显微硬度的测定方法
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文件制修订记录1.0目的:规范操作方法,正确使用及保养测试设备、避免损坏、增加测试准度性。
2.0使用范围:适用于测定微小、薄形、表面渗镀层试件的显微硬度和一些较脆而又硬材料的努普硬度。
3.0操作步骤:1.插上电源,打开电源开关,屏幕上出现界面,这时可以修改数据。
2.HV、9.800N、10S为默认值,如要测试努氏硬度HK时可按↑/↓键,以光标为准。
3.显示屏上的试验力与手轮上的试验力保持一致,如不一致测量出的硬度值会有差错,则按返回键使显示屏退回到前一界面按F+或F–进行修改,然后再按返回键重新测量(如试验力保持时间,可按键T+或T–,视场光源太暗或太亮,可按键L+或L–).4.转动手柄,使40×物镜处于前方位置,将标准试块或试样在十字试台上,转动旋轮使试台上升,当试样离物镜下端约1mm时(不要碰到物镜),用眼靠近测微目镜观察,此时应缓微量上升或下降试台,直至表面清晰成像,这时聚焦观察过程完成。
5.将压头转至前方位置,要感觉到转盘已被定位,再按启动键,同时面板上指示灯亮(屏幕上出现LOAD表示加试验力,DWELL表示保持试验力),当指示灯暗时,表示电机工作结束,屏幕上出现D1:0等待测量。
6.40×物镜转至前方,在测微目镜中测量压痕对角线长度,在测量压痕对角线时,先转动测微目镜左边的鼓轮,先对准左边压痕的顶点;然后转动右边鼓轮,使另一条刻线对准右边的顶点。
量完后,将第一条压痕的对角线所量的值按数字键输入,再按“确认”键,再将另一条压痕的对角线所量的值按数字键输入,再按“确认”键,然后就可在屏幕上出现显微硬度值(如数字按错,则按清零键,再重新按数字键)。
7.详尽操作方法,请参照《HV-1000型显微硬度计操作说明书》。
4.0注意事项及维修保养:1.本仪器试验力正在加载或试验力未卸除的情况下严禁转动压头,否则会造成仪器损坏。
只能等待试验力卸除后指示灯暗,才能转动压头。
2.仪器在测量状态下,请不要施加试验力,如不小心按启动键,这时不能转动压头,只有等待试验力施加完毕后,才能转动压头。
HV-1000型显微硬度计的操作规程1.打开电源开关,指示灯及光源灯亮。
2.转动物镜、压头转换手柄,使40x物镜处于主体前方位置。
(光学系统总放大倍数为400x,处于测量状态。
)3.将标准试块或试样安放在试台上,转动旋轮使试台上升,眼睛接近测微目镜观察。
当试样或试块离物镜下端2~3mm时,在目镜的视场中心出现明亮光斑,说明聚焦面即将来到,此时应缓慢微量上升,直至在目镜中观察到试块或试样表面的清晰成像。
这时聚焦过程完成。
4.如果在目镜中观察到的成像呈模糊状或一半清晰一半模糊,则说明光源中心偏离系统光路中心,需调节灯泡的中心位置。
如果视场太暗或太亮可通过操作面板上的软键调节光源强弱。
5.如果想观察试块或试样上的较大视场范围,可将物镜压头转换手柄逆时针转至主体前方,此时,光学系统总放大倍率为100x,处于观察状态。
注:当转换10x和40x物镜时聚焦面有微量变化,可微调升降丝杆,聚焦时建议在40x物镜下进行。
6.将转换手柄逆时针转动,使压头主轴处于主体前方,此时压头顶尖与聚焦好的平面之间间隙约为0.4~0.5mm。
当测量不规则的试样时,要小心,防止压头碰及试样,损坏压头。
7.转动试验力变换手轮,使试验力符合选择要求。
旋转试验力变换手轮时,应小心缓慢地进行,防止过快产生冲击。
8.据试验要求在操作面板上键入试验力延时保荷时间,(每键入一次为五秒,“+”为加,“-”为减)9.按下操作面板上的“启动”键,此时加试验力,LED指示灯亮。
10、实验力施加完毕,延时LED亮,数码管显示逆计数时间到,试验力开始卸除,卸试验力LED亮,在LED未灭前,不准转动物镜压头转换手柄,否则会造成仪器损坏。
11.当卸荷试验力指示灯LED灭,显示屏出现设定的时间时方可将转换手柄顺时针转动,使40x物镜处于主体前方。
这时就可在测微目镜中测量对角线长度,根据测量长度查表得到显微维氏或努氏硬度值。
测量显微镜对压痕的计算方法如下:L=n x 1式中:L——压痕对角线长度(μm)n——所测压痕的测微目镜鼓轮格数1——测微目镜鼓轮最小分度值(40x时为0.5μm)例:在9.8N试验力下测量显微维氏压痕平均对角线长度,鼓轮读数为99格:L=99x0.5=49.5(μm)查附表《试验力为0.0098N(lgf)的显微维氏硬度值表》,从表中查得压痕对角线为49.5μm时显微维氏硬度值为0.7568HV则9.8(1000gf)时显微维氏硬度值为:0.7568 x 1000 =756.8 HV12.实验结束后,关闭电源。
