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详解维氏硬度计

发布时间: 2016-08-11  点击次数: 1270次

    维氏硬度计是光机电一体化的高新技术产品,该机器造型新颖,具有良好的可靠性、可操作性和直观性,是采用精密机械技术和光电技术的新型维氏和努普硬度测试仪器

一、维氏硬度计的用途和实验原理详解

 1、维氏硬度计的用途:

   维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度,表面硬化层硬度和有效硬化层深度,镀层的表面硬度,薄片材料和细线材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于试验力很小,压痕也很小,试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度,用于研究难熔化合物脆性等。显微维氏硬度试验还用于极小或极薄零件的测试,零件厚度可薄至3μm。

    广泛应用于测定微小、薄形试件、表面渗镀层等试件的显微硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬的材料的努氏硬度,是科研机构、工厂及质监部门进行材料研究和检测的理想硬度测试仪器。适用范围:热处理、碳化、淬火硬化层,表面覆层,钢,有色金属和微小及薄形零件等。配备努氏压头后能测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬材料的努氏硬度。

2、维氏硬度计的试验原理:

    维氏硬度计以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后,用测量压痕对角线长度,再按公式来计算硬度的大小。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度,试验负荷<1.949.03N,它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定;显微维氏硬度,试验负荷<1.961N,适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。

    试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值计算公式:HV = 常数×试验力/压痕表面积 ≈0.1891 F/d2 …………式中:HV ――― 维氏硬度符号;F ――― 试验力(单位N);d ――― 压痕两对角线d1、d2的算术平均值(单位mm)。实用中是根据对角线长度d通过查表可得到维氏硬度值。国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020~1.400mm。

二、维氏硬度计的优缺点是什么?

 1、优点:

    维氏硬度计用于较薄的维氏硬度值测量。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。维氏硬度计试验的压痕是正方形,轮廓清晰,对角线测量准确,因此维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度zui高的,同时它的重复性也很好,这一点比布氏硬度计优越。

    维氏硬度计试验测量范围宽广,从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬的材料(3000个维氏硬度单位)都可测量。

    维氏硬度计试验zui大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。

    在中、低硬度值范围内,在同一均匀材料上,维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。维氏硬度计试验的试验力可以小到10gF,压痕非常小,特别适合测试薄小材料。

2、缺点:

   维氏硬度计试验效率低,要求较高的试验技术,对于试样表面的光洁度要求较高,通常需要制作专门的试样,操作麻烦费时,通常只在实验室中使用。

三、维氏硬度计常见的故障及处理方法

    根据多年来的工作实践,在检定和修理工作开始前应先从调整工作台的水平入手,然后观察主轴、杠杆、升降丝杆、缓冲机构及测量装置是否正常、灵活。保证对设备性能有一基本了解。然后再针对出现的情况逐一解决。

1、故障类型:

1加荷指示灯、测量灯不亮的故障;

2测量显微镜内浑浊,看不到或者看不清压痕;

3压痕不在神志内或稍转动工作台,压痕位置变化比较大。

2、解决方法

1首先要检查电源是否接好,然后再检查开关,灯泡等,如果排除这些因素还是不亮的话,就要看看负荷是否全部加上或者簧片开关是否正常。

2这要从调整显微镜焦躁和灯光入手,调整之后仍然不清楚,则要分别转动物镜和目镜,并分别移动镜内带虚线、实线、刻线的三块平镜,仔细的观察问题出在哪一块镜面上,然后卸下,用张纤脱脂棉沾无水酒精擦拭干净。

3对于出现这种情况的原因是由于压头,测量显微镜、工作台三者轴心不同所造成的,只要按照说明书按顺序分别调整下就可以了。

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