
測量工作(zuo)使用(yong)的(de)儀器(qi)設(she)備(bei)很多(duo),每(mei)種(zhong)儀器(qi)設(she)備(bei)在(zai)使(shi)用(yong)時都有許多(duo)不(bu)利(li)因素(su)影響(xiang)其(qi)測量值(zhi)的(de)準確(que)性。本(ben)文(wen)僅對兩種(zhong)常規儀器(qi)洛(luo)氏硬(ying)度計、布(bu)氏(shi)硬(ying)度計)在(zai)使(shi)用(yong)時,容(rong)易被(bei)檢(jian)測人員忽略(lve)的(de)壹(yi)些較常見(jian)的(de)影響(xiang)因素(su)進(jin)行針對性分(fen)析,並(bing)提出(chu)了解決(jue)辦法。
壹(yi)、粗(cu)糙度(du)的(de)影響(xiang)及解決(jue)辦法
我(wo)們知道,用(yong)臺(tai)式超級恒溫水(shui)浴(yu)測量布(bu)氏(shi)硬(ying)度時(shi),的(de)壓頭(tou)是鋼球(qiu)壓(ya)頭(tou),在(zai)照度(du)儀壹(yi)定的(de)壓力(li)下壓入被測表面而得(de)到(dao)壹(yi)個圓形(xing)壓(ya)痕(hen),再(zai)用(yong)讀數(shu)顯微(wei)鏡(jing)測量圓(yuan)形(xing)壓(ya)痕(hen)的(de)直(zhi)徑(jing),然後在(zai)布(bu)氏(shi)硬(ying)度表中查找(zhao)相(xiang)應(ying)的(de)硬(ying)度值(zhi),即被(bei)測試(shi)樣的(de)硬(ying)度值(zhi),而(er)被(bei)測表面的(de)粗(cu)糙度(du)直(zhi)接(jie)影響(xiang)硬(ying)度測量值(zhi)的(de)準確(que)性。當被測表面粗(cu)糙度(du)值大於(yu)Ra=0.8μm時,隨(sui)著粗(cu)糙度(du)值的(de)增大,被測表面對壓頭(tou)的(de)抗(kang)力(li)愈(yu)小(xiao),其(qi)塑(su)性變形(xing)愈(yu)大,圓形(xing)壓痕(hen)就(jiu)愈(yu)大,相應(ying)的(de)硬(ying)度值(zhi)也(ye)就(jiu)愈(yu)小(xiao),致(zhi)使測量值(zhi)偏(pian)低(di)於(yu)其真實(shi)值。試(shi)驗(yan)證明,測量偏(pian)差(cha)在(zai)10HB以(yi)上(註:用(yong)臺(tai)式硬(ying)度計測量洛(luo)氏硬(ying)度時(shi),粗(cu)糙度(du)的(de)影響(xiang)較小(xiao),本(ben)文(wen)就(jiu)不(bu)進行分(fen)析了(le))。
當我(wo)們用(yong)便攜(xie)式微(wei)電(dian)腦超聲硬(ying)度計測量硬(ying)度時(shi),粗(cu)糙度(du)的(de)影響(xiang)較用(yong)臺(tai)式硬(ying)度計就(jiu)更大了。當(dang)被測表面粗(cu)糙度(du)值大於(yu)Ra=0.8μm時,隨(sui)著粗(cu)糙度(du)值的(de)增大,硬(ying)度計的(de)金(jin)剛(gang)石角(jiao)錐(zhui)體壓頭與被測表面的(de)接觸面(mian)積(ji)就會增大。這種(zhong)接觸包括壓(ya)痕(hen)接(jie)觸和(he)非壓(ya)痕(hen)接(jie)觸。
壓(ya)痕(hen)接(jie)觸即壓(ya)頭(tou)自身壓(ya)入被測表面後壓頭與(yu)壓痕(hen)的(de)接觸,接(jie)觸面(mian)積(ji)也是極微(wei)小(xiao)的(de);而非壓(ya)痕(hen)接(jie)觸是指硬(ying)度計壓(ya)頭(tou)的(de)錐(zhui)面與被測表面輪廓(kuo)峰(feng)斜(xie)面(mian)的(de)接觸。非壓(ya)痕(hen)接(jie)觸對硬(ying)度測量是不(bu)利(li)的(de)。因為(wei),微(wei)電(dian)腦超聲硬(ying)度計工作(zuo)原理是借(jie)助於(yu)桿的(de)超聲(sheng)振動(dong)測量硬(ying)度的(de)。在(zai)均(jun)勻的(de)接觸壓(ya)力(li)下,使桿的(de)諧振(zhen)頻率(lv)隨(sui)試(shi)樣的(de)硬(ying)度高低而(er)改(gai)變。若(ruo)試(shi)樣的(de)硬(ying)度愈(yu)低(di),壓(ya)痕(hen)接(jie)觸面(mian)積(ji)愈(yu)大,被測表面對傳感器(qi)桿壓(ya)頭(tou)的(de)阻尼(ni)愈(yu)大,傳感器(qi)桿壓(ya)頭(tou)振(zhen)動(dong)幅度(du)就愈(yu)小(xiao),諧(xie)振頻(pin)率也(ye)就(jiu)愈(yu)高。也就(jiu)是說,數字(zi)風速(su)儀 壓(ya)痕(hen)接(jie)觸面(mian)積(ji)愈(yu)大,超聲(sheng)硬(ying)度計的(de)示值愈(yu)低(di)。而(er)非壓(ya)痕(hen)接(jie)觸大大地增加(jia)了(le)壓(ya)頭(tou)與被測表面的(de)接觸面(mian)積(ji),致(zhi)使示值偏(pian)低(di)於(yu)真實(shi)值。試(shi)驗(yan)證明,洛(luo)氏硬(ying)度測量偏(pian)差(cha)在(zai)10HRC左右(you);布(bu)氏(shi)硬(ying)度測量偏(pian)差(cha)在(zai)20HB左右(you)。
解決(jue)辦法:在(zai)測量試(shi)樣硬(ying)度時(shi),我(wo)們必(bi)須(xu)註意(yi)被測表面粗(cu)糙度(du)是否(fou)符合(he)的(de)檢測條件。在(zai)正常使(shi)用(yong)的(de)條件下,必(bi)須(xu)保(bao)證試(shi)樣的(de)被測表面粗(cu)糙度(du)值小(xiao)於(yu)或等(deng)於(yu)Ra=0.8μm,若(ruo)試(shi)樣的(de)被測表面粗(cu)糙度(du)值大於(yu)Ra=0.8μm,可(ke)以(yi)通(tong)過機(ji)械方(fang)法(上磨床)或手工方(fang)法,對被測表面進行研磨修整,使(shi)試(shi)樣的(de)被測表面粗(cu)糙度(du)達到(dao)檢側(ce)條件。將(jiang)粗(cu)糙度(du)影響(xiang)程(cheng)度降(jiang)到(dao)zui低,這(zhe)樣我(wo)們才(cai)能獲得(de)準確(que)的(de)測量值(zhi)。
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