显微硬度计操作规程
《显微硬度计操作规程》
一、设备准备
1. 检查显微硬度计的电源插头是否接地良好,电源开关是否处于关闭状态;
2. 检查显微硬度计的放大倍数是否符合测试要求;
3. 清洁显微硬度计的压头和显微镜。
二、试样准备
1. 取出待测试的金属试样,将试样放置于水平平板上;
2. 进行试样的表面处理,确保试样表面平整、干净;
3. 用取样钻将试样进行取样并进行去除试样表面油污。
三、硬度计操作
1. 打开显微硬度计的电源开关,待灯光稳定后开始测试;
2. 用显微镜对准试样的测试区域,调整放大倍数以便观察清楚;
3. 利用压头将试样在测试区域上施加一定的压力,持续一段时间;
4. 观察显微镜下试样的缺口或印痕,记录下测试值。
四、记录与分析
1. 将测试值记录在实验记录表上,包括试样编号、放大倍数、测试部位、得到的硬度值;
2. 根据硬度值进行数据分析,比对标准要求,进行合格与否的判定。
五、操作注意事项
1. 操作时需注意安全,避免发生压头与试样的碰撞,避免损坏设备或试样;
2. 操作完毕后,关闭电源开关,注意清洁和保养设备。
六、设备维护
1. 定期清洁设备,确保显微镜、压头等部件的表面干净;
2. 在不使用时,应该将硬度计存放在通风干燥的地方,避免灰尘进入设备造成损坏。
以上就是关于显微硬度计的操作规程,希望能够帮助您正确操作显微硬度计,确保测试结果的准确性和可靠性。
显微硬度计的使用操作流程介绍显微硬度计是一种可以测量材料硬度的仪器。
它通过对材料表面施加一定的载荷,然后测量形成的印痕的大小来确定材料硬度。
本文将详细介绍显微硬度计的使用操作流程。
步骤1.准备工作–确保显微硬度计处于稳定平衡的工作台上。
–检查显微硬度计的表面是否干净,无灰尘和污垢。
2.校准显微硬度计–打开显微硬度计电源,并等待其预热一段时间。
–将一个已知硬度的参考样品放置在测量台上。
–选择一个适当的载荷并将其应用于参考样品上。
–观察显微硬度计的显微镜,调整焦距和照明以确保清晰可见的印痕。
–阅读显微硬度计上的刻度盘,记录当前读数。
3.准备待测样品–将待测样品放置在显微硬度计的测量台上。
–确保待测样品表面平整、清洁且无明显瑕疵。
–根据待测样品的材料类型和硬度范围选择适当的负载和测试时间。
4.测量硬度–选择一个适当的负载并将其应用于待测样品上。
–使用显微硬度计的显微镜观察形成的印痕。
–使用刻度盘读取印痕的长度或直径,并记录测得的读数。
–每次测试应重复多次,以求得更准确的平均值。
5.计算硬度值–根据显微硬度计的型号和使用的负载,将读数转化为硬度值。
–查阅显微硬度计的用户手册或硬度转换表,将读数转换为硬度值。
6.记录和报告结果–将测得的硬度值记录在测试报告中。
–根据需要,可以进行统计分析和图表展示。
–在报告中注明测试日期、样品信息和使用的负载和测试时间。
注意事项•在进行测试前,显微硬度计的表面和测量台应该保持干净,并且不应该有油脂或其他污染物。
•在测量过程中,应稳定手持显微硬度计,避免晃动和震动对测试结果的影响。
•若遇到特殊样品,如涂层、薄膜或玻璃等,需参考显微硬度计的用户手册,了解相应的测试方法和注意事项。
•在进行硬度测试后,及时清洁显微硬度计的工作台和相关部件,以保证下一次的测试的准确性。
经过以上步骤,您就可以使用显微硬度计进行硬度测量,并获取准确的测试结果。
记得在测试时要遵循正确的操作流程,并注意保持仪器的清洁和正确校准。
显微硬度的原理
显微硬度是一种测量材料硬度的方法。
其原理基于压痕的观察和测量,通过对压痕的尺寸进行测量,进而得到材料的硬度值。
显微硬度测试通常使用金刚石或硬质合金的压头,通过在材料表面施加一定载荷,使之产生一个显微尺寸的压痕。
然后使用显微镜对压痕进行观察和测量。
在观察压痕时,需要测量压痕的两个主要参数:压痕的长轴和短轴的尺寸。
这些尺寸可以通过显微镜的放大倍数和一个标准尺度来测量。
常用的测量参数包括压痕的长度、宽度和压痕中心到材料表面的深度。
根据这些测量参数,可以使用不同的硬度计算公式来计算材料的硬度值。
其中最常用的是维氏硬度和布氏硬度。
维氏硬度是通过测量压痕的对角线长度来计算的。
布氏硬度则是通过测量压痕的直径来计算的。
这些硬度值可以使用标准硬度转换表将其转换成其他硬度单位,例如洛氏硬度或洛氏硬度等。
显微硬度测试可以在不同的载荷下进行,以获得材料在不同载荷下的硬度值。
此外,还可以通过在材料表面进行多次测试,以获得更准确的平均硬度值。
总体而言,显微硬度测试通过测量压痕的尺寸来间接评估材料的硬度。
通过合适的硬度计算公式和标准硬度转换表,可以将
