如何解決粗糙度對(duì)硬度測(cè)量的影響？

 

  臺(tái)式布氏硬度計(jì)的壓頭是鋼球壓頭，在一定的壓力下壓入被測(cè)表面而得到一個(gè)圓形壓痕，再用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量圓形壓痕的直徑，然后在布氏硬度表中查找相應(yīng)的硬度值，即被測(cè)試樣的硬度值，而被測(cè)表面的粗糙度直接影響硬度測(cè)量值的準(zhǔn)確性。當(dāng)被測(cè)表面粗糙度值大于Ra=0.8μm時(shí)，隨著粗糙度值的增大，被測(cè)表面對(duì)壓頭的抗力愈小，其塑性變形愈大，圓形壓痕就愈大，相應(yīng)的硬度值也就愈小，致使測(cè)量值偏低于其真實(shí)值。試驗(yàn)證明，測(cè)量偏差在10HB以上。(用臺(tái)式硬度計(jì)測(cè)量洛氏硬度時(shí)，粗糙度的影響較小)

 

  超聲硬度計(jì)測(cè)量硬度時(shí)，粗糙度的影響較用臺(tái)式硬度計(jì)就更大了。當(dāng)被測(cè)表面粗糙度值大于Ra=0.8μm時(shí)，隨著粗糙度值的增大，硬度計(jì)的金剛石角錐體壓頭與被測(cè)表面的接觸面積就會(huì)增大。這種接觸包括壓痕接觸和非壓痕接觸。

 

  壓痕接觸即壓頭自身壓入被測(cè)表面后壓頭與壓痕的接觸，接觸面積也是極微小的;而非壓痕接觸是指硬度計(jì)壓頭的錐面與被測(cè)表面輪廓峰斜面的接觸。非壓痕接觸對(duì)硬度測(cè)量是不利的。因?yàn)?，超聲硬度?jì)工作原理是借助于桿的超聲振動(dòng)測(cè)量硬度的。在均勻的接觸壓力下，使桿的諧振頻率隨試樣的硬度高低而改變。若試樣的硬度愈低，壓痕接觸面積愈大，被測(cè)表面對(duì)傳感器桿壓頭的阻尼愈大，傳感器桿壓頭振動(dòng)幅度就愈小，諧振頻率也就愈高。也就是說，壓痕接觸面積愈大，超聲硬度計(jì)的示值愈低。而非壓痕接觸大大地增加了壓頭與被測(cè)表面的接觸面積，致使示值偏低于真實(shí)值。試驗(yàn)證明，洛氏硬度測(cè)量偏差在10HRC左右;布氏硬度測(cè)量偏差在20HB左右。

 

  粗糙度影響硬度測(cè)量的解決辦法：在測(cè)量試樣硬度時(shí)，必須注意被測(cè)表面粗糙度是否符合的檢測(cè)條件。在正常使用的條件下，必須保證試樣的被測(cè)表面粗糙度值小于或等于Ra=0.8μm，若試樣的被測(cè)表面粗糙度值大于Ra=0.8μm，可以通過機(jī)械方法(上磨床)或手工方法，對(duì)被測(cè)表面進(jìn)行研磨修整，使試樣的被測(cè)表面粗糙度達(dá)到檢側(cè)條件。將粗糙度影響程度降到最低，這樣我們才能獲得準(zhǔn)確的測(cè)量值。