù)值的壓痕，它們 之間不是幾何相似的，根據(jù)不同壓痕所算得的硬度值是不能 進行比較的，所以顯微硬度試驗用的壓頭橫刃必 須嚴格地控 制在0.5 Mm以內(nèi).此外，棱面凹凸不平、頂端崩裂和棱面 粗糙等加工質(zhì)量不 良的壓頭也會引起試驗結(jié)果顯著的畸變.
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