测量得到的压痕尺寸转化为标准硬度单位,从而得到准确的材料硬度值。
显微硬度计的使用方法显微硬度计是一种用来测量材料硬度的设备,它能够对材料进行微观级别的硬度测试。
本文将介绍显微硬度计的使用方法,包括样品制备、显微镜调节、压头选择、力量和时间的设定以及数据记录和分析。
一、样品制备在使用显微硬度计之前,需要进行样品制备。
样品应该被切成薄片,并且表面必须光滑、干净、平坦。
在制备样品时,应该避免使用过度磨损或过度切割的刀具,以避免影响测试的精度。
同时,为了减少测试误差,样品应该在温度和湿度恒定的环境下制备。
二、显微镜调节在进行测试之前,需要对显微镜进行调节。
首先,将显微镜放置在测试台上并调整它的高度,使得样品可以放入显微镜的视野范围之内。
其次,调整显微镜的清晰度和对焦,以确保样品表面的图像清晰可见。
最后,调整显微镜的亮度和对比度,以使得样品表面的图像能够清晰地被观察到。
三、压头选择在进行硬度测试之前,需要选择合适的压头。
不同硬度的材料需要不同硬度的压头。
一般来说,硬度值越高的材料需要较小的压头,而硬度值较低的材料则需要较大的压头。
压头的形状和大小也会影响测试的结果。
通常情况下,Vickers压头用于测试金属材料,而Knoop压头则用于测试非金属材料。
四、力量和时间的设定在进行硬度测试之前,需要设定测试的力量和时间。
力量和时间的设定取决于样品的硬度、压头的类型和大小以及测试的目的。
一般来说,测试的力量应该在10g至1000g之间,时间应该在10至60秒之间。
在进行测试时,应该确保测试的力量和时间都被准确地设定。
五、数据记录和分析在进行硬度测试之后,需要记录测试数据并进行分析。
测试数据应该包括硬度值、测试时间、测试力量、测试温度和湿度等信息。
硬度值可以通过显微镜读取,或者通过计算机软件进行处理和分析。
在进行数据分析时,应该注意测试误差和其他因素对测试结果的影响。
显微硬度计是一种用于测量材料硬度的重要设备。
在使用显微硬度计时,需要进行样品制备、显微镜调节、压头选择、力量和时间的设定以及数据记录和分析。
维氏显微硬度
维氏显微硬度是用于测量材料硬度的一种方法。
它是由德国科学家维氏(Friedrich Mohs)于1812年提出的。
维氏显微硬度是通过将一个材料与一系列已知硬度的矿物进行比较来确定其硬度等级的。
维氏硬度等级从1到10,由较软
的矿物(如石膏)到较硬的矿物(如金刚石)依次增加。
在维氏显微硬度测试中,一个小小的矿石块(通常是不透明的)被用作试样。
然后,一块已知硬度的矿物(比如指甲刀上的硬度为5的石灰石)被用来尝试划过试样。
如果试样被划伤,则其硬度等级低于所使用的矿物;如果试样未被划伤,则其硬度等级高于所使用的矿物。
维氏显微硬度的优点是简单易行,仅需一块较硬的矿物即可进行测试。
然而,它也有一些限制,如无法测量较软的材料(低于硬度等级1的材料)以及无法提供定量的硬度数值。
维氏显微硬度方法经过多年的使用,已成为一种广泛应用的测试方法,尤其在矿物学、地质学和材料科学领域。
显微维氏硬度计计算公式显微维氏硬度计,也称为Vickers硬度计,是测量金属材料的一种硬度测试方法,它能准确测量出金属材料的强度和硬度,从而帮助工程师和技术人员进行金属材料开发和加工。
它属于悬臂梁硬度测试机,是研究金属材料热处理强度和化学组成等性能的重要分析仪器。
显微维氏硬度计的测试原理是:以一个尖端装备有小型V型压头的悬臂梁,把被测样品夹在中间,并以一定力量压下去,此时在被测样品表面形成一个V型凹坑,V型压头按照一定的角度割入样品中,造成的深度越深,样品的硬度越大,而硬度则可通过测量这个V型凹坑的深度来计算出硬度值。
显微维氏硬度计的计算公式是:HV (Vickers) = 1.8544 F/D2,其中HV为硬度值,F为施加的内压力,D为V型凹坑深度。
其中,施加内压力F由普利兹常数来控制,对于不同型号的显微维氏硬度计,施加内压力F也不尽相同,典型值为:250gf、500gf、1kgf、2kgf和5kgf。
基于上述在显微臂梁硬度计中,一旦测试结束,可以通过将一定的内压力F施加于样品的表面,从而形成一个V型凹坑,采用普利兹常数计算出点硬度值,即HV(Vickers)硬度值,再将点硬度值转换为断面硬度值,从而可以精确表征出被测金属材料的硬度和强度分布。
在实际应用中,Vickers硬度计用于测试金属材料表面各种类型的硬度,以及热处理、压力处理等工艺前后的硬度变化。
例如,它可用于测试毛坯和熔模材料的硬度;测试冶金制品的表面硬度,如冶炼钢、合金钢等;测试热处理过程中钢材的表面硬度;测量淬火后的钢等等。
此外,显微维氏硬度计的使用也广泛应用于变形性能的测试,在汽车工业、微电子和机械行业中都有广泛应用。
