显微硬度计的使用方法,精确测量与数据分析技巧

显微硬度计的使用方法

在材料科学的广阔天地中，硬度测试占据着举足轻重的地位。它不仅是评估材料性能的重要手段，更是预测材料在实际应用中表现的关键。显微硬度计，作为硬度测试领域的精密仪器，以其独特的测试原理和广泛的应用范围，成为了科研人员和工程师们不可或缺的工具。今天，就让我们一起深入探索显微硬度计的使用方法，揭开它那神秘而精密的面纱。

一、初识显微硬度计

在开始之前，让我们先来了解一下什么是显微硬度计。简单来说，显微硬度计是一种通过测量材料表面在规定试验力作用下产生的压痕尺寸，来评估材料硬度的仪器。它能够提供比普通硬度计更精确的硬度值，尤其适用于微小样品或薄层材料的硬度测试。

显微硬度计的核心原理是利用一个尖锐的压头（通常是金刚石正四棱锥）在材料表面施加一定的试验力，保持一段时间后卸除试验力，然后测量留下的压痕对角线长度。通过这个长度和试验力的比值，就可以计算出材料的硬度值。

二、选择合适的负荷

在开始测试之前，选择合适的负荷至关重要。负荷的选择直接影响到测试结果的准确性和可靠性。一般来说，负荷的选择需要考虑以下几个方面：

1. 测试物品的厚度：如果测试的物体是薄片，那么负荷的选择需要考虑压头的深度以及厚度。较薄的样品需要较小的负荷，以避免压痕过深，影响测试结果。

2. 剖面硬度测试：在进行剖面的硬度测试时，负荷的选择则需要根据压痕的对角线的长度和剖面自身的宽度决定。这样可以确保压痕在样品表面形成清晰的痕迹，便于测量。

3. 晶粒等微小杂物：对于晶粒等比较小的杂物，需要满足前面两个要求，即考虑样品的厚度和压痕的对角线长度。

4. 平均硬度测试：进行平均硬度的测试时，负荷的选择要尽量大一些，因为这样可以提高硬度测试结果的正确率。

5. 测量准确率：在考虑了测量的准确率以后，对负荷的选择有所确定，通常选择较大的负荷，以确保压痕清晰，测量结果更准确。

三、寻找像平面

在开始测试之前，还需要找到合适的像平面，这样才能确保样品表面的清晰成像，为后续的测量提供准确的依据。寻找像平面主要有两种方法：

1. 光点找像法：这种方法适用于针尖试样。首先，将显微硬度计的照明灯泡打开，将针尖放置在物镜台下的圆光圈的中心，垂直安装。将升降台升起，调节工作台和升降机，使得目镜当中出现一个亮点为止，这就是针尖产生的放射光点。通过这个光点，可以找到针尖的像，从而确定像平面。

2. 边缘找像法：这种方法适用于表面光洁度很高的试样。开启测量显微镜的照明灯泡，在物镜下面工作台上就有一个圆光斑。将试样表面轮廓的边缘对准这个光斑的中心，然后调节工作台上的两个测微丝杆，使物镜下照明光点在前后左右对称分布在这个边缘上。随后缓慢调节升降机构，这时在目镜视场中即会看到一个光亮点，这就是试样表面轮廓上的反射光点，再进一步调节升降即可找到试样的像。

四、进行硬度测试

在完成上述准备工作后，就可以开始进行硬度测试了。具体步骤如下：

1. 设置试验力：根据样品的特性和测试要求，选择合适的试验力，并转动试验力变换手轮，使试验力符合选择要求。

2. 放置样品：将标准试块或试样安放在试台上，并确保它与硬度计的负载轴线重合。转动旋轮使试台上升，直至在目镜中观察到试块或试样表面的清晰成像。

3. 施加试验力：根据试验要求在操作面板上键入试验力延时保荷时间。按下操作面板上的START键，施加试验力。试验力保持阶段结束后，卸除试验力。

4. 测量压痕对角线长度：转动转换手柄，使测微目镜处于测量状态。测量压痕对角线的长度，并输入到仪器中。

5. 计算硬度值：仪器会自动计算出硬度值并显示在LCD屏上。

五、注意事项

在使用显微硬度计的过程中，还需要注意以下几点：

1. 压痕变形：压痕会由于样品的表面粗糙不平或平整度差异或多或少地发生变形，所以测量对角线应在两个垂直方向上进行，取其算术平均值，以确保测试结果的准确性。

2. 试验力选择：当在目镜中观察到压痕太小或太大影响测量时，需重新选择试验力，