显微硬度的测定概要

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11. 先转动左侧鼓轮，使左边刻线对准压痕一角，在转动 右侧鼓轮，两刻线分离，使右侧刻线对准压痕另一角。 当刻线对准压痕对角线无误时，按下测微目镜下方的 按钮输入,并在显示屏的D1后显示。
12. 转动右侧鼓轮转动时，LCD屏上D1后的数字闪烁，表 示结果还未输入，当结果输入后，光标转入D2。按上 述方法在测试另一对角线的长度，此时，LCD屏HV值 就同时显示。在进行努氏硬度测量时，只需测试对角 线的长度，Hk硬度值就立即显示。在进行维氏硬度测 量时，为了减少误差，应在两条垂直的对角线上测量， 取其算术平均值。
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1. 努氏金刚石压头是一个对面角分别为172o30ˊ和13 0o,顶端横刃不大于1 μm的菱形四面锥体，在规定的荷重下 （一般为0.1 kgf = 0.981 N），在压头接触试样前开始， 以0.20±0.05 mm/min的低速压人试样表面，并使压头与试 样保持接触20～50秒钟，卸载22o 后，测量压痕的长对角线长。 努氏硬度（KHN）值是所施加的负荷P与永久压痕的投影面积 S之比。即：
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13. .如对本次测量结果不满意。可重复进行测量或按
“SPECI”、“RESET”复位键重新进行试验 14. LCD屏显示测量次数N ＞ 1时，可按“SPECI”、
“PRI”输出测试结果。 15. 当目镜中观察到的压痕太小或太大影响测量时，需转
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4. 将标准硬度试块（或被测试块）安放在试样台上，转动 旋轮（20）使试样台上升，眼睛接近测微目镜观察。当 标准试块或试样离物镜下端2～3mm时，目镜的视场中 央出现明亮的光斑，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（样）表面的清晰 成像。
5. 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（1）与焦平面间的间隙约0.4～0.5 mm。 当测量不规则的试样时，一定要注意不要使压头碰及试 样，以免造成压头损坏。
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6. 根据试验要求键入需要的试验力延时保荷时间。每键一
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2.维氏金刚石压头是将压头磨成正四棱锥体，其相 对两面夹角为136 0 。维氏显微硬度值是所施加的负荷（k g f）除以压痕的表面积（mm2 ）。
采用维氏金刚石压头时，其压痕深度约为对角线长度 的1/7。维氏硬度的l 计算公式如下：
KHN = P/S = P/C L2 = p/9.81 C L2 式中：P ── 所施加的负荷（kg f） ；
p ── 所施加的负荷（N） ；
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S ── 永久压痕的面积（mm2 ） ； L ── 压痕长对角线的长度（mm） C ── 1/2（ctg A/2×tg B/2）= 0.07028 A ── 纵向菱边夹角（172030′±5′） B ── 横向菱边夹角（1300±30′） 由于努氏压头具有的特异形状，压痕为一长短对角 线近似为1：7的菱形。根据压头的几何形状可知，使用 较轻的负荷就能压印出一个能清晰测量的菱形压痕。因 此，不管是硬质材料还是易碎材料的硬度试验，均可采 用努氏压头。努氏压头测试材料硬度的压痕深度约为其 长对角线长度的1/30 。
9. 将转换手柄顺时针转动，使40×物镜处于主体前方，这 时可在目镜中测量压痕对角线长度。
10.在测量前，先将测微镜右边的鼓轮顺时针旋转，使目镜 内的两刻线边缘相近移动。当两刻线边缘相近时，透光
缝隙逐渐减少，当两刻线间处于无光隙的临界状态时， 按下“CL”键清零。
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习惯上把硬度试验分为两类：宏观硬度和显微硬度。 宏观硬度是指采用1 Kgf(9.81 N)以上负荷进行的硬度试验。 显微硬度是指采用1Kgf(9.81 N)或小于1 Kgf(9.81 N)负荷 进行的硬度试验 。 显微硬度测试是用努氏金刚石角锥压头或维氏金刚石压头 来测量材料表面的硬度。
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动试验力变换手轮，使试验力符合要求，这时应按下 “SPECI”和“RESET”键，LCD屏显示所选试验力
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四、实验报告内容
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1. 简述实验目的和步骤
2. 说明显微硬度测定的原理和方法
3. 画出所测定试样的显微形貌示意图，并标出不同区域所 测定的显微硬度值
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1.压头 2.压头螺钉
3.后盖
4.电源插头 5.主
体 6.显示操作面板
7.升降丝杆
8.10×物
镜
9.定位弹簧 10.测量照明灯座 11.数字式测微
目镜 12.上盖
次为5
秒，“+”为加，“-”为减。
7. 按下”START”键，此时加试验力，（LOADING）LED 指示灯亮。
8. 试验力施加完毕，延时（DWELL）LED亮，LCT屏上按 所选定时间倒计时，延时时间到，试验力卸除，卸力指 示（UNLOADING）LED亮。在LED 未灭前，不得转动 压头测量转换手柄，否则会影响压痕测量精度，甚至损 坏仪器。
13.照相接口盖 14.试验力变换手
轮
15.照相、测量转换拉杆 16.物镜、压头转换手
轮 17.转盘
18.40×物镜
19.十字试台
20.旋轮
21.电源指示灯
22.电源开关 23.水
平调节螺钉
24.面板式打印机
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三、实验方法和步骤：
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1. 转动试验力变换手轮，选择符合要求的试验力。旋 转变换手轮时，应动作缓慢，防止动作过快产生冲 击。
2. 打开电源开关（22），LCD屏上显示试验力变换手 轮所选择的试验力，
3. 转动物镜（18）、压头转换手柄（16），使40× 物镜处于主体前方。（光学系统总放大倍率为 400×）
实验内容：
材料显微硬度的测定
MS E
一、实验目的：
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1. 了解显微硬度测试的意义。 2. 了解影响显微硬度的因素。 3. 学习显微硬度测试的原理与方法。
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二、显微硬度测定原理 ：
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一般ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ度测试的基本原理是：在一定时间间隔里，施 加一定比例的负荷，把一定形状的硬质压头压入所测材料 表面，然后，测量压痕的深度或大小。
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三．实验器材
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HVS—1000型数显显微硬度计由试验机主体、工作台、 升降丝杠、加载系统、软键显示操作面板、高倍率光学 测量系统等部分组成。通过软键输入，能调节测量光源 强弱，预置试验力保持时间，维氏和努氏试验方法切换。 在软键面板上的LCD显示屏上，能显示试验方法、测试力、 压痕长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数等。
HV
2P • Sin
l2
/2
1854 l2
P
1854 P 9.81 l2
式中： l ── 压痕对角线长的平均值（mm） θ ── 金刚石压头相对面的夹角（1360）
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为了精确测量努氏和维氏金刚石压痕的对角线长度， 压痕必须清晰可见。压痕清晰实际上是衡量试样表面制 备质量的一个标准。一般来说，试验负荷越轻，所要求 的表面光洁度就越高。当使用100 gf（0.981 N）以下 负荷试验时，试样应进行金相抛光。同时，要求测量显 微镜所测压痕长度的误差应小于0.0005 mm.