比如,它能用来测试汽车悬架系统、汽车悬架件、微电子制造工艺、机械零件之间的摩擦力,以及各种金属材料的强度变化等。
总之,显微维氏硬度计是一种非常有效的金属材料硬度测试方法,它能够准确测量出金属材料的硬度和强度,为工程师和技术人员提供了金属材料开发和加工的有效参考。
显微硬度计操作指导书(ISO9001-2015)一、工作条件:1、在室温20±5℃范围内,室内相对湿度≤65﹪;2、在稳固的基础上正确的安装,周围无震动、无腐蚀性介质和无强电磁场干扰的环境中;3、调平主机:将水平仪置于X-Y工作台中心,调整主机下面的四只可调节度脚螺丝,观察水平仪中的水泡于中心位置(四只底脚螺丝必须与承载仪器的台面接触,并保持稳定);4、电源稳定,带有良好的接地保证,以确保仪器正常工作。
二、操作:1、试样制备:一般可将试样固定在夹具中或镶嵌在填充物中,用细砂轮加工后,再依次用各号金相砂纸打磨,如效果不佳,可再以氧化铬抛光至压痕清晰可见为止;2、开机;3、调焦与照明调节:仪器调焦主要是通过工程台的升降手轮转动调节的,手轮顺时针旋转时,工作台上升;手轮逆时针旋转,工作台下降。
仪器的焦距约为0.4mm。
因此,在手轮顺时针旋转,工作台上升时,应密切观察,物镜和样品表面的距离,即将进入焦距范围应慢慢转动手轮,切勿撞击镜头以避免不必要的损失;4、选择负荷:通过仪器侧上方的旋钮,可选择所需负荷。
5、设定保载时间:利用DWELL键设置保载时间。
“+”为增加,“-”为减少。
6、选择标尺:利用HV/HK/HRC选择测试标尺。
HV和HK的选择必须根据压头来定。
该两个硬度是通过测量获得的,而HRC标尺是通过测量的HV转换的。
在HRC标尺时,READ键将不起作用,不能读数;7、选择物镜:仪器有10X和40X物镜。
10X一般作为观察用,以选择在样品上试压的位置。
40X作为测量用,其真实的倍率存于仪器的不丢失存贮器里。
8、加载:加载是对试样进行显微HV或努普HK的试验,就是离开物镜,使压头置于中心位置向试样施加负荷,加载时间过后自动回到物镜对压痕进行测量,并得到硬度值;9、测量步骤:对零→读D1→读D2→显示硬度值。
三、维护保养:1、检查查电源,应避免电压的大波动,强干扰及保证接地线的良好;2、长期不用,应检查仪器的存放环,清洁、温度和湿度。
实验三碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定实验⼆碳钢热处理的显微组织观察及硬度测定⼀、实验⽬的1. 观察碳钢经不同热处理后的基本组织;2. 熟悉碳钢⼏种典型热处理组织——F、P、Fe3C、M、T、S、M回⽕、T回⽕、S回⽕;3. 了解热处理⼯艺对碳钢性能(硬度)的影响;⼆、概述碳钢经退⽕、正⽕可得到平衡或接近平衡组织;经淬⽕得到的是⾮平衡组织。
因此,研究热处理后的组织时,不仅要参考铁碳相图,⽽且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。
铁碳相图能说明慢冷时合⾦的结晶过程和室温下的组织以及相的相对含量.C曲线则能说明⼀定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。
C曲线适⽤于等温冷却条件;⽽CCT曲线(奥⽒体连续冷却曲线)适⽤于连续冷却条件。
在⼀定的程度上可⽤C曲线,也能够估计连续冷却时的组织变化。
1.共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥⽒体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。
2.共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见,不⽤CCT曲线.⽽⽤C曲线(图1)来分析。
例如共析钢奥⽒体,在慢冷时(相当于炉冷,见图1中的v1)应得到100%的珠光体;当冷却速度增⼤到v2(相当于空冷),得到的是较细珠光体,即索⽒体或屈⽒体;当冷却速度增⼤到v3(相当于油冷),得到的为屈⽒体和马⽒体;当冷却速度增⼤⾄v4、v5(相当于⽔冷),很⼤的过冷度使奥⽒体骤冷到马⽒体转变开始点(Ms)后.瞬时转变成马⽒体。
其中与C曲线⿐尖相切的冷却速度(v4)称为淬⽕的临界冷却速度。
3.亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织亚共析钢的C曲线与共析钢相⽐,只是在其上部多了⼀条铁素体先析出线,如图2所⽰。
当奥⽒体缓慢冷却时(相当于炉冷,如图2中v1),转变产物接近平衡组织,即珠光体和铁素体。
