維氏硬度計的發(fā)明人是英國的史密斯(R.L.Smith)和塞德蘭德(G.E.Sandland)。他們于1921年提出了維氏硬度試驗方法,隨后英國的維克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司試制了第一臺以此方法進行試驗的硬度計:
在硬度計的日常使用中,由于操作方法、設備狀態(tài)或環(huán)境因素等影響,常會出現(xiàn)一些問題。以下是最常用的 5 個問題及對應的解決方案:
(同一位置多次測量值差異明顯)
可能原因:
試樣表面不平整、有油污或氧化層,影響壓力傳導。
加載力不準確(如砝碼磨損、液壓系統(tǒng)漏油)。
操作時試樣發(fā)生移動(未固定牢固)。
解決方案:
用砂紙打磨試樣表面至光滑,并用酒精清潔去除油污。
定期校準硬度計的加載力(按說明書使用標準塊校準)。
使用夾具或臺鉗固定試樣,確保測量時無位移。
(壓痕不明顯,觀察不了)
可能原因:
壓頭磨損(如金剛石壓頭崩裂、鋼球壓頭變形)。
試樣材質(zhì)過軟或過硬,超出硬度計測量范圍(如布氏硬度計測高硬度材料)。
光照不足或顯微鏡聚焦不準。
解決方案:
檢查壓頭狀態(tài),磨損嚴重時及時更換新壓頭。
根據(jù)試樣硬度范圍選擇合適類型的硬度計(如洛氏用于中高硬度,布氏用于中低硬度)。
調(diào)整測量區(qū)域的光照強度,通過顯微鏡微調(diào)旋鈕精準聚焦壓痕。
(定位困難)
可能原因:
工作臺移動精度不足(導軌磨損導致平移卡頓或偏移)。
顯微鏡視場與壓頭軸線不同軸(校準偏移)。
試樣過小或形狀不規(guī)則,難以固定。
解決方案:
檢修工作臺導軌,磨損嚴重時更換;定期清潔并涂抹低粘度潤滑油,確保移動順暢。
進行同軸度校準:將標準塊置于工作臺,在顯微鏡下找到十字線中心,降下壓頭觀察是否對準,偏差時通過調(diào)節(jié)螺絲校正。
使用專用夾具(如真空吸盤、磁性工作臺)固定微小試樣,或用橡皮泥輔助固定不規(guī)則零件。
(如形狀畸變)
可能原因:
加載系統(tǒng)故障(如負荷砝碼未掛牢、傳感器失靈,導致實際加載力為零或不足)。
試樣與壓頭接觸不良(如試樣表面有微小凸起,或壓頭未完全接觸表面)。
試樣材料不均勻(如存在偏析、夾雜,局部硬度突變)。
解決方案:
檢查加載系統(tǒng):確認砝碼安裝到位,通過校準軟件檢測傳感器數(shù)值;對液壓式設備,檢查油路是否通暢,確保壓力正常傳遞。
測量前輕推試樣,確認其與工作臺完全貼合;降下壓頭時緩慢接觸表面,避免因試樣翹起導致虛接觸。
增加測量點數(shù)量(同一區(qū)域測 5-10 點),取平均值減少材料不均的影響;若發(fā)現(xiàn)異常壓痕,標記位置并結(jié)合金相分析判斷材料問題。
(對角線測量值不準)
可能原因:
測微目鏡刻度不準(長期使用導致刻度磨損或松動)。
讀數(shù)時視線不垂直(操作員視角傾斜,導致視差)。
壓痕邊緣模糊(因材料塑性變形不均,或光源角度不當)。
解決方案:
用標準玻璃刻尺校準測微目鏡:將刻尺置于載物臺,顯微鏡下讀取刻度值,與實際值對比,偏差超限時調(diào)整或更換目鏡。
讀數(shù)時保持視線與目鏡垂直(可加裝指針式瞄準器),必要時使用帶數(shù)顯功能的顯微鏡,直接讀取數(shù)字避免視差。
調(diào)整光源入射角(部分設備可調(diào)節(jié)環(huán)形光源角度),使壓痕邊緣與基底形成明顯反差,便于識別邊界。
顯微維氏硬度計對操作精度和環(huán)境要求極高,日常需注意:① 每次使用前用標準塊校準;② 保持設備清潔(尤其是壓頭和光學系統(tǒng));③ 定期(建議每半年)由專業(yè)人員進行計量檢定。若出現(xiàn)復雜故障(如數(shù)顯系統(tǒng)紊亂),應及時聯(lián)系廠家售后,避免自行拆解損壞精密部件。
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