一种金属薄片试样硬度测试方法技术

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。

A test method for hardness of sheet metal samples

【技术实现步骤摘要】
一种金属薄片试样硬度测试方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术目的：提供一种新的方法解决现有的使用表面硬度计及薄片试样辅助钣平模具进行金属薄片试样硬度测试时，因现有方法中的薄片试样难以钣平达到要求平整度及钣平方法不良使硬度测试结果产生明显误差，而导致结果不准确问题；提供一种新的金属薄片试样硬度测试辅助模具及操作步骤。本专利技术的技术解决方案：一种金属薄片试样硬度测试方法，其基本方式是使薄片试样固定在薄片试样模具上组成带模具试样组件后，将其以薄片试样测试表面朝上、水平地安置在适合于测试金属薄片试样硬度的表面硬度计的载物台上，然后，按常规程序在薄片试样的上表面的硬度测试区域进行各硬度测试点的硬度相关参量测试及取值，再分别由表面硬度计的电脑计算出各硬度测试点的硬度值，其特殊之处是：其步骤是：(1)制备所述的薄片试样模具：所述的薄片试样模具的组成结构是：其由上压板，下压板，压紧螺栓组成，压紧螺栓的上端与上压板的下平面中部相垂直联结固定后穿过下压板中部的通孔及螺帽，将螺帽套于螺杆下端上并将其向右旋转，可将下压板向上推压使其上平面与上压板的下平面相贴合，也可再向左旋转螺帽而使上压板、下压板之间松动分离，上压板上带有数个垂直于其下平面的通孔，其下端口尺寸小于薄片试样上表面尺寸、大于表面硬度计的压头的下段的相应高度处横截面尺寸(所述的相应高度处横截面是指表面硬度计的压头通过所述的通孔对同类试样在所述的硬度测试区域中部进行硬度测试过程中，当压头的位置最低时其与上压板的上表面等高处的横截面)；上压板的厚度小于表面硬度计的压头长度并取较小值；(2)组装所述的带模具试样组件并将其安置于所述的表面硬度计的所述的载物台上面：所述的薄片试样活动安装在薄片试样模具的上压板与下压板之间而构成带模具试样组件，其薄片试样的片数为不多于所述的上压板上的所述的通孔的个数的1-8片，使每片所述的薄片试样的上平面中部分别位于至少一个所述的上面板上的通孔的下方，各薄片试样之间不上下重叠，使薄片试样被压平至表面平整度达到硬度测试要求；所述的带模具试样组件的下端面可平稳地、水平安置在所述的表面硬度计的载物台上面；(3)测试薄片试样的硬度：所述的硬度测试区域是所述的上压板的所述的通孔所包围的区域；所述的表面硬度计的压头及压痕测量装置，通过所述的上压板的所述的通孔对其下方所述的硬度测试区域上的各硬度测试点进行所述的硬度相关参量的测试及取值；(4)卸下所述的薄片试样：左旋转动所述的螺帽，松动分离所述的上压板、薄片试样、下压板后卸下所述的薄片试样。根据上述技术解决方案所述的一种金属薄片试样硬度测试方法，其特殊之处是：所述的表面硬度计是适合于金属薄片试样硬度测试的台式维氏硬度计或台式表面洛氏硬度计或便携式维氏硬度计或便携式表面洛氏硬度计或纳米压痕硬度计或便携式超声波硬度计。根据上述技术解决方案所述的一种金属薄片试样硬度测试方法，其特殊之处是：所述的薄片试样模具的所述的压紧螺栓的所述的螺帽由下端面为平面的法兰板及位于其上面中部并垂直于其下端面、自上端面向下带1个带螺纹盲孔的立柱构成，其水平投影尺寸大于所述的下压板的下端面尺寸。根据上述技术解决方案所述的一种金属薄片试样硬度测试方法，其特殊之处是：所述的薄片试样模具的所述的下压板的下面上边沿带包围所述的螺杆下端及螺帽的等高环形凸缘(即下压板的下面环形凸缘以内为凹坑)，其内侧空间的水平投影尺寸大于所述的螺帽及旋转其需用的工具的水平截面尺寸，所述的螺杆的长度小于所述的上压板加所述的薄片试样加所述的下压板厚度，大于所述的螺杆的长度小于所述的上压板加所述的薄片试样加所述的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属薄片试样硬度测试方法，其包括使薄片试样固定在薄片试样模具上组成带模具试样组件后，将其以薄片试样测试表面朝上、水平地安置在适合于测试金属薄片试样硬度的表面硬度计的载物台上，然后，按常规程序在薄片试样的上表面的硬度测试区域进行各硬度测试点的硬度相关参量测试及取值，再分别由表面硬度计的电脑计算出各硬度测试点的硬度值，其特征是：其步骤是：(1)制备所述的薄片试样模具：所述的薄片试样模具的组成结构是：其由上压板，下压板，压紧螺栓组成，压紧螺栓的上端与上压板的下平面中部相垂直联结固定后穿过下压板中部的通孔及螺帽，将螺帽套于螺杆下端上并将其向右旋转，可将下压板向上推压使其上平面与上压板的下平面相贴合，也可再向左旋转螺帽而使上压板、下压板之间松动分离，上压板上带有数个垂直于其下表面的通孔，其下端口尺寸小于薄片试样上表面尺寸、大于表面硬度计的压头的下段的相应高度处横截面尺寸(所述的相应高度处横截面是指表面硬度计的压头通过所述的通孔对同类试样在所述的硬度测试区域中部进行硬度测试过程中，当压头的位置最低时其与上压板的上表面等高处的横截面)；上压板的厚度小于表面硬度计的压头长度并取较小值；(2)组装所述的带模具试样组件并将其安置于所述的表面硬度计的所述的载物台上面：所述的薄片试样活动安装在薄片试样模具的上压板与下压板之间而构成带模具试样组件，其薄片试样的片数为不多于所述的上压板上的所述的通孔的个数的1-8片，使每片所述的薄片试样的上平面中部分别位于至少一个所述的上面板上的通孔的下方，各薄片试样之间不上下重叠，使薄片试样被压平至表面平整度达到硬度测试要求；所述的带模具试样组件的下端面可平稳地、水平安置在所述的表面硬度计的载物台上面；(3)测试薄片试样的硬度：所述的硬度测试区域是所述的上压板的所述的通孔所包围的区域；所述的表面硬度计的压头及压痕测量装置，通过所述的上压板上的所述的通孔对其下方所述的硬度测试区域上的各硬度测试点进行所述的硬度相关参量的测试及取值；(4)卸下所述的薄片试样：左旋转动所述的螺帽，松动分离所述的上压板、薄片试样、下压板后卸下所述的薄片试样。/n...