随着冷却速度的增⼤,即v3>v2>v1时,奥⽒体的过冷度逐渐增⼤,析出的铁素体越来越少,⽽珠光休的量逐渐增加,组织变得更细,此时析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。
OLYMPUS显微硬度计操作流程使用手册2014.1.11一、显微硬度计的使用1、打开电脑,打开显微硬度计,在电脑桌面上找到“Hardtest ”图标,双击打开,会出现以下界面。
2、在弹出的界面的左上角寻找“LOGON ”的图标,左键点击之后,会出现右边部分的对话框,选择“supervisor1”的选项。
3、在完成第二步之后,设置基本参数。
在对话界面的左侧,会出现以下图标,设置加载时间为10s ,试验压力为0.1Kg 。
而此时一定要注意,载荷数值要与实际载荷相对应。
在显微硬度计的右侧应力转换的旋钮,将其调为100(g ),即与以上的0.1(Kg )相对应。
否则,显微硬度计将无法正常进行操作。
物镜倍数 调整坐标 加载时间 载荷应力 视野呈像压痕标定 对试样施加载荷 压痕对角线尺寸标定4、在程序软件的下半部分对话框里,如图示。
双击“C Setting of measurement row”,弹出如下对话框。
按照实验要求,Numbers of points(点数)和Change point(切换点数)设定成相同的数值(45或者31),而Start distance(第一点与相对原点的间距)和Row distance(排与排的间距)设定为0,Following dist(下一点与上一点的间距)和Change distance设定为0.5(mm),点击确定。
5、将试样放在垫有橡皮泥的玻璃片上,放在带有套筒压杆的装置下,压紧、压平,以保证试样在压头施加应力时不晃动,使压痕规则(在试样抛光面放上一张纸,以避免压片破坏试样表面)。
6、将压置好的试样放载物台上。
改变X轴的坐标,使试样边界沿着光斑的切线左右移动,以保证硬度痕迹是直线。
7、点击“X10”物镜,将视野调至放大100倍下。
点击,此时屏幕上会呈现出试样100倍下的像,但不清晰,旋转显微硬度计右部下侧的聚焦轮,调节光斑与试样表面的距离,使成像最清晰。
8、在完成第7步后,不要退出,左右移动视野。
显微硬度原理
显微硬度测试是一种常用的材料力学性能测试方法,它通过在显微镜下观察材
料表面的印痕形貌和尺寸,来间接推断材料的硬度。
显微硬度测试的原理是利用显微镜观察材料表面在受到一定载荷作用下的硬度印痕,通过测量印痕的尺寸或者计算印痕的面积来推断材料的硬度。
在进行显微硬度测试时,首先需要在显微硬度测试仪上选择合适的载荷和压头,然后将样品放置在测试台上,通过调节载荷和压头的位置来施加一定的压力到样品表面上。
当载荷作用到材料表面时,会产生一个明显的印痕,这个印痕的形貌和尺寸是与材料的硬度密切相关的。
接下来,通过显微镜观察印痕的形貌和尺寸,可以根据一定的公式或者图表来计算出材料的显微硬度值。
显微硬度测试的原理主要包括两个方面,一是载荷作用下的硬度印痕形成原理,二是显微镜下观察和测量印痕的原理。
在载荷作用下,材料表面会发生塑性变形,形成一个硬度印痕。
印痕的形貌和尺寸受到载荷大小、压头形状和材料本身硬度等因素的影响。
通过显微镜观察印痕,可以测量印痕的长、宽和对角线长度,然后根据一定的计算公式或者图表,可以推断出材料的硬度数值。
显微硬度测试具有一定的优点,例如测试过程简单、快速、非破坏性,可以对
各种形状和尺寸的样品进行测试,适用于金属、陶瓷、塑料、橡胶等各种材料的硬度测试。
在材料科学研究、材料加工质量控制、产品质量检验等方面都有着广泛的应用。
总的来说,显微硬度测试是一种简单、快速、有效的材料硬度测试方法,通过
观察和测量材料表面的硬度印痕,可以推断出材料的硬度数值。
它在材料科学研究和工程应用中具有重要的意义,对于材料性能的评价和材料质量的控制有着重要的作用。
HVS-IOOO型显微维氏硬度计操作规程NDJ/SG92-20231、插上电源,打开电源开关。
屏幕上出现界面,这时可以修改试验参数(硬度标尺、硬度换算选择、保荷时间、灯光亮暗)。
2、转动变换手轮,使试验力符合选择要求,变换手轮的力值和屏幕上显示的力值是一致的。
旋动变换手轮时,应小心缓慢地进行。
在旋转到最大力Ikgf时,转动位置已经到底,不能继续朝前转,应反向转动;转到最小力值0.0Ikg1时也应反向转动。
3、测试参数调整:10S是最常用的试验力保持时间,也可根据需要按键保荷+或保荷一,每按一次变化1秒,“+”为加,“一”为减;如视场光源太暗或太亮,可按键亮度+或亮度-;可按屏幕上“10倍”或者“40倍”使转塔转到您想要的物镜位置,转动转盘(,使40X物镜处于前方位置(光学系统总放大倍率为400×,处于测量状态)。
