一级计量师

为了帮助参加2012年注册计量师考试的广大学员更好的复习注册计量师考试相关知识，此处特地整理编辑了2012年注册计量师考试计量专业实务辅导资料，希望可以对大家有所帮助！

活塞环硬度的准确测量2

一般小于10μm之薄膜硬度测定值受到下列因素影响：一是受过渡层的影响较大。为加强膜基界面结合强度，提高表面硬度测定值，并在磨损过程中给予薄膜强有力的支承，在工艺上采用过渡层，例如活塞环陶瓷薄膜常用氮化、镀铬；TiN金属陶瓷环常用氮化、纯Ti层、Ni-W等作过渡层。由于显微硬度测定值是薄膜、界面、基体硬度的综合反映，所以有无过渡层、过渡层本身的硬度、弹性模量作为界面和基体一样直接影响到表面硬度的测定，十分明显，比基体硬度高的过渡层，将提高表面硬度的测定值；二是薄膜本身硬度、弹性模量、厚度及表面粗糙度影响；三是界面层的强度、弹性模量及膜基界面结合强度；四是试验手段，如载荷、压头形状等。

上述中对PVD薄膜显微硬度影响工艺因素，首先是适当的负偏压和真空度对膜层组织结构和性能有重要影响。例如Ti2N比TiN有更高的硬度和耐磨性，形成适量Ti2N需要适当的负偏压和真空度。其次在动态参数控制下沉积的膜层形态表现为层状分布特征，膜层具有较高的致密性、显微硬度及良好的耐磨性。

对复合分散镀表面硬度影响工艺因素与基质、分散粒子及其加入量、热处理有关。例如硬度值高的SiC（2500HV）就容易得到较高的表面硬度值；N-P复合镀经400℃热处理就得到较高的镀层硬度。　应指出对小于10μm的薄膜表面处理层，不能单用显微硬度来表示耐磨性能，因为薄膜的组成、结构、性能不同，特别对其中具有自润滑性能的，它不一定具有高的显微硬度，但有良好的耐磨减磨性能。对表面硬度而言，它仍有一个适合的范围，这一适合的范围正是我们要探求的。

测定环硬度操作应注意事项

1 试样（特别是毛坯）应加工到成品高度及应有的表面粗糙度。

对铸铁环一般小环（环直径小于70）的毛坯环高常为3mm，而成品高为≤1.5mm，部分工厂常对试样高度磨至大于1.5mm，有时达2mm多，这样使测出的硬度值往往高出0.5~1个单位。环样表面不能有粗车刀纹，其表面粗糙度应为Ra0.8μm，否则，测试结果会不准确。

一般对钢质环维氏硬度试样表面粗糙度要求Ra0.4μm以下；钢质环成品的表面粗糙度要求在Ra0.2μm以下。

2 被测活塞环试样的基准面（环样的下侧面）在工作台上要稳实放置并保证试验中试样不产生位移，为此环样不能挠曲或部分架空，基准面不能有毛刺，此面与工作台面应清洁且无其它污物（氧化皮、油脂、灰尘等）。

3 使压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力，加力过程中不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。洛氏硬度压力类型、所加载荷及经常测量活塞环的范围参见表1。

说明：由于铸铁活塞环广泛使用HRB测定，其实际测定范围已超出其常规测量的25~100范围。　测定维氏硬度时必须在要求的试验力范围内施加规定的试验力，其试验力从5~100kgf（约50~1000N）范围内变化，应根据要求进行选择。对氮化钢质活塞环，由于渗氮层很薄，通常用维氏硬度计（HV）进行测量时，选择试验力应根据渗氮层深度进行选择。

经过表面处理的钢质活塞环，毛坯一般选用维氏硬度5kgf（49.03N）试验力；成品钢质环选用小负荷维氏硬度0.2kgf（1.961N）试验力。测量薄膜一般加载用HV0.1、HV1.0、HV0.050三种之一.

测试维氏硬度时，从加试验力开始至全部试验力施加完毕时间应在2~10s之间。对于小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，压实下降速度应不大于0.2mm/s，试验力保持为10~15s。对于特殊材料，试验力保持时间可以延长，但误差在±2s之内。

4 整体铸铁油环不宜测定硬度值，因为油槽油孔的结构，导致不能准确测出硬度值。对于环高低于1.5mm的铸铁环，测量硬度的工作台面中心不能有凹坑，如有凹坑则测量时应添加一定刚度的垫片，将环样放置在垫片上测试（垫片应有较好的平行度，其表面粗糙度在Ra0.8μm以下），否则测定的硬度值会偏低，可能低1~2个HRB单位，甚至环被压断。

5 布氏硬度超过350HB时，钢球的硬质合金球测得的结果，可能有明显不同，因此测定位于350~450HB的布氏硬度应注明所用压头；

6 在整个试验期间，硬度计应避免受到冲击和振动。硬度计在受震状态，指针震动时不能测量硬度值；

7 拆洗硬度计或在维护硬度计加油后，应让硬度计运转多次后并经二级标准硬度试块测定，测得标块硬度值在±1个硬度单位范围内才可正式测量。一般每天上班测的第一点硬度值不能正式计数；更换压头（例如换钢珠）测试的前三点不能正式计数，往后测得的测定值才正式计数。

8 应定期（视压头的钢球或金刚石圆锥体的质量来定时间的长短），用二级标准硬度试块测试，如超出标块硬度值±1个硬度单位时，应调整或清洗硬度计。

9 选用的二级标准硬度试块的硬度值应尽量接近试样测定值，例如灰铸铁活塞环硬度值为98~108HRB，因为一般标块硬度小于100HRB，所以要选用90~95HRB硬度尽量高的标块（购买时应予注意；硬度大于100HRB的标块常常是假冒伪劣产品）。

10 压痕（指测试点）之间，压痕与工件边缘之间距离宜大于3mm。由于活塞环尺寸小，在径向厚度小于6mm时，测定点到环的内外圆无法保证大于3mm，此时测试点也应保证压痕之间，压痕与环开口端的距离不小于3mm。

11 加初载荷时，转速宜均匀，指针力求一次到位，如不到位也应控制在三小格之内；卸载荷速度不宜过快，转速要均匀，如卸载荷速度太快，硬度测定值可能会偏高0.5~1个HRB单位。

12 当钢球（Φ1.588）质量不好时，会发生下列现象：一是钢球变形（变扁）；二是钢球接触环的测量面磨损较快，导致该接触面部分表面发暗无光泽。上述两种情况均使测量值升高，常可达1~3个HRB单位，如有此现象应立即更换钢球。　13 主载荷的加载速度太快或太慢时，可将缓冲器的油针适当的旋入或旋出加以调整。　对于质量好的钢球，在使用一定时间后，宜将钢球转位（卸下重装，使钢球接触环的那个部位转换个位置）。

相关文章：

2012年注册计量师考试计量案例分析知识点辅导汇总21-30

2012年注册计量师考试法律法规综合模拟练习汇总

2012年注册计量师考试计量专业实务模拟练习汇总

编辑推荐：

2011年注册计量师考试成绩查询汇总

2011年注册计量师考试考后讨论及真题征集

2012年注册计量师网络辅导更多优惠助您通过考试

2012年注册计量师考试相关信息免费短信提醒

（责任编辑：）

共2页,当前第1页  第一页  前一页  下一页