?維氏硬度計(jì)(Vickers Hardness Tester)的測(cè)試力(如10gf和25gf)選擇對(duì)測(cè)量結(jié)果和應(yīng)用場(chǎng)景有顯著影響,主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 測(cè)試力(載荷)的定義
- 10gf(0.098N):屬于 顯微維氏硬度(Micro-Vickers) 測(cè)試范圍,適用于極薄或微小試樣。
- 25gf(0.245N):同樣屬于顯微維氏硬度,但比10gf的壓痕更大,適用于稍厚的材料或?qū)Ρ砻娓鼘捜莸臏y(cè)試。
2. 主要區(qū)別對(duì)比
參數(shù) | 10gf 測(cè)試力 | 25gf 測(cè)試力 |
壓痕大小 | 更小(約幾微米) | 略大(約10~20微米) |
適用材料 | 超薄涂層(如鍍層)、脆性材料(玻璃、陶瓷)、微小零件(如MEMS器件) | 較薄材料(如薄金屬片)、局部硬化區(qū)(如滲氮層) |
測(cè)量精度 | 對(duì)表面粗糙度更敏感,需高拋光 | 對(duì)表面處理要求稍低 |
硬度值差異 | 可能略高(因壓痕小,受材料彈性回復(fù)影響大) | 更接近宏觀硬度值(壓痕較大,受彈性影響小) |
標(biāo)準(zhǔn)參考 | ASTM E384、ISO 6507-1 | ASTM E384、ISO 6507-1 |
3. 如何選擇測(cè)試力?
- 選擇10gf的場(chǎng)景:
- 材料厚度 <0.1mm(如電鍍層、PVD涂層)。
- 需要避免基底效應(yīng)干擾(如測(cè)量薄膜獨(dú)立硬度)。
- 試樣為脆性材料(如半導(dǎo)體晶圓、陶瓷)。
- 選擇25gf的場(chǎng)景:
- 材料厚度 0.1~0.3mm(如薄鋼片、銅箔)。
- 表面拋光條件一般(如輕微劃痕不影響測(cè)量)。
- 需要平衡測(cè)量效率和精度(25gf比10gf更快且穩(wěn)定性略好)。
4. 注意事項(xiàng)
1. 厚度規(guī)則:
- 試樣厚度應(yīng) ≥ 壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的1.5倍(10gf壓痕約3μm,則厚度需≥4.5μm)。
2. 表面處理:
- 10gf要求鏡面拋光(Ra <0.1μm),25gf可容忍Ra <0.4μm。
3. 數(shù)據(jù)對(duì)比:
- 不同測(cè)試力的硬度值不可直接比較!需通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換表或經(jīng)驗(yàn)公式換算。
4. 儀器校準(zhǔn):
- 顯微維氏硬度計(jì)需定期校準(zhǔn),尤其是低載荷(≤50gf)下的壓頭形狀和光學(xué)系統(tǒng)。
5. 實(shí)際應(yīng)用示例
- 10gf:
- 測(cè)量手機(jī)玻璃蓋板的表面硬化層硬度。
- 評(píng)估金剛石涂層刀具的鍍層結(jié)合強(qiáng)度。
- 25gf:
- 檢測(cè)不銹鋼薄片(0.2mm)的冷作硬化效果。
- 分析PCB上銅箔的局部硬度變化。
總結(jié)
- 10gf:更高精度、更嚴(yán)苛的表面要求,適合超薄/脆性材料。
- 25gf:通用性更強(qiáng),效率更高,適合稍厚或表面質(zhì)量一般的試樣。
- 關(guān)鍵原則:根據(jù)材料厚度、表面狀態(tài)和測(cè)試目的選擇,并確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO或ASTM)。
如果需要進(jìn)一步幫助(如換算硬度值或選擇測(cè)試參數(shù)),可提供具體材料和應(yīng)用場(chǎng)景。
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