4、试验:将标准试块或试件放在十字试台上,转动旋轮使试台上升,当试件离物镜下端约1-2mm 时(不要碰到物镜),然后用眼靠近测微目镜观察。
在测微目镜的视场内出现明亮光斑,说明聚焦面即将到来,此时应缓慢微量上升或下降试台,直至目镜中观察到试样表面清晰成像,这时聚焦过程完成。
由于标准试块表面非常光洁,对初学者来说要寻找到试件表面是有一定困难,则你可以把试件翻过来(把粗糙面朝上),待寻找到试样表面后再翻回到测试面。
1)如果想观察试样表面上较大的视场范围,可将IOX物镜转至前方位置,此事光路系统总放大倍率为IO0X,处于观察状态。
警告:当测试不规则的试件时,操作时要小心、防止压头碰击试件而损坏压头。
2)按“开始测试”键,此时自动施加试验力(电机启动),屏幕上出现STARTTEST表示开始测试;保荷+表示加试验力;DWE11表示保持试验力,“10、9、8……0”秒倒计时;UV1OAD表示卸除试验力:电机工作结束,警告:电机在工作状态时切不可再去移动试件或转动转塔,必须等待这次加卸荷结束后方可移动,否则会损坏仪器。
HV—1000型显微硬度计操作规程及注意事项一、操作规程1、打开电源开关。
2、旋动机体右上方的加载手轮,指示到选定的负荷(常用为0.98N)。
3、将准备好的试样放在载物台上,置于物镜下方,并用白色的载物台十字手柄沿X、Y两方向移动载物台,确定测试点。
(注意:此十字手柄只可旋动,不可搬动)4、右旋载物台下方黑色的主轴十字手柄,使载物台上升,眼睛观察目镜聚焦,直至出现清晰的图象为止。
5、将压头-物镜转换手柄逆时针转动,使压头处于试样上方,(原物镜所在位置),并听到定位声。
6、在操作面板上按“+”、“-”键以设定时间和亮度参数。
7、按“启动”键运行,此时面板上的“试验力”、“延时”、“卸试验力”指示灯依次闪亮,(注意:直至卸试验力灯彻底不闪后方可进行下一步操作)。
8、顺时针转动压头-物镜转换手柄,使物镜转置试样上方,并听到定位声。
9、在目镜上观察试样,找到压痕,并用白色的载物台十字手柄将压痕移置视野中央。
10、目镜测微尺左侧轮,使视野左刻线移动,与压痕左角相切,然后旋动右侧鼓轮,使右刻线移动,首先与左刻线重合,鼓轮刻度指零,再使右刻线右移动,与压痕的右角相切。
在右鼓轮上读出所旋过的刻度值(0.5μm)。
11、将鼓轮读数×5,即为压痕对角线长度。
12 、计算显微硬度值:HV = 1854P/d2P——负荷大小(克),d——压痕对角线长度(μm)13、第一点测试完毕,移动载物台或换上新试样进行下一次测试。
二、注意事项1、试样表面必须与载物台平面平行。
2、载物台十字手柄只可拧动自旋,不可绕主轴搬动。
3、硬度计启动后必须待卸试验力指示红灯完全熄灭后方可转动压头-物镜转换手柄。
HVS——1000型型显微硬度计操作规程及注意事项操作规程:1、转动试验力手轮,选择试验力。
2、打开电源开关。
3、按面板上的“TIME + SPECI”分别选择年、月、日(如不需要则直接按三次SPECI)。
4、在载物台上放好试样,用载物台手柄调整测试位置,用主轴升降手柄搬动聚焦待测。
afm测硬度的方法
AFM(原子力显微镜)用于测量材料硬度的方法主要包括以下步骤:
1. 纳米压痕实验:AFM设备在完成纳米压痕后仅能将采集到的数据由载荷-位移转化为载荷-压深曲线,而不能直接获取被测材料的测量硬度和弹性模量值。
2. 载荷-位移曲线的转化:使用特定软件将载荷-位移曲线转化为载荷-压深曲线。
3. 硬度的计算:利用载荷-压深曲线,通过公式来计算硬度。
4. 弹性模量的计算:结合载荷-压深曲线和其它数据,通过公式来计算弹性模量。
此外,为了解决由于AFM扫描范围的限制进行点阵压痕实验的范围有限的问题,可以将AFM和PI三维精密工作台结合在一起,通过RS232串口控制工作台的x、Y方向移动。
同时,使用美国Hysitron公司的纳米原位测量仪(Tribolindenter)对部分实验结果进行验证实验,并进行误差分析。
基于AFM建立的系统可以实现材料的纳米级硬度测量,通过进行点阵压痕实验能够直接得到载荷一压深曲线及材料接体的三维形貌图和三维纳米硬度图。
以上信息仅供参考,如果仍有疑问,建议咨询物理学领域专业人士或查阅相关文献。
