Рекомендуемые нагрузки при определении твёрдости по методу Виккерса

При измерении твёрдости по Виккерсу должны быть соблюдены следующие условия:

• плавное возрастание нагрузки до необходимого значения;
• обеспечение перпендикулятности приложения действующего усилия к испытуемой поверхности;

· Поверхность образцов для определения твёрдости пирамидой должна быть тщательно отшлифована бумагой с мелким зерном или даже отполированадо шероховатости не более 0,16 мкм. Толщина испытуемого образца должна быть не меньше чем 1,5 диагонали отпечатка.

• поддержание постоянства приложенной нагрузки в течении установленного времени;
• расстояние между центром отпечатка и краем образца или соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 длины диагонали отпечатка;
• минимальная толщина образца должна быть для стальных изделий больше диагонали отпечатка в 1,2 раза; для изделий из цветных металлов – в 1,5 раза.

При измерении микротвёрдости необходимо учитывать, что точность измерения микротвёрдости покрытий зависит от таких субъективных факторов, как: неправильный выбор участка для отпечатка (пирамида вдавливается вблизи от поры, края или границы слоя); повышенная шероховатость испытуемой поверхности; не выдержано соотношение между толщиной покрытия и глубиной отпечатка (на микротвёрдость покрытия влияет твёрдость основного металла); неверно выбрана прилагаемая нагрузка (не учтены потери на трение в нагружающем механизме, т. е. нагрузка оказывается заниженной; в то же время быстрое опускание индентора будет ее завышать); неточно измерены диагонали отпечатка (из-за недостаточного увеличения объектива, неудачного освещения поля зрения микроскопа, неверного отсчёта по шкале барабана окуляра-микрометра).

При выборе нагрузки для исследования продольных шлифов нужно исходить из соотношения предполагаемой толщины покрытия с глубиной отпечатка. Если толщина испытуемого покрытия неизвестна, то рекомендуется измерить твёрдость несколько раз, последовательно увеличивая нагрузки. Если материал основы не влияет на результаты измерений микротвёрдости, то полученные значения будут близки. Если микротвёрдость при возрастании нагрузки будет уменьшаться или увеличиваться, то нагрузку снижают до совпадения или близости результатов при двух смежных нагрузках. Такой выбор нагрузок приемлем прежде всего для малопоритсых, однородных и изотропных покрытий. Затем в зависимости от отношения толщины покрытия к глубине отпечатка выбирают оптимальную нагрузку.

При измерении микротвёрдости на продольных шлифах должно выполняться соотношение:

h = d/7 ≤ δ/10, (2.8)

где δ − толщина покрытия; h − глубина вдавливания; d − диагональ отпечатка.

Нарушение условия (2.8) приведёт к получению ложной зависимости микротвёрдости покрытия от его толщины и нагрузки на индентор.