【技术特征摘要】
1.一种金属薄片试样硬度测试方法，其包括使薄片试样固定在薄片试样模具上组成带模具试样组件后，将其以薄片试样测试表面朝上、水平地安置在适合于测试金属薄片试样硬度的表面硬度计的载物台上，然后，按常规程序在薄片试样的上表面的硬度测试区域进行各硬度测试点的硬度相关参量测试及取值，再分别由表面硬度计的电脑计算出各硬度测试点的硬度值，其特征是：其步骤是：(1)制备所述的薄片试样模具：所述的薄片试样模具的组成结构是：其由上压板，下压板，压紧螺栓组成，压紧螺栓的上端与上压板的下平面中部相垂直联结固定后穿过下压板中部的通孔及螺帽，将螺帽套于螺杆下端上并将其向右旋转，可将下压板向上推压使其上平面与上压板的下平面相贴合，也可再向左旋转螺帽而使上压板、下压板之间松动分离，上压板上带有数个垂直于其下表面的通孔，其下端口尺寸小于薄片试样上表面尺寸、大于表面硬度计的压头的下段的相应高度处横截面尺寸(所述的相应高度处横截面是指表面硬度计的压头通过所述的通孔对同类试样在所述的硬度测试区域中部进行硬度测试过程中，当压头的位置最低时其与上压板的上表面等高处的横截面)；上压板的厚度小于表面硬度计的压头长度并取较小值；(2)组装所述的带模具试样组件并将其安置于所述的表面硬度计的所述的载物台上面：所述的薄片试样活动安装在薄片试样模具的上压板与下压板之间而构成带模具试样组件，其薄片试样的片数为不多于所述的上压板上的所述的通孔的个数的1-8片，使每片所述的薄片试样的上平面中部分别位于至少一个所述的上面板上的通孔的下方，各薄片试样之间不上下重叠，使薄片试样被压平至表面平整度达到硬度测试要求；所述的带模具试样组件的下端面可平稳地、水平安置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明彪，陈昭云，刘文昌，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：青海;63