显微硬度的测定方法 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256) 显微硬度的测定方法与设备 一.显微硬度的基本概念 “硬度”是指固体材料受到其它物体的力的作用,在其受侵入时所呈现的抵抗弹性变形、塑性变形及破裂的综合能力。这种说法较接近于硬度试验法的本质,适用于机械式的硬度试验法,但仍不适用于电磁或超声波硬度试验法。 “硬度”这一术语,并不代表固体材料的一个确定的物理量,而是材料一种重要的机械性能,它不仅取决于所研究的材料本身的性质,而且也决定于测量条件和试验法。因此,各种硬度值之间并不存在着数学上的换算关系,只存在着实验后所得到的对照关系。 “显微硬度”是相对“宏观硬度”而言的一种人为的划分。目前这一概念参照国际标准ISO6507/1-82“金属材料维氏硬度试验”中规定“负荷小于()维氏显微硬度试验”及我国国家标准GB4342-84“金属显微维氏硬度试验方法”中规定“显微维氏硬度”负荷范围为“~(×10-3~)”而确定的。负荷≤(≤)的静力压入被试验样品的试验称为显微硬度试验。 以实施显微硬度试验为主,负荷在~1kgf(×10-3~)范围内的硬度计称为显微硬度计。 显微硬度的测试原理是采用一定锥体形状的金刚石压头,施以几克到几百克质量所产生的重力(压力)压入试验材料表面,然后测量其压痕的两对角线长度。由于压痕尺度极小,必须在显微镜中测量。 二.显微硬度试验方法 显微硬度测试采用压入法,压头是一个极小的金刚石锥体,按几何形状分为两种类型,一种是锥面夹角为136?的正方锥体压头,又称维氏(Vickers)压头,另一种是棱面锥体压头,又称努普(knoop)压头。这两种压头分别示于图8-1a和图8-1b中。 图8-1a 维氏压头 图8-1b 努氏压头
维氏(Vickers)硬度试验法 1.维氏压头 二相对棱面间的夹角为136?金刚石正方四棱角锥体,即为维氏压头(图8-1a)。 2.维氏硬度 维氏压头在一定的负荷作用下,垂直压入被测样品的表面产生凹痕,其每单位面积所承受力的大小即为维氏硬度。 维氏硬度计算公式 : 式中:Hv—维氏硬度(kgf/mm2); P— 负荷(kgf); S— 压痕面积(mm2); d— 压痕对角线长度(mm2); α— 压头二相对棱面的夹角(136?) 在显微硬度试验中,此公式表示为: HV=d2 式中:HV— 维氏硬度(gf/mm2) P-负荷(gf) d— 压痕对角线长度(μm) 要求比维氏硬度试验要高。
显微硬度测试要点 显微硬度测量的准确程度与金相样品的表面质量有关,需经过磨光、抛光、浸蚀,以显示欲评定的组织。 1. 试样的表面状态 被评定试样的表面状态直接影响测试结果的可靠性。用机械方法制备的金相磨面,由于抛光时表层微量的范性变形,引起加工硬化,或者磨面表层由于形成氧化膜,因此所测得的显微硬度值较电解抛光磨面测得的显微硬度值高。试样最好采用电解抛光,经适度浸蚀后立即测定显微硬度。 2. 选择正确的加载部位 压痕过分与晶界接近,或者延至晶界以外,那么测量结果会受到晶界或相邻第二相影响;如被测晶粒薄,压痕陷入下部晶粒,也将产生同样的影响。为了获得正确的显微硬度值,规定压痕位置距晶界至少一个压痕对角线长度,晶粒厚度至少10倍于压痕深度。为此,在选择测量对象时应取较大截面的晶粒,因为较小截面的晶粒其厚度有可能是较薄。 3. 测量压痕尺度时压痕象的调焦 在光学显微镜下所测得压痕对角线值与成像条件有关。孔径光栏减小,基体与压痕的衬度提高,压痕边缘渐趋清晰。一般认为:最佳的孔径光栏位置是使压痕的四个角变成黑暗,而四个棱边清晰。对同一组测量数据,为获得一致的成像条件,应使孔径光栏保持相同数值。 4.试验负荷 为保证测量的准确度,试验负荷在原则上应尽可能大,且压痕大小必须与晶粒大小成一定比例。特别在测定软基体上硬质点的硬度时,被测质点截面直径必须四倍于压痕对角线长,否则硬质点可能被压通,使基体性能影响测量数据。此外在测定脆性质点时,高负荷可能出现“压碎”现象。角上有裂纹的压痕表明负荷已超出材料的断裂强度,因而获得的硬度值是错误的,这时需调整负荷重新测量。 5.压痕的弹性回复 对金刚石压头施一定负荷的力压入材料表面,表面将留下一个压痕,当负荷去除后,压痕将因金属的弹性回复而稍微缩小。弹性回复是金属的一种性质,它与金属的种类有关,而与产生压痕的荷重无关。就是说不管荷重如何,压痕大小如何,弹性回复几乎是一个定值。因此,当荷重小时,压痕很小,而压痕因弹性回复而收缩的比例就比较大,根据回复后压痕尺寸求得的显微硬度值则比较高。这种现象的存在,使得不同荷重下测得的硬度值缺乏正确的比较标准,因此有必要建立显微硬度值的比较标准。 显微硬度值的比较标准 与宏观硬度相比,显微硬度测量结果的精确性、重现性和可比较性均较差。同一材料,在不同仪器上,由不同试验人员测量往往会测得不同结果,即使同一材料,同一试验人员在同一仪器上测量,如果选取的载荷不同,其测量结果的差异也较大,难以进行比较。