影响显微硬度值的因素

因为显微硬度测试力小，压痕小，容易出现误差。影响显微硬度值准确性的因素很 多，主要因素有以下几方面：

(1) 试样制备。显微试样制备过程中，会因磨削使表面塑性变形引起加工硬化，这会 对显微硬度值产生很大的影响(有时误差可达50%),低载荷下更为明显。因此试样在制 备过程中，要尽量减少表面变形层，特别对软材料，最好采用电解抛光。

(2) 加载的部位。压痕在被测晶粒上的部位及被测晶粒的厚度对显微硬度值均有影 响。在选择测量对象时应选取较大截面的晶粒，因为较小截面的晶粒厚度可能较薄，测量 结果可能会受晶界或相邻第二相的影响。

(3) 载荷。根据试样的实际情况，选择适当的荷载，在试样条件允许的情况下，尽量 选择较大的载荷，以得到尽可能大的压痕，并且压痕大小要与晶粒大小成比例，尤其是在 软基体上测硬质点时，被测硬质点的截面直径必须是压痕对角线长度的4倍，否则将可能 得到不精确的测量数据。此外，测定脆性相时，髙载荷可能出现“压碎”现象，角上有裂 纹的压痕表明载荷已超过材料的断裂强度，因而获得的硬度值是不准确的。

由于弹性变形的回复是材料的一种性能，对于任意大小的压痕其弹性回复量几乎一 样，压痕越小弹性回复量占的比例就越大，显微硬度值也就越高。在同一试样中，选用不 同的载荷测试得出的结果不完全相同，一般载荷越小，硬度值波动越大。所以同一试验， 最好始终选相同的载荷，以减少载荷变化对硬度值的影响。布科(Buckle)提出的四类加 载范围，可供参考⑷：

铝合金：l~5g

软铁線：5~15g

硬钢:15~30g

碳化物：30〜120g

(4) 压头。压头的几何形状会对硬度值准确性有影响。压头的四个三角形工作面应光 滑、平整并有一定的粗糙度。在使用过程中压头受到损坏，如顶角磨损、表面出现裂纹、 凹陷或压头上粘有某些其他物质，都会使压痕边缘粗糙和不规则，增大测量误差，影响测 量结果。

(5) 加载速度和保载时间。硬度定义中的载荷是指静态的含义，但实际上一切硬度试 样中载荷都是动态的，是以一定的速度施加在试样上的，由于惯性的作用，加载机构会产 生一个附加载荷，因此加载速度过快，会增大压痕，使显微硬度值降低。为了消除这个附 加载荷的影响，在施加载荷时应尽可能以平稳、缓慢的速度进行。一般载荷越小，加载速 度的影响就越大，当载荷小于100g时，加载速度应为l-ZOjim/s。

塑性变形是个过程，完成这个过程需要一定的时间，只有载荷保持一定的时间，由压 头对角线长度所测出的显微硬度值才能接近材料的真实硬度值。大量试验表明，加载后保 压时间5-10s后即可卸载进行测量。

(6) 振动。振动是试验中经常遇到但又很难察觉的问题。振动会减少压头与试样之间 的摩擦，有利于压入，使压痕尺寸增大，从而降低硬度值。

(7) 测量显微镜的精度以及个人操作因素。测微目镜的测量精度不够，会造成压痕对 角线的测量误差，影响其硬度值。个人操作不当、缺乏经验等因素也会影响测量精度。因 此，显微硬度测试是一项细致、费时的操作。