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显微硬度测量

显微硬度测量是计量检测工作的重要技术，需系统掌握计量检测微观测试方法。计量检测需通过计量检测显微压痕，获取计量检测材料硬度。计量检测要控制计量检测试验力，保证计量检测压痕精度。计量检测需测量计量检测对角线，计算计量检测硬度值。计量检测要选择计量检测合适标尺，适应计量检测不同材料。计量检测需考虑计量检测样品制备，确保计量检测表面平整。计量检测要分析计量检测显微组织，评估计量检测材料性能。计量检测显微硬度能深化计量检测材料研究，为计量检测微观力学提供计量检测数据支持。

在进行显微硬度试验时，采用微小负荷，所得压痕对角线长度与试验负荷之比不再是常数，开始时随负荷增加，显微硬度增大，达到最大值之后又开始缓慢降低。这种现象就是所谓的压痕尺寸效应。由于采用不同的微小负荷会得到不同结果，使得测量结果的可信度降低，可比性差。显微硬度测量是材料微观力学性能测试的重要方法，具有独特的技术特点。显微硬度测量的试验条件：采用微小负荷进行测试。显微硬度测量的压痕特征：压痕对角线长度与负荷比非常数。显微硬度测量的尺寸效应：出现压痕尺寸效应现象。

不少学者对压痕尺寸效应机理和现象作了研究[14——16],比较合理的理论解释主要有两种:一种认为,由于维氏金刚石角锥硬度压头尖端存在圆角,无法满足压痕几何形状相似的要求,压痕几何形状变形必然导致应力、应变场大小、分布上的变化,因此Meyer定律中的比例常数n也就不再与负荷大小无关了。

这势必导致材料在微小负荷时显微硬度值随负荷的变化而变化;另一种认为,压痕尺寸效应是由于被测物体在试验时因压头下的材料受挤压和变形,致使压痕四周引起隆起(或凹陷)的高度与压痕尺寸大小不成正比关系。

在微小负荷时,位错滑移可沿一定的晶面无阻碍的进行,但随着变形量增加,滑移逐渐受阻;在高负荷时,压痕四周就难再产生滑移,这时仪器校正压痕附近的隆起与压痕大小成正比关系的动态平衡就建立起来。该观点解释了金属材料为什么在微小负荷范围内随着负荷逐渐升高硬度呈下降的趋势;而在宏观硬度测试时,硬度值则基本稳定的原因。