对制成品的检验主要已成为保证产品满足日益苛刻的规格要求的标准做法。在某些情况下，这可能意味着长期建立的质量控制方法将不得不被推向其极限。一个例子是钢的热处理。硬度测试用于检验热处理已有100多年的历史。
随着技术的发展变得更加精致，应用更具体地，测试方法进一步开发了技术。在大大竞争的切割刀片行业中，刀片必须具有适当的硬度以保持边缘，同时过硬可能导致脆性失效。当淬硬材料是研磨的时，残留的亚博网站下载热量可以改变微观结构并且还会软化刀刃。
通过设计，叶片质量最小，因此在最终精整过程中的余热控制也很重要。因此，准确的硬度测试对于保证产品的高质量是很重要的。测试切割刀片的硬度变得很有趣，因为必须制造凹痕，然后利用低负荷和相应的小凹痕精确测量。这需要适当的试样准备和仔细使用硬度测试设备。app亚博体育本文综述了金相准备和显微硬度测试的应用指南;即使这些原理适用于任何硬质材料的维氏测试。
挑战
在潜水到标本制备之前，重要的是选择适用于样品材料和预期硬度的方法。对于刀片示例，预期的维氏维氏硬度（HV）值可以是700HV的向上，并且可以延伸到1200个HV范围内。对于这种硬化部分，检查样品必须安装，接地，然后在保持平坦边缘的同时抛光。为了获得有效的对称硬度缩进，平坦度至关重要，因为样本中的圆角或倾斜会导致测量中的显着误差。
ASTM-E-92努维氏硬度测试标准规定，任何压痕距任何边或其他压痕的对角线尺寸应为2.5倍。因此，在叶尖附近放置缩进需要低负荷，因此预期的缩进对角线将非常小，即4到5 μm对角线长度。用这样小的缩进尺寸，精确测量将是极其困难的，如果硬度测试仪没有高的放大目标。即使有100倍目的，操作者之间手动测量具有眼件的小缩进可能会有显着差异。这些因素影响硬度测试结果的可重复性和可重复性。
金相制备
通过深入关注样品制备，可以大大减少将样本准备好硬度测试的时间。使用高精度截面锯可以允许切割极近的感兴趣区域而不具有样品损坏或加热的风险。立方体氮化硼叶片比金刚石更适合黑色材料，即使可以在一些机器上使用磨料刀片。亚博网站下载
切口应远离硬度试验面的距离，并考虑到研磨和抛光的预期厚度和切片叶片的厚度。通常，在切片期间产生的损坏较少，需要更少的研磨（具有粗灰色）;反过来，这降低了破坏感兴趣领域的风险。
通过切割刀片或具有高纵横比的其他样本材料，希望将几块刀片样品一起安装在一起。亚博网站下载这可以更有效，并且具有多个样品的含量将使安装在准备期间更稳定并帮助保持平坦度。使用支持夹是将样本垂直于安装底部平面的良好方法。应选择安装材料，具有保持最佳边缘保留 - 低收缩和高硬度的特性。可以选择两种安装路线可供选择：可浇铸安装或热压缩。用浇铸安装，最好的选择是一种坚硬，非常低的收缩丙烯酸材料，如瓦琳3003.通过压缩安装过程，最佳选择将是细粒，硬，矿物质填充的环氧材料，如Epomet f。
在安装之前清洁并在安装之前清洁样品是必要的;而不是这样做可能导致安装材料和样本之间的差距。收缩间隙可防止在制备期间支撑的样本的边缘，这导致边缘舍入，也是在研磨和抛光过程中收集的位点，然后分散污染物。
使用半自动研磨机/抛光机可使制备过程具有更强的重复性和一致性。为了使试样尽可能平整，建议使用金刚石研磨盘(DGD)和无绒毛布。采用中心力磨削，使平面度最大化，保证磨削均匀。在制备极硬材料时，最重要的是尽量减少对软表面的抛光时间;否则将导致边缘圆角。抛光步骤应该优化，而不是过度。如果在最后一个阶段后完成的效果还不够好，建议返回并重复之前的阶段，而不是抛光。
所采用的抛光路线在下表1中概述。使用一系列顶点DGD研磨盘来平直解样品，并连续减少划痕。钻石磁盘远远优于碳化硅纸，用于保持平坦度。用于3μm金刚石的三叉布和用于0.05μm的最终抛光步骤的化学计数器都选择用于获得样品中最佳平坦度。
| 研磨/抛光，高硬度黑色材料 |
| 一步不。 |
表面 |
磨料 |
润滑剂/扩展器 |
力
（每样本） |
时间
（闵：秒） |
滚筒速度
（rpm） |
头速度
（rpm） |
旋转 |
| 1 |
DGD黄色 |
35μm.
