影响显微硬度值准确性三大因素

　　一、显微硬度计误差的影响，仪器误差主要反映在负荷、压头与显微镜的精度
　　1、负荷的影响：主要因素为砝码重量超差，表现为锈蚀、损伤、表面镀层脱落等；负荷弹簧性能变化等；负荷作用力方向与试样不垂直，这时显微硬度计会产生一个水平分力，使负荷减小；加荷机构上未被平衡的摩擦阻力，常常是由于机体安装水平未调整好，或者由于主轴导向机构不对中心所引起。
　　一般来讲，负荷值的误差与硬度值误差成正比，但方向相反。即当符合误差为±1%时，硬度值产生的误差为±1%。显微硬度计硬度误差还随负荷的降低而增，所以在试验条件允许的情况下，应尽可能选用较大的负荷进行试验。
　　2、压头的影响：压头的几何形状和其面角与横刃的公差应受技术条件规定的约束，否则均会对显微硬度计硬度值造成影响，但这决定与压头生产的厂家。压头的四个三角形工作面应光滑、平整和有良好的光洁度，有条件的单位应对新的压头进行检验。在使用过程中压头受到损伤，如顶角磨损、压头工作面上附着有油污或压头上粘滞着某些金属，会使压痕边缘粗糙和不规则，这些均会增大测量误差，影响示值精度。
　　3、显微镜的精度：测微目镜的测量精度不够，会造成压痕对角线的测量误差，对显微硬度值的影响的计算公式与维氏相同，压痕对角线的误差会使硬度值的误差成倍增长，即硬度误差是压痕对角线误差的两倍。此外，物镜放大倍数的准确性也直接影响到硬度值的计算结果。因此，显微硬度计应该定期进行校正，即检查和校正在倍和低倍物镜下，测微目镜上每一小格的实际格值。
　　其他还应注意到数值孔径、照明条件、光学系统的质量等，这些均与获得准确的硬度数值有关。
　　二、试样材料的特征和加工方法的影响
　　1、试样本身的影响
　　试样材料有明显的织构特征时，用显微硬度计试验时压痕形状将不规则；压痕在一个晶粒上不同的位置，如在晶内或邻近晶界或邻近第二相，对所测得的结果都会有影响；如果被测晶粒极薄，压痕会陷入底下的晶粒之中；经变形的试样应注意纵横断面；即使是单相合金，对于一个晶粒与另一个晶粒的位向有所不同，也会反映出差异。综上所述，应注意到压痕的位置最少应距离晶界一个压痕对角线的长度。被测晶粒的厚度至少10倍于压痕的深度。在选择测定位置时，宜选择较大的晶粒和相对粗大的相，因为小的晶粒或相很可能是极薄的一片。
　　在试样表面特征方面，如试样表面光洁度、表面有无疏松、工作面与支撑面的不平衡度均与所测结果的准确性有影响。
　　2、试样加工方法的影响
　　机械抛光对显微硬度计硬度值有明显影响，这是因为抛光时表层会产生很小的塑性变形，有表层还会产生一层很薄的非晶层，所以机械抛光所测得的显微硬度值比电解抛光所测得的结果要。这在低负荷时（小于10克）更为明显。不良的机械抛光，能使钢材的显微硬度值增25~28%，铝合金增10~12%，铜合金增45~55%.因此，用机械抛光制备试样时，应注意用较小的研磨压力，尽量缩短抛光时间。有条件时，最好选用电解抛光方法。
　　三、试验条件和操作方法的影响
　　工作室的环境条件，如室内和附近是否有产生振动的其它设备等。操作方法上如加负荷的速度、加负荷后保持的时间长短以及测试人员视力、工作熟练程度和质量等主观因素均会造成影响。
　　除以上所述的三个主要方面的影响显微硬度计值外，应特别提出，在显微硬度试验中，即使负荷本身不存在超差的情况，对于同一均匀试样，其它试验条件均处于理想条件下，当改变负荷时，也会出现所得硬度值不相同的情况。这是由于压头以一定的负荷压入试样表面，试样表面上形成压痕，当负荷去除后，压痕将因金属的弹性回复而稍微缩小。弹性回复是金属的一种性能，它只与金属的种类有关，而与产生压痕的负荷无关。就是说，不管负荷变化如何，压痕的大小怎样，弹性回复几乎都是一个定值。因此，当负荷较小时，压痕因弹性回复而收缩的比例就比较大，所以根据回复后压痕尺寸计算求得的显微硬度值总是比较。此点正是研讨显微硬度试验法是否存在“几何相似定律”问题中的一个重要因素。
　　例如，喊3.8%Si的Fe-Si固溶体，用显微硬度计进行不同负荷实测得的硬度值。
　　由于负荷的不同而是显微硬度计测量中存在重复性差，难于作准确的相对比较等，对此，国内外很多研究工作者已给予关注。

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