显微硬度技术

显微硬度技术------大纲、实验指导书大纲实验学时：3实验类型：操作实验所属实验课程：光学分析实验教学模块实验指导书名称：《材料光学技术实验》实验指导书相关理论课程名称：材料科学与工程学导论、金工实习撰稿人：***日期：2011-8-30一、目的与任务使同学初步了解显微硬度计的基本操作过程、注意事项；了解显微硬度测试技术的应用领域；同时，通过课下的检索、整理，了解显微硬度技术还有那些特殊的用途；阅读国家有关标准。二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求教师简要介绍实验的基本技术基础，同学独立完成一个金相试样的显微硬度测试。通过实验，初步掌握显微硬度计的操作技术，要求学生能够在今后的实验中独立进行金相样品的测试，在相应的实验中熟练操作。对于显微硬度测试过程中的“压痕尺寸效应”有一个简单的了解；正确记录测试数据。对于显微硬度技术的应用，要求同学课下更多地了解。安全规范：载荷施加于样品时，绝对禁止移动载物台。2、实验安排方式固定实验开设的具体时间，可以同时安排一组实验，每组15人。三、场地与设备1、实验地点：材料学院中心实验室显微硬度测试实验室，材料楼433，24m2；金相样品制备实验室，材料楼441，70m2。2、所用设备：HXD-1000型数字显示显微硬度计5台，预磨机（M-2）10台、抛光机（P-2）10台；金相显微镜（4X1）2台。压平器、金属水平底座（或载玻片）。3、消耗性器材：橡皮泥、水砂纸、抛光绒布、吸水纸、抛光膏、腐蚀剂、显微镜灯泡。四、考核与成绩评定1、考核的内容根据实验目的、实验内容进行相应的技术考核；完成实验报告。2、成绩评定的方法根据同学实验技术掌握的程度进行10分制的评判，作为最终平台课程总成绩的一部分。（一般：5~6分；较好：7~8；出色：9~10分）五、实验大纲说明实验中，同学易出现的问题有：显微硬度测试过程中屈光度的调整不精确，样品移动过程中出现磕碰；安全操作的重要性。以上，在实验的过程中指导教师应当注意。六、参考资料[1]GB/T4340.1-1999，金属维氏硬度试验第1部分：试验方法[S]．[2]GB/T4340.1-2009，金属材料维氏硬度试验第1部分试验方法[S].[3]GB/T18449.1-2001，金属努氏硬度试验第1部分试验方法[S]．[4]GB/T18449.1-2009，金属材料努氏硬度试验第1部分试验方法[S]．实验指导书显微维氏硬度技术，在国家标准《GB/T4340.1-1999》颁布后，不再单独存在，而是回归维氏硬度试验；最新的版本已经是2009版。具体细节，可以搜索、下载、参阅有关参考文献。从操作细节说，显微硬度计的操作是金相技术中较为复杂的操作；复杂还体现在需要细心。实验过程中的样品，使用同学前面实验中制备好的样品；如果有需要，可以从新抛光、轻蚀刻。指导人员会首先演示一遍完整的HXD-1000型显微硬度计的操作技术步骤，说明安全事项；随后，再次演示操作过程，解答同学的疑问、不明。同学注意观察操作的细节，这对于观察、测量、准确程度以及安全都有影响。同学操作使用维氏压头，负荷的选取需要根据材料的具体情况有所分别；钢铁，100g较为常用，铝、铜合金，可能需要降低负荷，选用50g。保荷时间：15s。测量数据的准确记录需要根据标准执行。木材、陶瓷、岩石，都可以使用显微硬度技术进行必要的测试；同学们可以课后检索、了解一些背景资料。参考文献：[1]李久林．金属硬度试验方法国家标准（HB、HV、HR、HL、HK、HS）实施指南[M]．北京：中国标准出版社，2004．[2]蔡珣，周平南．显微硬度负荷依存性现象及其本质[J]．上海交通大学学报，1998，32（2）：27-31．[3]龚江宏，赵喆，吴建军等．陶瓷材料Vickers硬度的压痕尺寸效应[J]．硅酸盐学报，1999，27（6）：693-699．[4]韩德伟．金属硬度检测技术手册[Ｍ]．长沙：中南大学出版社，2003．[5]GB/T4340-1984，金属维氏硬度试验方法[S]．[6]GB/T5030-1985，金属小负荷维氏硬度试验方法[S]．[7]GB/T4342-1991，金属显微维氏硬度试验方法[S]．[8]ASTME384–10，StandardTestMethodforKnoopandVickersHardnessofMaterials[S]．[9]ISO6507-1:2005，Metallicmaterials—Vickershardnesstest—Part1:Testmethod[S]．[10]QB/T3822-1999轻工产品金属镀层的硬度测试方法显微硬度法[S]．[11]GB/T9790-1988金属覆盖层及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度[S]．[12]ISO4545-1:2005，Metallicmaterials—Knoophardnesstest—Part1:Testmethod[S]．[13]栾树杰．木材显微硬度的初步探索[J]．东北林业大学学报，1985，13（3）：56-63．[14]王桂华，程远方，梁何生．岩屑显微硬度法确定地层力学参数[J]．石油钻探技术，2003，31（3）：7-9．[15]刘新佳，许鹤群．用显微硬度计测定金相试样磨抛去除层厚度[J]．理化检验-物理分册，1998，34（7）：37-37．