钻石 |
水 |
8磅 |
直到飞机 |
250. |
60 |
>> |
| 2 |
DGD白 |
15μm
钻石 |
水 |
8磅 |
05：00 |
250. |
60 |
>> |
| 3. |
三叉戟 |
3μm
钻石 |
- |
8磅 |
04:00 |
150. |
60 |
>> |
| 4. |
Chemomet. |
0.05μm.
氧化铝 |
• |
8磅 |
02：00 |
130. |
60 |
>> |
>> COMP•最后15-20秒用水冲洗压板* 1.25“安装，按标本安装直径的尺度负荷*表1：金相制备方法
显微硬度测试
选择正确的设置微硬度测试切割刀片标本是至关重要的。适当的系统配置也很重要。应从环境振动中隔离测试仪，以低负荷微硬度测试。如果振动是一个问题，可能会发生不准确的负载应用。鉴于测试区域限于叶片尖端，重复压痕可能需要重新制备样品。因此，放置在刀片尖端的凹槽不留下误差的空间。
硬度测试仪在低负载下必须准确和可重复。负载电池测试仪允许高精度地施加负载，而滴重测试仪可能易于轻微的过载。无论选择哪种类型的测试仪，测试仪必须是可重复的，准确的，符合性的。
当测量低负载压痕时，100X物镜是必须的。ASTM E92解决了由于各种可能的测量误差而在制作和测量小于20 μm的压痕时所固有的困难。当光学分辨率达到极限时，通过目镜在100X下测量4 μm尺寸的缩进时，10%的误差(0.4 μm)可能并不少见。由于提高了能见度，在监视器上进行的测量提高了精度，而且比通过丝状目镜进行的测量更具有可重复性。当对角线下降到4 μm大小时，数字图像使测量如此小的缩进更容易。数字放大的选择将进一步提高测量精度和重复性。
目前的自动硬度系统采用计算机和综合软件控制硬度计。它是一个智能测试仪，使用复杂的测量算法，以捕捉缩进的图像，并自动测量其对角线长度。自动测量允许快速，准确和可重复的结果，并将转换测量对角线直接到硬度值，而不需要操作员进行任何计算或使用查找表。所有这些函数。大大有助于减少操作之间的误差和方差。
测试仪必须能够在指定点定位，然后将缩进放置在一起。自动测试仪将允许使用指定位置的多个缩进进行硬度进行编程。更智能的软件系统允许在开发模板上进行标本跟踪和缩进展示。对于高体积质量验证测试，多样品测试可以大大降低测试操作时间。与手动测试仪相比，对自动硬度测试的时间研究表明，80％以上的时间为80％。当然，每种情况都会有所不同;但是，实际节省通常是显着的。
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图1。微硬度在刀片尖端上进行，HV10GF 747 @26μm从刀片尖端进行。测试仪：VH3300自动硬度测试仪，带径向软件。
图片来源:比勒
总结
切削刀片的质量评估有其挑战，但这些是可以克服的。技术和对标本制备细节的关注是成功的关键因素。使试样平直而没有边缘的圆角将使锯齿位于叶片尖端附近。使用全自动或半自动磨床/抛光机将提供可复制的、均匀的样品。
采用集成软件系统和高质量光学仪器的自动硬度计是另一个关键因素。它们减少了不同运算符之间的运算符误差和方差。自动测量压痕准确、快速;缩进位置是精确和可重复的。总硬度测试时间明显缩短。
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