球压痕硬度基准装置研制

依据球压痕硬度量值定义,推导出了球压痕硬度基准装置中各量值的精度要求,并根据精度要求研制了球压痕硬度基准装置。介绍了装置的结构及控制系统的设计。实验结果表明:该装置具有量值溯源方便、计量性能稳定的特点,基准装置的扩展不确定度U_rel=1.0%(k=2),优于JJG2019-1995《塑料球压痕计量器具》的规定要求,可在8.45～467.2HB范围开展量值传递工作。     

纳米压痕硬度计测方法的研究进展

针对纳米尺度下的材料硬度测量,利用纳米硬度计得到压痕的载荷-压深曲线,并用原子力显微镜得到压痕的三维形貌图.通过载荷-压深曲线和压痕形貌图,以及相应的计算方法,可以得到纳米压痕硬度.纳米压痕硬度计测方法不同,得到的材料硬度值也不同.分析现有的几种纳米压痕硬度计测方法,找出它们的优缺点,并对未来发展方向做了展望.     

基于能量的球压痕硬度的计算方法

采用Oliver-Pharr方法计算压痕硬度容易受到卸载斜率计算偏差的影响。为了提高压痕硬度计算的准确度,减小卸载斜率对压痕硬度的影响,假定最大压入深度下的接触半径与完全卸载后的压痕半径相等,根据Hertz接触理论,基于压痕功与压痕深度的线性关系,建立了压痕硬度与压痕功的显式模型。压痕试验的结果表明,基于能量的压痕硬度计算方法能够有效提高压痕硬度计算的准确度,可以满足工程实际需要。     

塑料球压痕硬度国家计量基准

中国计量科学研究院于1990年研制成功塑料球压痕硬度基准,1993年获国家技术监督局科技进步三等奖,1994年被批准为国家计量基准。塑料球压痕硬度基准由静重式直接加载的基准硬度机和十smm的基准压头组组成,硬度标尺共有HS／5．0、HS／13．5、HS／36．5及HS／98．O四种。该基准机采用高精密度光栅和计算机软件细分,其分度值为O．IPm。用微处理机进行数据处理,并能显示和打印出每点的硬度值、不均匀度、平均值等。该基准的不确定度为0,ZH（k＝3）,稳定度为0．4H,填补了国内塑料硬度计量领域的空白,其主要技术指标均达到国际领先…     

布氏硬度测试研究

布氏硬度测试研究李长忍（开封市计量测试研究所开封４７５０００）１原理及计算布氏硬度是用一定直径的淬火钢球或硬质合金球，在一定试验力的作用下压入试件表面，经一定时间后卸除试验力，而获得压痕，以压痕球形面积上所承受的平均压力来表示布氏硬度值。见图１，并按...     

一种新的硬度试验方法及其仪器

介绍国际上一种新的硬度试验方法－用于硬度及材料其他参数测量的仪器化压痕试验方法。简述了万能硬度仪器的结构、原理和各种参数的测量、计算方法,并介绍该硬度试验方法在各个领域中的应用及其发展趋势。     

金属布氏硬度试验的测量不确定度评定

金属布氏硬度试验是用较大直径球体压出较大的压痕 ,用压痕表面面积与试验力之比计算出硬度值。该方法测出的硬度值比较稳定、精度高、操作简单。试件的制备较其他力学试样和硬度试样容易。试验误差来源于试验力、压头、压痕测量装置、试样、试验力保持时间等 ,评定测量不确定度以知晓试验结果的可信度。1　试验方法1 1　原理将一定直径球体压入试样表面 ,保持一定时间后卸除试验力 ,用压痕表面面积与试验力之比计算出硬度值 ,即 :ＨＢ =ＦＳ =ＦπＤｈ=2ＦπＤ(Ｄ -Ｄ2 -ｄ2 )式中　Ｆ为试验力 ,Ｎ ;Ｓ为压痕表面积 ,ｍｍ2 ;Ｄ为球体压头…     

