顯微硬度計物鏡及壓頭的碰傷案例分析

案例一

  需要測試樣品的平均顯微硬度。 上下表面與肉眼大致平行，因此樣品直接安裝在顯微硬度計的臺上。 首先在10倍物鏡下對焦觀察，焦平面基本在同一平面上。  ，圖像略微模糊。 然后選擇加載載荷、加載速度、保壓時間等參數進行顯微硬度點測。 此時，金剛石壓頭可能會被樣品損壞。

  其原因是樣品的局部微觀區域基本在同一焦平面上，但整個樣品的宏觀區域可能一側較高而另一側較低。  10倍物鏡聚焦后距樣品表面約12mm，但切換到金剛石壓頭進行顯微硬度標記時，壓頭與樣品表面的距離僅為0.5mm左右。 如果樣品上下表面的高度差大于0.5mm，則金剛石壓頭可能會被樣品表面較高的一側擦傷。

  解決方法：如果不能確定樣品上下表面完全平行，則必須將樣品壓平（見圖1）：首先，樣品上下表面應大致平行，周圍加工毛刺 樣品應該被移除。 選擇上下表面完全水平的墊片，將橡皮泥放在墊片上。 橡皮泥的厚度不應超過3mm。 橡皮泥應該選擇質地較硬的。 如果質地較軟，在上樣過程中容易翻滾，造成樣品不均勻。 經適當風干硬化后即可使用。 將樣品底部放在橡皮泥上，在壓平機下方進行垂直壓平。 壓平機應放在水平面上，壓平時用力要適中。 樣品不應在橡皮泥中嵌入太深并直接與墊圈接觸。  . 試樣壓平后，可避免試樣碰撞壓頭。

  圖1 樣品壓扁處理

  案例2

  樣品需要測量第二相的硬度。 樣品安裝在顯微硬度計的平臺上。 此時，10x 物鏡正對樣品頂部。 考慮到是測量顯微組織中第二相的硬度，需要在50x鏡頭下觀察第二相，所以直接切換到50x物鏡下觀察。 此時，可能會損壞 50x 物鏡。

  原因是顯微硬度計上臂三個部件高度不一致，10x物鏡較短，安裝長度約為15mm，50x物鏡和金剛石壓頭安裝后較長 . 鏡頭長度約為26mm。 由于樣品是直立放置的，10x物鏡離樣品越遠，越安全，而50x物鏡離樣品越近，危險性越大。 我們放好樣品后，樣品和10x物鏡之間還有一定距離，但是如果我們不在10x物鏡下對焦，直接切換到50x物鏡，樣品表面可能會碰到50x 鏡片。 無論是10倍物鏡還是50倍物鏡，在正常對焦條件下都可以相互切換，不會出現樣品與物鏡發生碰撞的情況。 由于法線焦點清晰，10x物鏡距離樣品表面約12mm，如圖2(a)所示，50x物鏡和金剛石壓頭距離樣品表面約0.5mm，如圖2(a)所示。 圖 2(b)。 如果不在10x物鏡下對焦，放樣后感覺離10x物鏡有一定距離，但這個距離其實不到11.5mm（12mm-0.5mm）。 物鏡之間的距離將小于 0，這將導致 50x 物鏡被樣品碰撞。

  (a) 10 倍物鏡 (b) 50 倍物鏡

  解決方法：將載物臺降到最低，將樣品放在10x物鏡下的載物臺上，待10x物鏡下焦點清晰后，在50x物鏡或金剛石壓頭之間切換。

  案例3

  顯微硬度計具有記憶功能，即只要雙擊一個硬度值，它就會自動恢復到被測點的坐標和焦距，即X軸，Y  -axis，Z軸的坐標位置。 測量界面下方是每次測試的硬度（圖3）。 某次測試后，需要回頭查看某個硬度對應的硬度點位置或重新評估該點的硬度值。 如果你直接雙擊這個點的硬度，它會返回到樣品。 在一定的硬度壓痕下，此時樣品可能會與 50x 物鏡發生碰撞。

此外，顯微硬度計還具有自動點測功能。 使用此功能時，顯微硬度計會先按設定的要求進行自動分點，等所有設定點都標出后返回第一個點。 自動對焦和硬度值測量一分。 返回測量時，50x 物鏡也可能被樣品損壞。

  造成這種情況的原因是：如果測量界面底部的硬度值在最后一個樣品測量后沒有及時清除，也沒有在測試過程中清除，操作者錯誤地雙擊了原來的值，而上一個 該值對應的樣本更準確。 當待測樣品低位時，當載物臺移回該點坐標位置時，前一個樣品與現有樣品的高度差即為載物臺Z軸自動移動的距離。 由于焦點清晰時 50x 物鏡與樣品表面的距離約為 0.5mm，當載物臺自動上移 0.5mm 以上時，樣品與 50x 物鏡之間的距離將小于 0，并且 50x 物鏡會受到樣品的影響。 受傷。

  另外，自動測量完成后，顯微硬度計默認從測量界面底部數值的第一個點開始測量（只有在測量界面底部數值清零時， 顯微硬度計默認是第一個自動點開始測量），同樣的原因會導致50倍物鏡在自動測量時返回樣品時被樣品磕碰。

  解決方法：更換試樣進行硬度測試或使用多點自動測試功能前，先清除測量界面下方的所有硬度值，再進行下一步。

  2、顯微硬度計的操作步驟及要求

  為了更好的使用設備，避免各種容易發生的設備磕碰，筆者制定了詳細的操作步驟和要求。

  1 樣品要求：

  待測硬度試樣的上下表面應完全平行。 如果它們大致平行，則必須用壓平機將它們壓平。 表面明顯不平行的樣品不能進行硬度測試。

  對于不規則形狀的樣品，必須進行鑲嵌。

  試樣不宜過大，最好小于50mm×50mm。 高度應盡可能小于30mm。

  試樣的測試面（上表面）的面積不應大于支撐面（下表面）的面積，以免試樣重心不穩而傾斜時 被擊中。

  2 準備工作：

  開機前檢查物鏡、金剛石壓頭、金剛石壓頭保護套是否安裝牢固。 如果它們松動，則應將它們擰緊。 載物臺的移動范圍內不應有障礙物。

  軟件啟動后，清除測量界面底部的所有硬度值。 載物臺在 10 倍物鏡下降至底部，樣品放置在載物臺上進行聚焦。

  3 測試要求

  50x 物鏡或金剛石壓頭只有在 10x 物鏡清晰聚焦后才能切換。

  對焦時，緩慢移動載物臺，并注視鏡頭，以免發生碰撞。 焦點清晰時，10x物鏡距離樣品表面約12mm，50x物鏡和金剛石壓頭距離樣品表面約0.5mm。

  當操縱桿反向轉動時，載物臺下降； 當操縱桿向同一方向旋轉時，載物臺上升。

  測試完成關機后，先將鏡頭切換到10倍物鏡，然后清除界面下方的所有硬度值，最后將樣品臺降到最低。

  如果使用多點自動測量功能，首先清除測量界面底部的所有硬度值，然后開始多點自動測量設置。

  4 特殊情況的處理

  如果在測試過程中遇到異常情況，可以立即切斷電源按鈕，停止平臺的自動移動。