維氏硬度試驗是如何選擇試驗力的？

維氏硬度試驗力的選擇一直是件比較頭疼的事。維氏硬度試驗力的大小我們需要通過結(jié)合試樣的種類、樣品的外形尺寸(主要是厚度)、加工工藝、測試目的以及試樣預(yù)估的硬度值范圍等來確定。

復(fù)雜的成品

1、維氏硬度試驗選擇試驗力

1.1 按規(guī)定選擇

按照實驗室操作規(guī)程中的規(guī)定或產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)計圖紙要)的要求;客戶指定試驗力;當(dāng)有這些規(guī)定時，我們需要按這些要求選擇試驗力進(jìn)行試驗。

比紙薄的箔材

1.2 沒規(guī)定時

在沒有要求的情況下，在保證試驗后試樣背面不會出現(xiàn)可見的變形壓痕時，我們應(yīng)可能選擇較大的試驗力進(jìn)行試驗。當(dāng)類似產(chǎn)品或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有要求時，具體樣品又沒有具體規(guī)定時，我們需要選擇與類似產(chǎn)品最接近的試驗力進(jìn)行試驗。

生產(chǎn)線上的銅箔

這樣我們能得到盡可能大的壓痕。這樣考量的原因是，任何材料都會有彈性變形的回復(fù)，而且不管壓痕的大小，材料的彈性回復(fù)量基本是一定。彈性回復(fù)量的影響對于顯微維氏硬度的測量尤為明顯。這是因為，彈性回復(fù)量一定，壓痕越小，則彈性回復(fù)量的占比就越大，導(dǎo)致測試時，壓痕對角線長減小，致使顯微維氏硬度測試值增大。

維氏硬度壓痕

試驗力越小必使壓痕的對角線越短，由于人眼的最小識別量是確定，當(dāng)壓痕越小，人眼的視覺誤差引入的不確定度將大大增加。所以基本可以確定，相同試樣壓痕越大，維氏硬度測試結(jié)果越準(zhǔn)確。

維氏硬度壓痕測量

有多個試驗研究表明，同一試樣，在相同的試驗環(huán)境下，同一試驗員，只改變試驗力的大小分別進(jìn)行多組測量，試樣的硬度測試值不完全相同;并且試驗力越小，硬度值的分散性越大。多人對比，獲得的趨勢一致。

能力驗證、測量審核、實驗室比對、不同客戶對同一樣品維氏硬度性能的評價，都應(yīng)要求使用盡可能大的試驗力，并且雙方或多方都應(yīng)采用相同的試驗力。這樣能比較好的避免因試驗力的選擇，導(dǎo)致試驗結(jié)果相差甚遠(yuǎn)的問題。

1.3 特殊情況

高溫維氏硬度

測試表面硬度，如表面滲碳，滲氮等。如滲碳淬火回火后的試樣表面硬度，在試樣表面0.05處測試，此時選用小試驗力，能有效避免壓痕不對稱導(dǎo)致測試結(jié)果的不準(zhǔn)確性。值得特別注意的是，在測表面硬度時，我們切忌不能把樣品的整體厚度作為我們選擇試驗力的依據(jù)，而是應(yīng)當(dāng)根據(jù)樣品表面硬度層的厚度來確定。

1.4 總結(jié)

維氏硬度標(biāo)塊

理論上講測試均勻程度非常好的樣品，不同的試驗力，測試結(jié)果也應(yīng)該是一樣的，如顯微維氏標(biāo)準(zhǔn)塊。但我們測試硬度標(biāo)塊后就會發(fā)現(xiàn)，同一個人連續(xù)用不同的力測試，維氏硬度測試值是不一樣的。這主要是受環(huán)境相對濕度、溫度、表面氧化程度、受擠壓程度等原因的影響。對于一般樣品，表面硬度和芯部硬度一般會存在微小差異。所以當(dāng)采用不同的試驗力測試時，壓痕的深度是不一樣的。在測表面硬度加硬、有其它表面鍍層的樣品，測試值會有明顯是差異。希望引起大家的注意。