技術(shù)文獻(xiàn)

鋁合金表面硬質(zhì)陽(yáng)極氧化層硬度儀器檢測(cè)

閱讀次數(shù)：6910 發(fā)布時(shí)間：2017/7/13 9:57:26

氧化膜的硬度測(cè)試及方法研究

· 為了提高鋁合金部件的耐磨性能，延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)鋁合金進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，試驗(yàn)表明，正確進(jìn)行氧化膜厚度及硬度測(cè)試是確保硬質(zhì)氧化順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

1.影響路合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜性能的因素
在低溫條件下，通過(guò)可細(xì)微調(diào)節(jié)的微脈沖直流電，電解液主要分為硫酸介質(zhì)，進(jìn)行鋁合金活塞硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理，在鋁合金工件表面獲得厚度≥0.04mm、硬度≥350HV的耐磨損抗腐蝕的氧化膜。
氧化膜硬度是影響膜層耐磨性能的決定因素，其次是氧化膜厚度。其硬度不僅與鋁合金材質(zhì)及氧化處理工藝有關(guān)，還和氧化膜厚度直接相關(guān)。但研究發(fā)現(xiàn)，氧化膜并非越厚越好。氧化膜厚度厚道一定程度后，硬度反而下降。同時(shí)在生產(chǎn)中也不希望氧化膜太厚，否則易導(dǎo)致氧化膜龜裂，從而減低氧化膜與基本金屬的附著力，影響鋁合金的力學(xué)性能。因此，準(zhǔn)確測(cè)定氧化膜的厚度就成為提高氧化膜性能的關(guān)鍵。
2.氧化膜厚度與硬度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
作為一種破壞性檢驗(yàn)方法，氧化膜硬度試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)應(yīng)有較好的重現(xiàn)性、精確度，即可比性要強(qiáng)。而影響測(cè)試結(jié)果的因素有很多，若測(cè)得的顯微硬度值在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，或者與工藝預(yù)期值相差懸殊，那么就失去了試驗(yàn)為生產(chǎn)服務(wù)的目的。
由不同牌號(hào)的鋁合金氧化膜厚度與硬度試驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表1）可以看出，氧化膜厚度與硬度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)保證鋁及其合金氧化的順利進(jìn)行甚為重要。為此推薦采用HV-1000Z自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微維氏硬度計(jì)以及HVS-1000Z數(shù)顯自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微維氏硬度計(jì)作為測(cè)試氧化膜硬度、厚度的主要測(cè)試設(shè)備。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，著重做到以下要求。（詳細(xì)請(qǐng)咨詢：上海皆準(zhǔn)儀器設(shè)備有限公司）
（1）制備符合技術(shù)要求的試樣，要求操作人員熟悉試驗(yàn)儀器的性能并做到操作規(guī)范，合理確定測(cè)試點(diǎn)的位置及選用載荷，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃化處理。
（2）制作專用試樣夾具，保證氧化膜試樣截面與測(cè)試儀器的垂直度，以提高測(cè)試精度。
表1 不同材料氧化膜厚度與硬度測(cè)試試驗(yàn)及數(shù)據(jù)

材料牌號(hào)	氧化膜厚度/mm	顯微硬度/HV
工業(yè)純鋁	0.03~0.07	≥800
LF21	0.07~0.12	≥600
ZL401	0.03~0.07	≥350
ZL402	0.07~0.12	≥300
LD2	0.03~0.07	≥350
LD5	0.07~0.12	≥300

HV-1000Z自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微維氏硬度計(jì)

產(chǎn)品介紹：

HV-1000Z自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微硬度計(jì)采用殼體整體澆鑄加工，打孔對(duì)位采用一刀式直通，保證了各孔位的同心度同軸度，為機(jī)器的高精度及高穩(wěn)定性墊定了良好的基礎(chǔ)，硬度計(jì)光源采用南光金相顯微鏡上專用高清晰成像光源系統(tǒng)，光場(chǎng)亮度均勻清晰，從而減小了打印壓痕的測(cè)量誤差。操作界面采用菜單式結(jié)構(gòu)，可在操作面板上選擇硬度標(biāo)尺HV或HK，測(cè)試的硬度值，手動(dòng)輸入顯示。可進(jìn)行各種硬度值相互轉(zhuǎn)換。