导致这一后果,不仅与仪器精度、试样制备优劣、样品成分、组织结构的均匀有关,最主要的是在小负荷下载荷与压痕不遵守“几何相似定律”。 宏观维氏硬度应用的公式是建立在“硬度与负荷无关”的几何相似定律基础之上的,其在10-100Kg载荷下试验得到证实。然而在小负荷下(1-1000G)的试验结果表明:几何相似定律不再适用。由于压痕的弹性回复所致,使同一试样的相同测试对象在载荷变化时显微硬度值不相等。 哈纳门(HANEMANN)提出:既然显微硬度值的差别是由压痕大小引起的,故此以一定尺寸的压痕对角线长度计算的硬度值H5μ,H10μ,H20μ作为显微硬度的比较标准。在硬度测试中,不可能得到完全与标准压痕相同的压痕长度,因此需要首先测出不同载荷的硬度值(5-6个),并绘出压痕对角线长度D与显微硬度HM的关系曲线。再从曲线上求得H5μ,H10μ,H20μ。
显微硬度试验的优缺点及应用 1.优点及应用 显微硬度试验是一种真正的非破坏性试验,其得到的压痕小,压入深度浅,在试件表面留下的痕迹往往是非目力所能发现的,因而适用于各种零件及成品的硬度试验。 可以测定各种原材料、毛坯、半成品的硬度,尤其是其它宏观硬度试验所无法测定的细小薄片零件和零件的特殊部位(如刃具的刀刃等),以及电镀层、氮化层、氧化层、渗碳层等表面层的硬度。 可以对一些非金属脆性材料(如陶瓷、玻璃、矿石等)及成品进行硬度测试,不易产生碎裂。 可以对试件的剖面沿试件的纵深方向按一定的间隔进行硬度测试(即称为硬度梯度的测试),以判定电镀、氮化、氧化或渗碳层等的厚度。 可通过显微硬度试验间接地得到材料的一些其它性能。如材料的磨损系数、建筑材料中混凝土的结合力、瓷器的强度等。 所得压痕为棱形,轮廓清楚,其对角线长度的测量精度高。 2.缺点 试件尺寸不可太大;如要知道材料或零件的硬度,则必须对试件进行多点硬度试验。对试件的表面质量要求较高,尤其是要求表面粗糙度要在以上。 对测试人员必须进行一定的训练。以保证测试人员的瞄准精度。 对环境要求高,尤其是要求有严格的防振措施。 四.常用显微硬度计 常用的显微硬度计按其结构特点可以分为两类:一类是专门的显微硬度计,另一类是作为金相显微镜上的显微硬度附件,即哈纳门型显微硬度计。苏联的ΠMT-3型,国产的71型,HX-1000型,日本的MVK型等均为专门的显微硬度计,哈纳门型的显微硬度计则是作为特殊的附件,装在“Neophot”及“MeF-3型”等大型金相显微镜上使用的。
专门显微硬度计 71型显微硬度计 (1)、仪器结构 图8-2是71型显微硬度计外形。该仪器主要有壳体、升降系统、工作台、加荷机构、光学系统和电子部分等组成。
图8-2a 71型显微硬度计外形图(正向) 图8-2b 71型显微硬度计外型图(侧向)
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2 3 4 7 6 114 112
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11 壳体由底座(1)、主体(2)和主体盖(3)三位一体连成的。仪器的大部分零件都封闭在壳体内,仪器由三只可调的安平螺丝支持着。琴键开关和指示灯(4)安装在仪器的底座的正前方,按下开关的红键,指示灯的绿灯亮,表明仪器的电子部分开始工作,可以进行下一步操作。 光学系统安置在主体的左半部。由物镜、测微目镜、折射棱镜和照明等部分连接组成,测微目镜由滚花螺钉(5)固定在目镜管上,它是由装着读数装置的目镜组成的。内装有一块中间带点的十字虚线可移动划板,旋动测微手轮(6),十字叉线就在视场内移动,可以对压痕进行瞄准,(7)是照明插线,(8)是照明灯管,松开滚花螺钉(11),将偏心调节圈(10)连照明灯管(8)一起抽出,以便更换灯泡。松开滚花螺钉(11)旋转偏心调节圈,则照明灯管可在上、下、左、右位置偏移,用以调节照明上下位置。而整个照明装置是通过照明座板(23)固定在主体上。松开照明座板(23)下的二只螺钉将整组照明左右移动以调节照明的左右位置。小手轮(12)是用来调节视场明暗的,底座的后半部分装有220V供电变压器。 升降系统是由一对伞形齿轮和丝杆传动部分等组成的。由于传动轮比较大,因此能将转动变为缓慢的上下移动,手轮(13)转动一圈,升降轴只上升0.75mm,快速手柄(14)可使工作台迅速升降,以便适用不同高度的试样。微微转动手轮,工作台就可以进行缓慢上下调焦,这种机构是将粗微动合在一起,结构紧凑,操作方便。 工作台安置在升降轴上面,分成上、中、下三个平台旋转纵横向微分筒,可以调节上平台的纵横向移动,以便在视场里能迅速找到试样需要