硬度試驗(yàn)在生產(chǎn)和科研領(lǐng)域是對(duì)工藝加工和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的主要手段之一,因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)直接的無損檢驗(yàn)??梢灾苯釉u(píng)價(jià)零部件的質(zhì)量,并能得知其他的材料性能,無需特定的試樣、節(jié)省材料,而且試驗(yàn)方便迅速.操作簡單,硬度計(jì)相對(duì)其他材料試驗(yàn)設(shè)備也是特別的.便宜的.所以。硬度試驗(yàn)廣為采用。顯微硬度除具有一般硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)外,還具有以下獨(dú)特之處:
(1)試驗(yàn)負(fù)荷較其他任何硬度試驗(yàn)法都?。灰话阕龆繙y(cè)量的常用負(fù)荷有0,49、0.981、1.9612.942、4.903、和9.807N(50100.200、300、500和1000gf).0.49N(50gf)以下的負(fù)荷力多作定性分析用?;蜩b別金相組織用。
這樣微小的試驗(yàn)負(fù)荷力所獲得的壓痕也是極小的,均以u(píng)m計(jì);小到10:um左右,最大到200um(以1000gf負(fù)荷在低硬度材料上打壓計(jì)算),這樣小的壓痕對(duì)試樣是完全無損的.
僅此特點(diǎn)。就為顯微硬度試驗(yàn)在實(shí)際應(yīng)用上創(chuàng)建了廣闊的天地;使得一些無法采用其他任何硬度試驗(yàn)法測(cè)定的細(xì)小零件和試樣均可采用顯微硬度試驗(yàn)法;如儀器儀表中的細(xì)小零部件、金屬箔片、金屬絲等以及一些鍍層、保護(hù)層和氧化層等等均以顯微硬度試驗(yàn)法檢驗(yàn)。
(2)顯微硬度除經(jīng)常使用維氏壓頭和努普壓頭外,還可用其他多種形式的壓頭.測(cè)定一些特殊形狀的試件.壓頭的種類有三角錐形、雙錐形、船底形和雙柱形等。對(duì)應(yīng)各種壓頭有不同的計(jì)算公式。
(3)顯微硬度試驗(yàn)不僅能對(duì)金屬試樣進(jìn)行測(cè)定.同時(shí)可以對(duì)非金屬材料、礦物質(zhì)、陶瓷物質(zhì)、玻璃和珠瑯質(zhì)等進(jìn)行測(cè)定。還可對(duì)材料的脆性進(jìn)行比較。
(4)顯微硬度試驗(yàn)負(fù)荷與所得壓痕的尺寸和維氏硬度試驗(yàn)(49.03N(5kgf)以上負(fù)荷下用正四棱金剛石角錐體壓頭進(jìn)行的試驗(yàn))不同,它并不完全符合相似定律,即壓痕大小與負(fù)荷之間無固定的比例關(guān)系。該特性也稱為顯微硬的負(fù)荷依存性。正因?yàn)橛腥绱颂匦?,顯微硬度只有在相同負(fù)荷下所得的試驗(yàn)結(jié)果,才有可比性。
(5)顯微硬度與材料的屈服極限有一定的關(guān)系;對(duì)于各種多晶體的塑性材料可以近似的以一定的比例關(guān)系,即q=≤0.3HV來確定,換句話說,材料的硬度值大約為其屈服極限的三倍。但對(duì)于單晶體材料,這一關(guān)系則不存在,硬度值與屈服極限之間的比例,與材料的性質(zhì)有關(guān)。它不是常數(shù)。如氯化鉀結(jié)晶的硬度值為10,而其屈服極限則為0.06×9.807N/mm2,氯化鈉晶體硬度值為20,而屈服極限為0.16×9.807N/mm2;氟化鈉晶體的硬度值為65.其屈服極限值為0.35kgf/mm2(2),可見材料不同,其比例關(guān)系也是不同的。
(6)顯微硬度試驗(yàn)可以對(duì)材料進(jìn)行精密的理化分析,這是任何其他硬度試驗(yàn)法所不及之處。
(7)顯微硬度試驗(yàn)靈敏度高;它是一項(xiàng)精密的試驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)試驗(yàn)條件要求嚴(yán)格,并要求具有一定熟練程度和經(jīng)驗(yàn)的仔細(xì)認(rèn)真的試驗(yàn)人員操作。否則,所得試驗(yàn)結(jié)果將無任何意義。例如對(duì)振動(dòng)的影響就比其他硬度試驗(yàn)法靈敏得多,特別是在小負(fù)荷下進(jìn)行試驗(yàn),振動(dòng)的影響尤為突出。