显微硬度计物镜及压头的碰伤案例分析

案例一

  需要测试样品的平均显微硬度。 上下表面与肉眼大致平行，因此样品直接安装在显微硬度计的台上。 首先在10倍物镜下对焦观察，焦平面基本在同一平面上。  ，图像略微模糊。 然后选择加载载荷、加载速度、保压时间等参数进行显微硬度点测。 此时，金刚石压头可能会被样品损坏。

  其原因是样品的局部微观区域基本在同一焦平面上，但整个样品的宏观区域可能一侧较高而另一侧较低。  10倍物镜聚焦后距样品表面约12mm，但切换到金刚石压头进行显微硬度标记时，压头与样品表面的距离仅为0.5mm左右。 如果样品上下表面的高度差大于0.5mm，则金刚石压头可能会被样品表面较高的一侧擦伤。

  解决方法：如果不能确定样品上下表面完全平行，则必须将样品压平（见图1）：首先，样品上下表面应大致平行，周围加工毛刺 样品应该被移除。 选择上下表面完全水平的垫片，将橡皮泥放在垫片上。 橡皮泥的厚度不应超过3mm。 橡皮泥应该选择质地较硬的。 如果质地较软，在上样过程中容易翻滚，造成样品不均匀。 经适当风干硬化后即可使用。 将样品底部放在橡皮泥上，在压平机下方进行垂直压平。 压平机应放在水平面上，压平时用力要适中。 样品不应在橡皮泥中嵌入太深并直接与垫圈接触。  . 试样压平后，可避免试样碰撞压头。

  图1 样品压扁处理

  案例2

  样品需要测量第二相的硬度。 样品安装在显微硬度计的平台上。 此时，10x 物镜正对样品顶部。 考虑到是测量显微组织中第二相的硬度，需要在50x镜头下观察第二相，所以直接切换到50x物镜下观察。 此时，可能会损坏 50x 物镜。

  原因是显微硬度计上臂三个部件高度不一致，10x物镜较短，安装长度约为15mm，50x物镜和金刚石压头安装后较长 . 镜头长度约为26mm。 由于样品是直立放置的，10x物镜离样品越远，越安全，而50x物镜离样品越近，危险性越大。 我们放好样品后，样品和10x物镜之间还有一定距离，但是如果我们不在10x物镜下对焦，直接切换到50x物镜，样品表面可能会碰到50x 镜片。 无论是10倍物镜还是50倍物镜，在正常对焦条件下都可以相互切换，不会出现样品与物镜发生碰撞的情况。 由于法线焦点清晰，10x物镜距离样品表面约12mm，如图2(a)所示，50x物镜和金刚石压头距离样品表面约0.5mm，如图2(a)所示。 图 2(b)。 如果不在10x物镜下对焦，放样后感觉离10x物镜有一定距离，但这个距离其实不到11.5mm（12mm-0.5mm）。 物镜之间的距离将小于 0，这将导致 50x 物镜被样品碰撞。

  (a) 10 倍物镜 (b) 50 倍物镜

  解决方法：将载物台降到最低，将样品放在10x物镜下的载物台上，待10x物镜下焦点清晰后，在50x物镜或金刚石压头之间切换。

  案例3

  显微硬度计具有记忆功能，即只要双击一个硬度值，它就会自动恢复到被测点的坐标和焦距，即X轴，Y  -axis，Z轴的坐标位置。 测量界面下方是每次测试的硬度（图3）。 某次测试后，需要回头查看某个硬度对应的硬度点位置或重新评估该点的硬度值。 如果你直接双击这个点的硬度，它会返回到样品。 在一定的硬度压痕下，此时样品可能会与 50x 物镜发生碰撞。

此外，显微硬度计还具有自动点测功能。 使用此功能时，显微硬度计会先按设定的要求进行自动分点，等所有设定点都标出后返回第一个点。 自动对焦和硬度值测量一分。 返回测量时，50x 物镜也可能被样品损坏。

  造成这种情况的原因是：如果测量界面底部的硬度值在最后一个样品测量后没有及时清除，也没有在测试过程中清除，操作者错误地双击了原来的值，而上一个 该值对应的样本更准确。 当待测样品低位时，当载物台移回该点坐标位置时，前一个样品与现有样品的高度差即为载物台Z轴自动移动的距离。 由于焦点清晰时 50x 物镜与样品表面的距离约为 0.5mm，当载物台自动上移 0.5mm 以上时，样品与 50x 物镜之间的距离将小于 0，并且 50x 物镜会受到样品的影响。 受伤。

  另外，自动测量完成后，显微硬度计默认从测量界面底部数值的第一个点开始测量（只有在测量界面底部数值清零时， 显微硬度计默认是第一个自动点开始测量），同样的原因会导致50倍物镜在自动测量时返回样品时被样品磕碰。

  解决方法：更换试样进行硬度测试或使用多点自动测试功能前，先清除测量界面下方的所有硬度值，再进行下一步。

  2、显微硬度计的操作步骤及要求

  为了更好的使用设备，避免各种容易发生的设备磕碰，笔者制定了详细的操作步骤和要求。

  1 样品要求：

  待测硬度试样的上下表面应完全平行。 如果它们大致平行，则必须用压平机将它们压平。 表面明显不平行的样品不能进行硬度测试。

  对于不规则形状的样品，必须进行镶嵌。

  试样不宜过大，最好小于50mm×50mm。 高度应尽可能小于30mm。

  试样的测试面（上表面）的面积不应大于支撑面（下表面）的面积，以免试样重心不稳而倾斜时 被击中。

  2 准备工作：

  开机前检查物镜、金刚石压头、金刚石压头保护套是否安装牢固。 如果它们松动，则应将它们拧紧。 载物台的移动范围内不应有障碍物。

  软件启动后，清除测量界面底部的所有硬度值。 载物台在 10 倍物镜下降至底部，样品放置在载物台上进行聚焦。

  3 测试要求

  50x 物镜或金刚石压头只有在 10x 物镜清晰聚焦后才能切换。

  对焦时，缓慢移动载物台，并注视镜头，以免发生碰撞。 焦点清晰时，10x物镜距离样品表面约12mm，50x物镜和金刚石压头距离样品表面约0.5mm。

  当操纵杆反向转动时，载物台下降； 当操纵杆向同一方向旋转时，载物台上升。

  测试完成关机后，先将镜头切换到10倍物镜，然后清除界面下方的所有硬度值，最后将样品台降到最低。

  如果使用多点自动测量功能，首先清除测量界面底部的所有硬度值，然后开始多点自动测量设置。

  4 特殊情况的处理

  如果在测试过程中遇到异常情况，可以立即切断电源按钮，停止平台的自动移动。