[发明专利]一种金属薄片试样硬度测试方法

说明书

一种金属薄片试样硬度测试方法，包括薄片薄片试样压平模具及其用于各种表面硬度计上测试硬度的方法，解决试样表面不平整或翘曲或弯曲及现有辅助模具存在缺陷使硬度测试值误差较大、显著影响结果准确度问题，提高测试试样硬度准确度和效率。特殊之处：步骤：制备薄片试样模具：试样模具由上压板，下压板，压紧螺栓组成，上压板上带有不少于安装薄片试样片数的1个以上通孔，上压板厚度小于压头下段长度；1‑8片不重叠薄片试样活动安装在上压板与下压板间通过螺栓旋紧而压实平整达到硬度测试要求，置于硬度计载物台上，硬度计压头通过上压板上的位于试样表面上方的通过圆形横截面通孔或矩形横截面通孔，对试样上表面硬度测试区域中部进行硬度测试。

技术领域

本发明涉及一种测试金属薄片试样硬度的方法，其包括薄片试样安装压平模具及硬度测试方法。

背景技术

金属材料的硬度是一种重要的力学性能指标，是研究、了解金属材料性能及组织特点的基本依据。对金属薄片试样硬度测试结果要求达到足够的准确度。金属薄片试样硬度测试的基本方式有：采用表面硬度计(包括台式维氏硬度计、台式表面洛氏硬度计、便携式维氏硬度计、便携式表面洛氏硬度计、纳米压痕硬度计、便携式超声波硬度计等)，测试薄片试样的测试表面上的硬度测试点(通常需要多个硬度测试点)的微区硬度或显微硬度。不论哪种金属薄片及其测试哪种尺度区域的硬度，均需要在安置薄片试样于硬度计的载物台上或测试台上时，保证薄片试样的测试表面的平整度达到规定值，粗糙度小于规定值，上表面平行于载物台上平面、下表面与载物台上平面密实贴合，以保证表面硬度计的测硬度压头(简称压头，后文同)加压力于硬度测试区域上的硬度测试点上后，由硬度相关参量的测试及取值装置获得准确的取值，然后方可由表面硬度计的电脑计算出该硬度测试点的准确硬度值。

金属薄片试样在加工过程中及直接测试多点硬度过程中，经常出现表面不平整或翘曲或弯曲的情况，这会导致其硬度测试值出现较大误差，显著影响测试结果的准确度；不平整或翘曲的薄片试样还容易与硬度计的压头发生碰撞而损坏压头或影响硬度计工作精密度，这是不允许的。在金属薄片试样(简称薄片试样，后文同)的硬度测试工作中，通常需要预先将薄片试样钣平后安置在台式表面硬度计的载物台或便携式表面硬度计的测试台上面进行硬度测试(将载物台及测试台统称为载物台，后文同)，但是经常出现试样的钣平安置效果不良，因而显著影响硬度测试压头压入薄片试样表层的压力压痕尺寸等硬度相关参量的测试及取值装置获得准确的取值，和该表面硬度计的电脑据此计算得出的硬度值，从而显著影响硬度测试准确度的情况。现有的薄片试样钣平方式有：(1)用机械方式或人手预先钣平。其缺点是：钣平的效果不够好，不能保证测试要求的平整度及多点测试过程中不发生明显翘曲。(2)将薄片试样采用粘结剂快干胶或双面胶带或玻璃胶或石蜡等，粘贴于作为薄片试样模具的刚性平板或块体的平整表面上钣平并固定，制成带模具试样组件。进行硬度测试时，首先对薄片试样平整的带模具试样组件，使其待测试硬度的上表面(即测试表面)朝上、下端面安置于硬度计的载物台上面，然后进行硬度测试。一般情况下，1个带模具试样组件上只能安装固定1片薄片试样。这类方式的缺点是：由于受粘结剂层厚度不很均匀的影响，薄片试样难以充分钣平达到要求平整度；特别是，在测试硬度过程中，作为粘结剂层的软性双面胶层受到上方薄片试样在硬度计的压头作用下发生局部下凹变形，使得该点硬度值测算结果偏小而不准确；薄片试样的下表面贴合粘结的硬性粘结剂层影响薄片试样的下表层的应变，使得薄片试样的表层应变抗力有所增加，使得薄片试样的测试表面的硬度测试点在受到硬度计的压头施加的压力作用后的硬度测试结果有所偏高而不准确；在将测试硬度后的薄片试样于前述的钣平模具分离时，需要施加外力，容易造成薄片试样显著变形并影响其内部组织，从而影响试样的进一步利用(观测金相组织或测试织构等)；并且，对于快干胶层粘结剂需要采用丙酮溶液经过数十小时的浸泡下能够使其溶解而与薄片试样分离。总之，现有的金属薄片试样的硬度测试方法而决定的硬度测试结果的准确性达不到科研或工业生产所需。因此，需要研究一种可使金属薄片试样能被达到要求地钣平并可进行达到准确度要求地测试硬度的新方法。

发明内容

本发明目的：