顯微維氏硬度計是一種用于測量材料顯微硬度的精密儀器,廣泛應用于金屬、陶瓷、礦石等材料的硬度測試。以下是其操作流程及注意事項的詳細介紹:
一、操作前準備
- 設備檢查
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確認硬度計電源連接正常,各部件(如壓頭、載物臺、光學系統等)無松動或損壞。
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清潔載物臺和樣品表面,確保無油污、灰塵或雜質,避免影響測量精度。
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- 樣品制備
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樣品表面需磨平、拋光,形成光滑平面(粗糙度通常需≤0.8μm),厚度應足夠支撐壓痕深度(一般不小于壓痕對角線長度的 1.5 倍)。
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對于不規則樣品,可使用夾具固定,確保測試時穩定不動。
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- 參數設置
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根據樣品材料和測試需求,選擇合適的試驗力(常見范圍:10gf~1000gf,需通過砝碼或電子加載系統調節)。
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設置保壓時間(一般為 10~15 秒,軟材料可適當延長)。
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二、操作步驟
- 安裝壓頭與物鏡
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將維氏壓頭安裝至主軸孔中,確保安裝牢固;同時安裝合適倍數的物鏡(如 10 倍、40 倍物鏡,用于觀察壓痕)。
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- 樣品放置與對焦
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將樣品放置在載物臺上,通過手動或電動移動載物臺,將樣品測試部位移至壓頭正下方。
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切換至低倍物鏡(如 10 倍),通過調節粗調焦和微調焦旋鈕,使樣品表面清晰成像(注意避免壓頭觸碰樣品)。
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- 選擇測試點與加載
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通過載物臺移動手柄或軟件界面,選定測試點位置。
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啟動試驗力加載按鈕,硬度計自動施加選定的試驗力并保持設定時間,隨后自動卸載。
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- 壓痕測量
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切換至高倍物鏡(如 40 倍),調整焦距使壓痕邊緣清晰可見。
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使用硬度計內置的測量系統(如十字線瞄準器或圖像分析軟件),測量壓痕對角線長度(需測量兩條對角線并取平均值)。
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- 硬度值計算
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F 為試驗力(單位:N),需根據實際加載力換算(如 1kgf≈9.807N);
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d 為壓痕對角線平均值(單位:mm);
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α 為壓頭金剛石棱錐夾角(標準值 136°)。
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根據公式計算維氏硬度值(HV):HV=d22Fsin(α/2)=d21.854F
其中: -
部分硬度計可自動計算并顯示硬度值,無需手動計算。
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- 記錄與保存數據
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記錄測試條件(試驗力、保壓時間、物鏡倍數等)和硬度值,必要時保存壓痕圖像以備追溯。
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