布氏和维氏硬度压痕的正确测量

布氏和维氏硬度压痕的测量误差对布氏和维布硬度值影响很大，为了减少压痕的测量误差本文提出正确的测量方法供硬度试验人员参考。     

中阶梯光栅厚铝膜纳米压痕硬度尺寸效应测试与分析

为了明确中阶梯光栅厚铝膜硬度特性,从而为中阶梯光栅刻划刀具晶体结构设计奠定基础,对中阶梯光栅厚铝膜进行了纳米压痕硬度测试与分析,表征了厚铝膜硬度特性。首先,对厚铝膜进行纳米压痕试验并提取了试验数据,采用OP法计算了其硬度值。然后,通过对硬度值的拟合与分析,得出厚铝膜的硬度变化规律与宏观硬度值。实验与分析结果表明:中阶梯光栅厚铝膜在纳米压痕测试过程中会出现尺寸效应(0～0.2μm压深区间),并且不是单一随着压深增大而减小,而是呈现三个明显的变化区域,并且采用AlmasriVoyiadji模型表征了厚铝膜在压深为0～0.2μm区间的硬度变化特性。硬度值在压深为10～15 nm区间再次出现了三个明显变化区域;因此笔者对厚铝膜进行了金相试验与压入过程的接触分析,试验与分析结果表明:10～15 nm压深区域产生这种现象的原因是厚铝膜晶体发生了屈服。本研究具体表征了中阶梯光栅铝膜纳米压痕硬度尺寸效应变化规律,从晶体力学角度解释了极浅压深条件下硬度值变化的原因。     

美国ASTM物理测试标准目录(十一)

ASTMESM—99金属材料的拉伸试验方法（米制邓ASTMEg—89ael（室温下金属材料的压缩试验方法》ASTME10—98《金属材料的布氏硬度测试方法》ASTME18—98金属材料的洛氏硬度和洛氏表面硬度测定方法》ASTME21—92（1998）《金属材料的高温拉伸试验方法》ASTME23—96’金属材料缺口试样的冲击试验方法}）ASTME82—gi测定金属晶体取向的试验方法》ASTME103一84（199）el（金属材料的快速压痕硬度试验方法》ASTMEllo—82（1997）el《用便携式硬度计测定金属材料压痕硬度的试验方法》ASTMElll—97’杨氏弹性模量、正切模量和弦…     

基于AFM纳米硬度测量系统的实验

为了解决用AFM自身压痕软件进行纳米硬度测量时无法直接获得载荷-压深曲线和由于受到扫描陶管扫描范围的限制而进行多点压痕实验范围有限的问题,建立了三维微动工作台和原子力显微镜相结合的纳米压痕硬度测量系统.基于该系统,对单晶薄膜材料进行了单点压痕实验,得出该系统适合进行纳米硬度测量的结论;并对薄膜材料的纳米硬度和弹性模量进行了分析,讨论了尺寸效应对两者的影响.另外,进行了40×40的点阵压痕实验,得到了材料整个压痕面的三维形貌图和三维硬度图.     

HB-3000布氏硬度计加荷系统故障原因及处理

我们知道，布氏硬度的试验原理是用一定直经D的钢球或合金钢球，在一定负荷F的作用下，压人被测金属表面并保持一定的时间t，卸除负荷后，以压痕单位面积上承受的压力表示金属的布氏硬度值，负荷的施加状况和保持时间对试验结果有着直接的影响。     

力学性能一级人员资格鉴定取证复习题(之二)解答

一 选择题 解答:11.B 12.3～30N/mm~2s_1 13.B 14.A 15.A 16.室温下冲击,试验温度在10～35℃17.B 18.C 19.A 二 填充题 解答:3.软硬 4.B,90 5.不锈钢,耐热钢,耐磨钢,超高强度钢 6.弹性变形、屈服、均匀塑性变形和局部塑性变形 7.图示法、指针法 8.3个9.大小,方向,中心,相反 10.10倍 11.深度 12.中心 三 问答题 解答: 1 布氏硬度的试验原理是用一定直径D的淬火钢球或硬质合金球,以一定大小的试验力(N)压入试佯表面,经规定保持时间后卸除试验力,试佯表面将残留压痕,测定出压痕球形面积(mm~2)。布氏硬度值(HB)即为试验力除以压痕球形表面积S所得的商乘以系数0.102。 2 断后伸长率方δ的测定是在试样拉断后进行的,将试     

球压痕仪机架柔度对硬度的影响分析与标定方法研究

针对Oliver-Pharr法计算压痕硬度的精度受机架柔度影响的问题,该文将微压痕仪简化为弹簧串联模型,基于Oliver-Pharr方法,建立机架柔度对接触深度和压痕硬度误差影响的解析模型。采用有限元仿真分析,获得压痕功比值与压痕深度比值之间的函数关系,建立实际压痕深度与机架柔度无关的压痕参数的解析模型,实现机架柔度的标定。实验表明:该方法能够快速高效地对机架柔度进行标定。     

