试样准备
尺寸要求:试样的表面应平整光滑,对于小尺寸试样,其厚度或直径应满足测试要求。
表面粗糙度:试样表面粗糙度要达到一定标准。可以使用磨床、砂纸等工具对试样表面进行打磨。如果表面过于粗糙,压痕周围的材料可能会出现不均匀变形,导致硬度值出现较大偏差。
清洁处理:在测试前,需要将试样表面的油污、氧化皮、灰尘等杂质清除干净。
硬度计安装与调试
安装压头:根据测试要求选择合适的压头。维氏硬度计常用的是正四棱锥体金刚石压头。在安装压头时,要确保压头安装牢固,不能有松动现象。一般是将压头轻轻插入硬度计的压头座中,然后使用工具旋紧固定螺丝。
调整载荷:根据材料的硬度范围和测试标准,选择合适的试验力。通过硬度计上的载荷调节旋钮来设定试验力,并且要检查硬度计的载荷机构是否正常工作,确保施加的试验力准确。
校准硬度计:在使用前,需要对硬度计进行校准。可以使用标准硬度块进行校准,将硬度计的压头压在标准硬度块上,施加规定的试验力,保持一定时间后,读取硬度计显示的硬度值,与标准硬度块的标称硬度值进行对比。如果误差在允许范围内,则硬度计可以正常使用;如果误差超出范围,则需要对硬度计进行调整或维修。
测试操作过程
放置试样:将准备好的试样平稳地放置在硬度计的工作台上,确保试样与工作台接触良好。对于一些不规则形状的试样,可以使用夹具将其固定,防止在测试过程中试样移动。
定位压痕位置:通过硬度计的升降机构和十字交叉瞄准装置,将压头对准试样上需要测试的位置。在定位时,要尽量使压痕位于试样的中心区域或者符合测试标准要求的位置,避免在边缘、缺陷或不均匀的区域进行测试。
施加试验力:启动硬度计的加载机构,缓慢地施加选定的试验力,使压头压入试样表面。在施加试验力的过程中,要保持加载速度均匀。当试验力达到设定值后,保持一定时间,这个过程称为 “保荷”。
卸载并读取硬度值:保荷时间结束后,缓慢地卸载试验力,使压头离开试样表面。此时,硬度计的显示屏或者显微镜系统会显示出压痕的对角线长度。有些现代硬度计可以自动计算并显示硬度值,直接读取即可。
测试后处理
记录数据:将测试得到的硬度值、试验力、压痕对角线长度、试样编号、测试位置等信息详细地记录下来。记录数据的格式要规范,便于后续的数据处理和分析。
清理设备和试样:测试完成后,要清理硬度计的压头和工作台,防止残留的材料或杂质影响下一次测试。对于试样,也要检查其表面是否有损坏或变形,如果需要进行多次测试,要确保下一次测试位置不受本次测试的影响。
