纳米级显微硬度试验研究

阐述了一种纳米尺度下测试材料显微硬度的试验方法——深度硬度试验法。并研制了深度硬度试验装置，采用压电陶瓷传感器实现微位移和激光测试超低载荷，该试验装置分辨率高，可以实现纳米级压痕的显微硬度测试。     

基于数字图像处理的布氏硬度压痕直径测量方法

在分析布氏硬度试验压痕图像的基础上,提出了基于数字图像处理的布氏硬度压痕直径测量方法.利用CCD相机获取压痕图像,通过图像分割、目标区域处理、压痕圆拟合等步骤完成图像处理,由此实现对压痕尺寸的自动精确测量.     

表层材料硬度检测及结果的对比分析

针对表层材料硬度检测中常用的几种显微硬度仪以及近年来发展的同乡会米压痕技术，对比分析了各种硬度仪的特点及其使用范围，着重指出了显微硬度仪与纳米压痕仪的定义在物理本质上的差别。最后针对最常用的维氏显微硬仪与目前先进的纳米压痕技术，利用有限元数值模拟并结合纳米压痕实验数据，给出了两种硬度值在数量上的关系。     

HR_3—IC_1型超声波硬度计

无锡市无线电九厂最近生产一种HR_3—IC_1型超声波硬度计,这是一种借助于传感器在进行显微压痕过程中谐振频率的变化来测量材料硬度的新颖仪器。由于作用力小,试件表面的损坏极小。适用于大小型不易搬、拆零部件以及几何形状复杂的零件的测量,这些都是其它硬度计无法比拟的特点。这种硬度计的主要技术参数是:     

纳米压痕硬度计测方法的研究进展

针对纳米尺度下的材料硬度测量,利用纳米硬度计得到压痕的载荷-压深曲线,并用原子力显微镜得到压痕的三维形貌图.通过载荷-压深曲线和压痕形貌图,以及相应的计算方法,可以得到纳米压痕硬度.纳米压痕硬度计测方法不同,得到的材料硬度值也不同.分析现有的几种纳米压痕硬度计测方法,找出它们的优缺点,并对未来发展方向做了展望.     

纳米力学探针的基本原理及其应用实例

介绍了一种新型的材料微区力学性能检测系统NanoIndenterII纳米显微力学探针。纳米显微力学探针是一个压入系统 ,其实验过程全部由计算机控制 ,压头的位移精度可达到 +/ - 0 .0 4nm ,因此可以研究材料的微区力学性能 ,它更适合于分析各种镀膜材料、离子注入材料、表面改性等材料的硬度分布及其弹性模量。它与显微硬度计的最大差别在于它能连续记录载荷 位移数据 ,通过载荷 位移数据计算材料微区的硬度和弹性模量 ,而不需要通过光学方法测定压痕面积 ,因此避免了测量和材料弹性恢复引入的误差。本文阐述了它的实验原理、硬度及弹性模量的计算方法并列举了它在材料科学中的应用     

硬度检测中值得注意的几个问题

在硬度值的检测中,由于有些同志对压痕的测量方法掌握的不正确,因而所测出的硬度值就不准确,现将压痕测量中值得注意的几个问题提出,供有关人员参考。     

超声波硬度传感器在大口径管件内镀层硬度测量中的应用

通过分析超声波硬度传感器的特点,提出采用超声波硬度传感器技术实现对管件镀层硬度进行现场无损测量的方法.     

探讨用测量压痕深度求得布氏硬度值的方法

根据金属布氏硬度试验原理和计算公式，应用光栅传感器（或差动变压器），高精度电子组成元件，对ＨＢ３０００型硬度计（附加测深装置）进行技术改进，测量压痕的深度ｈ的操作方法；通过技术软件，从而实现ＨＢｓ（ｗ）示值检测自动化。     

基于CCD和光栅尺的布氏硬度测量装置

将CCD和光栅尺同时应用于布氏硬度压痕测量,试验证明：系统测量结果基本不受CCD对焦及照明光强变化的影响;测量准确度容易保证,重复性好,自动化程度及效率较高,同时大大缓解了布氏硬度测量中的视觉疲劳。     

材料表面薄膜硬度的测试计算

给出了基于纳米硬度试验的表层薄膜的硬度测算方法。首先研究如何利用有限元计算弥补纳米硬度测量在压痕深度小于百纳米时的精度缺陷，进而探讨薄膜一基体材料系统的硬度随压痕深度变化的规律，最后导出了根据实验曲线预测表层薄膜材料的硬度的公式，并进行了实验验证。     

