我们为什么要进行硬度测试
在现在的行业当中,对制成品的检查已成为标准做法,以保证产品满足日益严格的规格要求。在某些情况下,这可能意味着必须将长期建立的质量控制方法推向极限。比如一个涉及钢的热处理的例子,就已经建立了硬度测试来检查热处理超过100年。
随着技术的发展变得更加完善,应用程序越来越具体,硬度测试方法也随着技术的发展而进一步发展。
在这里,以在竞争激烈的切割刀片行业举例。刀片生产中至关重要的是,刀片必须具有合适的硬度以保持边缘,而过度硬化会导致脆性破坏。研磨硬化的材料时,残留的热量可能会改变微观结构,并使刀片边缘变软。
通过设计,叶片具有小的质量,因此控制终精加工过程中的残留热量也很重要。因此,准确的硬度测试对于确保高质量的产品很重要。测试锯片的硬度变得很有趣,因为必须使用低载荷和相应较小的凹痕来制作凹痕,然后测量。这需要适当的样品准备和谨慎使用硬度测试设备。
并且,在这种样品制备方面。对硬度测试也有着挑战性的要求。
在进行样品制备之前,重要的是选择适合样品材料和预期硬度的方法。对于刀片示例,预期的维氏硬度(HV)值可能会超过700HV,并可能扩展到1200HV范围。对于这样的硬化零件,必须将检验样品安装,研磨然后抛光,同时保持平坦的边缘。平坦度对于获得有效的对称硬度压痕至关重要,因为试样的倒圆或倾斜会导致测量中的重大误差。
关于努氏和维氏硬度测试的ASTM-E-92标准建议,任何压痕应远离其边缘或其他压痕的对角线尺寸为2.5倍。因此,在叶片附近放置凹痕需要较小的负载,因此预期的凹痕对角线将非常小,即4至5μm的对角线长度。压痕尺寸如此之小,如果硬度测试仪的放大倍数不高,则测量将非常困难。即使使用100倍物镜,使用目镜手动测量如此小的凹痕在操作员之间也会有很大差异。这些因素影响硬度测试结果的可重复性和可重复性。
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