Методы измерения микро и нанотвердости

Введение

Одной из наиболее распространенных характеристик, определяющих качество металлов и сплавов, возможность их применения в различных конструкциях и при различных условиях работы, является твердость. Испытания на твердость производятся чаще, чем определение других механических характеристик металлов: прочности, относительного удлинения и др.
Твердостью материала называют способность оказывать сопротивление механическому проникновению в его поверхностный слой другого твердого тела. Для определения твердости в поверхность материала с определунной силой вдавливается тело (индентор), выполненное в виде стального шарика, алмазного конуса, пирамиды или иглы. По размерам получаемого на поверхности отпечатка судят о твердости материала. Таким образом, под твердостью понимают сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твердого тела – индентора. В зависимости от способа измерения твердости материала, количественно ее характеризуют числами твердости по Бринеллю (НВ), Роквеллу (HRC) или Виккерсу (HV).
Существует несколько способов измерения твердости, различающихся по характеру воздействия наконечника. Твердость можно измерять  плоскости вдавливанием индентора (способ  радиусом вдавливания), ударом  этому или же по отскоку  качестве наконечника – шарика. Твердость,  приложенной определенная царапаньем,  определение характеризует сопротивление  этому разрушению, по отскоку – упругие  понимают свойства, вдавливанием - сопротивление  микротвердость пластической деформации. Перспективным  обычной и высокоточным методом  измерение является метод  отскоку непрерывного вдавливания,  поверхности при котором  может записывается диаграмма  среди перемещения, возникающего  требованиями при внедрении  отскоку индентора, с одновременной  измерения регистрацией усилий. В  дает зависимости от скорости приложения нагрузки на индентор твердость различают статическую (нагрузка прикладывается плавно) и динамическую (нагрузка прикладывается ударом).


1 МИКРОТВЕРДОСТЬ

right000Микротвёрдость - это твёрдость отдельных  применяться фаз и структурных  котором составляющих, твёрдость  пересчитывают внутри отдельных  среди зёрен, тонкого  твердостью поверхностного слоя (после  объясняется химико-термической обработки) и  обычной тонких листов  отдельных и фольги. Микротвёрдость измеряется  механических вдавливанием алмазной  анотвердость пирамидки под  структурных нагрузкой менее 2 н (200 гс). Выбор  этому участка для  высокоточным испытания микротвёрдости и определение  отдельных размеров отпечатка  обработанных производят под  твердость микроскопом, затем  перлита по специальным таблицам  индентор пересчитывают на так  поверхностного называемое число твёрдости — отношение  твердостью нагрузки к площади  измерение поверхности отпечатка. Прибор  малым для определениямикротвёрдости обеспечивает  стального возможность выбора  пересчитывают участка микроструктуры,  предварительно где будет  также произведено вдавливание;  радиусом благодаря малым  используют размерам отпечатка  распределение можно измерять микротвёрдость отдельных  котором фаз или  методом даже отдельных  пластической зёрен. Данные  анотвердость о микротвёрдости используют  стального для изучения  микромасштабе неоднородности распределения  окончании растворимых примесей  малым по зерну, исследования  наиболее пластической деформации,  измерения построения диаграмм  радиусом фазового равновесия  определение и т

. д.

1.1 Измерение микротвёрдости

right000Измерение  поверхности микротвёрдости производят  радиусом в соответствии с требованиями  отпечатка ГОСТ 9450-76 «Измерение  также микротвердости вдавливанием  малым алмазных наконечников» по  среди методу восстановленного  испытаний отпечатка (основной) или  твердостью по методу невосстановленного  обеспечивает отпечатка (дополнительный) с  радиусом использованием:
четырехгранной пирамиды  прикладывается с квадратным основанием;
трехгранной  испытаний пирамиды с основанием  microhardness в виде равностороннего  цементита треугольника;
четырехгранной пирамиды  связан с ромбическим основанием;
бицилиндрического  ударом наконечника.
Измерение микротвёрдости относится  поверхностный к микромеханическим испытаниям,  отскоку которые были  микротвердость разработаны для  прикладывается металлографических исследований  измерения свойств отдельных  требованиями структурных составляющих  твердость сплавов.
Среди обычных  распределение методов механических  таком испытаний есть  структурных распространенный метод  измерять измерения твердости. Твердостью  процесс называется сопротивление  возникающего материала внедрению  обеспечивает в него другого  поверхности материала. В испытуемый  роквеллу образец вдавливается  среди индентор из другого  отдельных материала и измеряется  отдельных глубина вдавливания. Современная  предварительно же техника позволяет  окончании изготовить приборы  испытуемый для проведения  измеряется измерения твердости  увеличение в микромасштабе - микротвёрдости.  измерения В таком  способов приборе для измерения  связан микротвердости металлографический  отпечатка шлиф, предварительно  процесс протравленный для  микротвердость выявления структуры,  него исследуется под  плоскости микроскопом, выбирается  глубины место для  закалки исследования, к этому  малым месту подводится  одну алмазный индентор,  фазы прикладывается нагрузка,  структурных после чего  усилий нагрузка снимается,  анотвердость шлиф возвращается  твердостью в поле зрения  предварительно объектива микроскопа  микромасштабе и проводится измерение  цементита отпечатка. В микромасштабе  шлиф сложно измерять  понимают глубину вдавливания  предварительно индентора, легче  проверяемых измерить размеры  усилий отпечатка в плоскости  роквеллу шлифа. Если  предварительно индентор имеет  того форму шарика,  виде конуса или  обеспечивает пирамиды, то по диаметру  испытуемый или диагонали  закалки отпечатка можно  пользователя вычислить его  стального глубину и определить  различающихся твердость так  хорошо же, как  связан это делается  измеряется при макромеханических  отдельных испытаниях. В наиболее  применяться распространенном приборе  стали для измерения микротвердости увеличение составляет  микромасштабе до 400 и на микрошлифе  отскоку стали хорошо  четырехгранной видны отдельные  проверяемых структурные составляющие. Измерения  твердость твердости этих  перлита структурных составляющих  структурных показывают, что микротвердость феррита  испытуемый составляет около 100 кгс/мм2,  хорошо перлита около 400,  него а мартенсита в закаленной  четырехгранной стали около 800