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显微硬度
显微硬度是金相分析中常用的测试手段之一。它的测试是在维氏硬度的基础上发展起来的,也是利用单位压痕面积上所承受的载荷来表示材料的硬度值。由于显微硬度的压头尺寸和施加载荷较小,最终留在试样上的压痕尺度极小(一般几微米到几十微米),因此压痕面积的测量必须在显微镜下进行,所以称这种方法为显微硬度测试法。
硬度分类
洛氏硬度:洛氏硬度是一个无纲量的力学性能指标,其最常用的硬度标尺有A、B、C、R、M、L等,通常记作HRA、HRB、HRC等,其表示方法为硬度数据+硬度符号,如50HRC。
维氏硬度:维氏硬度通常表示如下:600HV30/20,V前面的数值为硬度值,后面则为试验力,如果试验力保持时间不是通常的10-15秒,还需在试验力值后标注保持时间。
布氏硬度::布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。
邵氏硬度:邵氏硬度的单位是“度”,其描述方法分A、D两种,分别代表不同的硬度范围, 邵氏A硬度计的量程是0-100HA,邵氏D硬度计的量程是0-100HD.以读数为准。
努氏硬度:努氏硬度(符号HK)是通过将试验力除以压痕投影面积A (mm2)所计算的值,该面积根据在试验力F通过按压长菱形金刚石压头(相对边角为172˚30'和130˚)在标准片上形成的压痕的较长对角线长度d (mm)计算。
1. 制样要求
测试面和与样品接触面都要水平,测试面粗糙度用砂纸打磨,最好抛光处理。
2. 样品要求
测试面和与样品接触面都要水平,测试面粗糙度用砂纸打磨,最好抛光处理。
测试结果
纳米压痕仪和显微硬度计的工作原理不同: 纳米压痕仪通过在样品表面施加压力,测量压头在材料表面形成的压痕的深度和直径,从而得出材料的硬度。纳米压痕仪还可以使用不同类型的压头,以测量材料的弹性模量、塑性指数等材料力学性质。 显微硬度计则通过在样品表面施加标准化的压力,并在显微镜下测量压头在材料表面形成的压痕的直径,从而得出材料的硬度。 纳米压痕仪和显微硬度计的应用场景不同 纳米压痕仪主要应用于纳米材料的硬度测量,例如纳米薄膜、纳米线、纳米颗粒等。由于它可以测量小于100纳米大小的材料,因此已经成为材料科学中不可或缺的工具。 显微硬度计则主要应用于金属、陶瓷、塑料等宏观材料的硬度测量,例如钢材、铝合金、陶器等。它既可以测量材料的宏观硬度,也可以测量粗糙表面的硬度。 纳米压痕仪和显微硬度计测量结果的精度不同 由于纳米压痕仪采用了更细微的测试方法,因此它的测量结果更加精准和可靠。同时,纳米压痕仪也可以通过对多个测试点的平均值进行计算,使测试结果更加准确。 显微硬度计的测试精度较低,因为它采用的是宏观测量方式。同时,显微硬度计在测试过程中也容易出现误差,例如热漂移和机械漂移等。
由于测试方法不同,各种硬度标准的力学含义不同,因而测试结果相互之间不能直接换算,但可以通过试验加以对比。
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