MVK-E型显微(努氏)硬度计测量装置的改造

MVK- E型显微 (努氏 )硬度计的结构外形如图 1所示 ,硬度计采用的显微金刚石压头如图 2、努氏金刚石压头如图 3所示。图 1　 MVK-E型显微 (努氏 )硬度计外形图1 .机体 ;2 .调整试台升降机构 ;3.试台 ;4.压头 ;5.物镜 ;6.压痕测量机构 ;7.目镜图 2　显微金刚石压头MVK- E型显微 (努氏 )硬度计具有 0 .2 5 N(2 5gf) ,0 .4 9N(5 0 gf) ,0 .98N(10 0 gf) ,1.96 N(2 0 0 gf) ,4 .90 N(5 0 0 gf)和 9.81N(10 0 0 gf)六级试验力 ,适用于小件、薄件、脆硬件等金属及非金属材料等试件的显微硬度或努氏硬度的检定和检测 ,同时也可测量玻璃、玛…     

减小硬度块定度误差经验点滴

硬度决定度过程中除了要严格按规程进行外，还要注意下列问题。1定度前标准硬度计的检定首先，用过期或废硬度块多压几点（10次以上），使硬度计处于工作状态。其次，检定标准硬度计的基准（比对）硬度块应尽量选择均匀性好的，以减小传递误差。再次，在硬度块上应尽量接近原压痕处打硬度，以便接近原试验条件，减少传递误差。见图1。2检定标准硬度计和定度硬度块要同一个人，换人要重新检定标准硬度计，以减小人员操作误差。对于非数字显示的硬度计，操作人员的眼睛视线应尽量与读数装置保持同一位置，以免造成视线变化，引起读数误差。3对…     

迈克耳孙干涉仪读数器的设计

迈克耳孙干涉实验常用来进行精密测量，在测量中对条纹移动数量的计数直接决定着测量结果。应用光纤传感器及电子电路制作的读数装置，能记录干涉条纹在任一单方向移动的相对数目。它结构简单，具有实用性，使实验人员从烦琐的读数测量工作中解脱出来。它还适用于其它干涉条纹实验的自动读数之用。     

超声波硬度传感器在大口径管件内镀层硬度测量中的应

通过分析超声波硬度传感器的特点,提出采用超声波硬度传感器技术实现对管件镀层硬度进行现场无损测量的方法。     

镍基定向凝固合金表面涂层力学参数测量

针对所研究的镍基定向凝固合金表面高温防护涂层的厚度远大于一般涂层的特点,提出一种简捷方便的新方法测量涂层的硬度和弹性模量,便于同时研究涂层表面和系统界面对测量结果的影响.并通过传统纳米压痕仪的测量结果,以及镀在另一种定向凝固合金表面的同一种涂层测量结果间的对比,验证了试验结果的正确性.     

纳米压痕法表征微电子焊点界面的力学性能

通过对微电子共晶SnBi/Cu焊点界面的微观力学性能的表征,介绍了纳米压痕法测量硬度、弹性模量、室温蠕变速率敏感系数的方法和原理.用恒定载荷法(4mN)测量了界面各相的硬度和弹性模量,测量结果表明:焊点界面处Cu6Sn5、Cu3Sn、Cu、Bi、Sn各相的硬度平均值分别是6.0、2.8、1.6、0.7、0.3GPa;弹性模量分别为117.0、146.0、127.9、58.6、49.5GPa;共晶SnBi焊料经120℃7天时效后,硬度为0.22GPa(恒定载荷50mN),弹性模量为73GPa,室温蠕变敏感指数为0.115.     

SiC/ Cu 复合材料的性能

采用磁控溅射技术制备了SiC/Cu复合材料和SiC、Cu膜.用SEM和XRD对材料的微观结构进行观察和分析,压痕测试和拉伸实验结果表明:SiC/Cu复合材料的层状结构清晰,其韧性和拉伸强度相对于SiC材料有很大提高,但显微硬度有所降低.断口分析表明:裂纹偏转、金属塑性变形、宏观桥联等是其拉伸强度提高的主要原因.     

镁铝尖晶石高温环境加工性能研究

镁铝尖晶石是一种硬脆透明陶瓷材料,为解决其难加工问题,超精密激光辅助车削加工技术被应用于精密加工中.因此,采用高温维氏压痕试验以及高温刻划试验,对镁铝尖晶石高温环境下加工性能的研究具有重要意义.当加工环境温度从23℃上升至283℃时,维氏显微硬度值从15.85GPa降低至7.66GPa,脆塑转变临界深度平均值从0.51...     

用图像处理技术对航空相机镜头分辨力的测量

介绍了一种以线阵CCD固态传感器取代读数显微镜，能自动测量和实时显示结果的航空相机镜头分辨力测量系统，论述了系统的工作原理、设计及该系统的测量误差。