影响布氏硬度计准确测量的因素及排除方法

计布氏硬度计的工作原理是把一定直径的钢球,在一定试验力作用下,以一定的速度压入试样表面,经规定的试验力保持时间后卸除试验力,以试样压痕球形表面积上的平均压力来表示金属的布氏硬度值。凡影响压痕产生及测量的因素,均影响布氏硬度值。影响测量准确度的因素主要由四部分组成。一、试样试样厚度及表面质量能明显影响布氏硬度测量结果。(1)尽管布氏方法受粗糙表面的影响小,对表面研磨要求不高,但为使压痕边缘清晰,保证测量结果的准确性,该方法对表面粗糙度也有一定的限制。(2)表面清洁度对布氏硬度测量值和不均匀性也是比较关键的,油脂、…     

根据压痕深度计算布氏硬度值的方法初探

指出了目前在许多关于硬度试验方法的标准和经典著作中都没有区分"压痕深度"和"装有压头的压杆位移"这两个不同的长度量。把装有压头的压杆位移当作压痕深度,对于洛氏硬度试验不会造成错误的结果;但把装有压头的压杆位移当作压痕深度计算压痕直径和布氏硬度值,则会造成明显的错误。提出了采用从压杆最大位移中扣除硬度计弹性变形得到的压痕深度计算压痕直径和布氏硬度值的方法,试验结果表明:这种方法计算得到的布氏硬度试验结果与采用光学系统测量压痕直径方法得到的结果相吻合;该方法兼具布氏硬度试验和快速布氏硬度试验的优点,可以既快速又准确地得到布氏硬度试验结果。     

空间滑动电接触Au镀层硬度测试方法研究

为了获取一种准确有效的Au镀层显微硬度测试方法以满足航天领域的应用需求,本文采用显微维氏硬度法及纳米压痕硬度法研究了Au镀层在不同测试方法及不同测试载荷下的显微硬度值及其标准方差,并依据相关检测技术标准的要求,就检测方法的可行性进行了分析。结果表明:本文优选的Au镀层显微维氏硬度检测参数及测试数据的判定范围满足标准QJ482,同时还能满足压痕深度小于镀层厚度的1/7,避免了基体对测试结果的影响,测试方法可行,测试数据有效。     

力学性能二级人员取证复习参考题(之三)

三是非题（对打丫,错打\）1拉伸弹性模量E值,随抗拉强度的增高而增大。（）2所有钢铁材料都能测定其抗弯强度。。。。（）3洛氏硬度的试验原理与布氏硬度相同,也是根据压痕单位面积所承受力来计算硬度值的。（）4维氏硬度测定时,应根据材料的硬度范围,选择与其相对应的试验力。     

闭孔铝泡沫在静压痕下的力学响应

采用球形压头对闭孔铝泡沫材料进行了准静态压痕实验,研究了不同直径、铝泡沫相对密度及边界条件对铝泡沫的压痕硬度、吸能能力及能量吸收率的影响。研究表明,铝泡沫在球形压头作用下的响应曲线可采用幂函数形式进行描述,幂函数指数随相对密度的增大而线性增加。铝泡沫压痕处的断面显示铝泡沫变形被严格限制在压头之下,铝泡沫的压痕变形是局部的不均匀变形。铝泡沫的压痕硬度及吸能能力均随压头直径的增大而线性减小,但它们却均随铝泡沫相对密度的增大而线性增大;能量吸收率不随压头直径和铝泡沫相对密度而变化。在一定压痕深度范围内,刚性基础和简支条件对铝泡沫的压痕响应影响可以忽略不计。最后基于实验数据分别建立了压痕硬度和吸能能力与压头直径及铝泡沫相对密度的关系。      

基于高清晰数字影像分析法的布氏硬度压痕自动测量装置研制

布氏硬度试验方法在冶金和机械制造工业中得到了广泛应用,是目前最常用的硬度试验方法之一。本文提出一种基于高清晰数字影像分析的方法,研制出布氏硬度压痕自动测量装置,实现布氏硬度压痕的精确测量、非接触测量和自动化测量。