硬度值的誤差可通過(guò)軟件輸入進(jìn)行修正，使硬度值更精確的符合要求。

應(yīng)用范圍：適用于黑色金屬、有色金屬、IC薄片、表面涂層、層壓金屬；玻璃、陶瓷、瑪瑙、寶石等炭化層和淬火硬化層的深度及梯度的硬度測(cè)試。

HV-1000Z自動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微硬度計(jì)具有在測(cè)試時(shí)壓頭與物鏡相互切換，測(cè)試點(diǎn)自動(dòng)定位精確。

技術(shù)規(guī)格
硬度標(biāo)尺	維氏、努氏
試驗(yàn)力	10-25-50-100-200-300-500-1000gf
試驗(yàn)力選擇	手動(dòng)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)	符合EN-ISO6507、ASTM E384&E92和JIS標(biāo)準(zhǔn)
加卸載方式	自動(dòng)
保荷時(shí)間	0-60秒可調(diào)
轉(zhuǎn)塔	自動(dòng)
測(cè)微目鏡倍數(shù)	10X
測(cè)量分辨率	0.5μm (鼓輪讀數(shù))
物鏡放大倍數(shù)	10X 40X
總放大倍數(shù)	100X（觀察）400X（測(cè)量）
測(cè)量范圍	150μm
光通道	雙通道/CCD
濾光鏡	綠色
光源	鹵素?zé)簦炼瓤烧{(diào)節(jié)）
硬度值分辨率	0.1個(gè)維氏單位
硬度轉(zhuǎn)換	布氏、洛氏、表面洛氏
試件高度	90mm
中心線處深度	120mm
XY試臺(tái)尺寸	100X100mm
XY試臺(tái)移動(dòng)距離	25X25mm
XY試臺(tái)*小位移數(shù)	0.01mm
工作溫度	23±5℃
工作濕度	<65%
主機(jī)尺寸	530mmX290mmX490mm
硬度計(jì)凈重	40Kg
電源	220V 2A 50-60HZ

*軟件為選配件：

自動(dòng)硬度計(jì)測(cè)量軟件簡(jiǎn)介

一、用途

適用于鋼鐵生產(chǎn)、船舶制造、汽車制造、飛機(jī)制造、高壓容器，電利器件、軸承、標(biāo)準(zhǔn)件、五金紡織配件和儀器儀表配件等各種與金屬材料制品有關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)。利用該軟件提供的分析結(jié)果，可使企業(yè)質(zhì)量控制更具有科學(xué)依據(jù)，提高企業(yè)管理水平和對(duì)外形像，是企業(yè)從事科技新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控的有效工具。該軟件亦可作為與金屬材料有關(guān)的科研單位、制造工廠、大專院校等部門從事理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)分析和基礎(chǔ)科學(xué)研究的有效工具。

二、功能：

計(jì)算機(jī)測(cè)量圖象分析系統(tǒng)精確修正和梯度圖示。也可目鏡測(cè)量。輸出測(cè)量數(shù)據(jù),圖象,金相圖形, 及硬度梯度圖,可打印或保存.、該機(jī)是電腦微機(jī)測(cè)量系統(tǒng)與硬度試驗(yàn)計(jì)相結(jié)合的測(cè)量圖象分析系統(tǒng)。*通過(guò)軟件對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，測(cè)量出試驗(yàn)壓痕的硬度值。 *可以對(duì)維氏、布氏、努氏、滲碳層、氮化層等進(jìn)行試驗(yàn)。*對(duì)壓痕圖像可以進(jìn)行對(duì)比度、光亮度等的調(diào)節(jié)。 *對(duì)于光潔度不好的試樣所得的壓痕可以進(jìn)行邊緣檢測(cè)操作。 *壓痕可以2×的放大，以便更好的測(cè)量出試驗(yàn)值。 *對(duì)圖像文件和數(shù)據(jù)文件可以分別作打開(kāi)、存儲(chǔ)、打印報(bào)告為中英文、數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)入Excel文擋等處理。 *能隨時(shí)查看數(shù)據(jù)文件和圖像文件，數(shù)據(jù)文件采用表格和曲線的形式打印。 *根據(jù)需要可以選擇高倍或低倍物鏡。 *支持WIN9X、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。可配置于各種顯微硬度計(jì)，各種維氏/努氏硬度計(jì).并附帶測(cè)量長(zhǎng)度、角度攻能、可作簡(jiǎn)單投影儀使用。