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　　一般小于10μm之薄膜硬度測定值受到下列因素影響：一是受過渡層的影響較大。為加強(qiáng)膜基界面結(jié)合強(qiáng)度，提高表面硬度測定值，并在磨損過程中給予薄 膜強(qiáng)有力的支承，在工藝上采用過渡層，例如活塞環(huán)陶瓷薄膜常用氮化、鍍鉻;TiN金屬陶瓷環(huán)常用氮化、純Ti層、Ni-W等作過渡層。由于顯微硬度測定值 是薄膜、界面、基體硬度的綜合反映，所以有無過渡層、過渡層本身的硬度、彈性模量作為界面和基體一樣直接影響到表面硬度的測定，十分明顯，比基體硬度高的過渡層，將提高表面硬度的測定值;二是薄膜本身硬度、彈性模量、厚度及表面粗糙度影響;三是界面層的強(qiáng)度、彈性模量及膜基界面結(jié)合強(qiáng)度;四是試驗手段，如載荷、壓頭形狀等。

　　上述中對PVD薄膜顯微硬度影響工藝因素，首先是適當(dāng)?shù)呢?fù)偏壓和真空度對膜層組織結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。例如Ti2N比TiN有更高的硬度和耐磨 性，形成適量Ti2N需要適當(dāng)?shù)呢?fù)偏壓和真空度。其次在動態(tài)參數(shù)控制下沉積的膜層形態(tài)表現(xiàn)為層狀分布特征，膜層具有較高的致密性、顯微硬度及良好的耐磨 性。

　　對復(fù)合分散鍍表面硬度影響工藝因素與基質(zhì)、分散粒子及其加入量、熱處理有關(guān)。例如硬度值高的SiC(2500HV)就容易得到較高的表面硬度 值;N-P復(fù)合鍍經(jīng)400℃熱處理就得到較高的鍍層硬度。應(yīng)指出對小于10μm的薄膜表面處理層，不能單用顯微硬度來表示耐磨性能，因為薄膜的組成、結(jié)構(gòu)、性能不同，特別對其中具有自潤滑性能的，它不一定具有高的顯微硬度，但有良好的耐磨減磨性能。對表面硬度而言，它仍有一個適合的范圍，這一適合的范圍 正是我們要探求的。

　　測定環(huán)硬度操作應(yīng)注意事項

　　1 試樣(特別是毛坯)應(yīng)加工到成品高度及應(yīng)有的表面粗糙度。

　　對鑄鐵環(huán)一般小環(huán)(環(huán)直徑小于70)的毛坯環(huán)高常為3mm，而成品高為≤1.5mm，部分工廠常對試樣高度磨至大于1.5mm，有時達(dá)2mm多，這 樣使測出的硬度值往往高出0.5~1個單位。環(huán)樣表面不能有粗車刀紋，其表面粗糙度應(yīng)為Ra0.8μm，否則，測試結(jié)果會不準(zhǔn)確。

　　一般對鋼質(zhì)環(huán)維氏硬度試樣表面粗糙度要求Ra0.4μm以下;滄州歐譜鋼質(zhì)環(huán)成品的表面粗糙度要求在Ra0.2μm以下。

　　2 被測活塞環(huán)試樣的基準(zhǔn)面(環(huán)樣的下側(cè)面)在工作臺上要穩(wěn)實放置并保證試驗中試樣不產(chǎn)生位移，為此環(huán)樣不能撓曲或部分架空，基準(zhǔn)面不能有毛刺，此面與工作臺面應(yīng)清潔且無其它污物(氧化皮、油脂、灰塵等)。

　　3 使壓頭與試樣表面接觸，垂直于試驗面施加試驗力，加力過程中不應(yīng)有沖擊和振動，直至將試驗力施加至規(guī)定值。洛氏硬度壓力類型、所加載荷及經(jīng)常測量活塞環(huán)的范圍參見表1。

　　說明：由于鑄鐵活塞環(huán)廣泛使用HRB測定，其實際測定范圍已超出其常規(guī)測量的25~100范圍。　測定維氏硬度時必須在要求的試驗力范圍內(nèi)施加規(guī)定 的試驗力，其試驗力從5~100kgf(約50~1000N)范圍內(nèi)變化，應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行選擇。對氮化鋼質(zhì)活塞環(huán)，由于滲氮層很薄，通常用維氏硬度計 (HV)進(jìn)行測量時，選擇試驗力應(yīng)根據(jù)滲氮層深度進(jìn)行選擇。

　　經(jīng)過表面處理的鋼質(zhì)活塞環(huán)，毛坯一般選用維氏硬度5kgf(49.03N)試驗力;成品鋼質(zhì)環(huán)選用小負(fù)荷維氏硬度0.2kgf(1.961N)試驗力。測量薄膜一般加載用HV0.1、HV1.0、HV0.050三種之一.

　　測試維氏硬度時，從加試驗力開始至全部試驗力施加完畢時間應(yīng)在2~10s之間。對于小負(fù)荷維氏硬度試驗和顯微維氏硬度試驗，壓實下降速度應(yīng)不大于0.2mm/s，試驗力保持為10~15s。對于特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差在±2s之內(nèi)。

　　4 整體鑄鐵油環(huán)不宜測定硬度值，因為油槽油孔的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確測出硬度值。對于環(huán)高低于1.5mm的鑄鐵環(huán)，測量硬度的工作臺面中心不能有凹坑，如有凹 坑則測量時應(yīng)添加一定剛度的墊片，將環(huán)樣放置在墊片上測試(墊片應(yīng)有較好的平行度，其表面粗糙度在Ra0.8μm以下)，否則測定的硬度值會偏低，可能低 1~2個HRB單位，甚至環(huán)被壓斷。

　　5 布氏硬度超過350HB時，鋼球的硬質(zhì)合金球測得的結(jié)果，可能有明顯不同，因此測定位于350~450HB的布氏硬度應(yīng)注明所用壓頭;

　　6 在整個試驗期間，硬度計應(yīng)避免受到?jīng)_擊和振動。硬度計在受震狀態(tài)，指針震動時不能測量硬度值;

　　7 拆洗硬度計或在維護(hù)硬度計加油后，應(yīng)讓硬度計運轉(zhuǎn)多次后并經(jīng)二級標(biāo)準(zhǔn)硬度試塊測定，測得標(biāo)塊硬度值在±1個硬度單位范圍內(nèi)才可正式測量。一般每天上班測的第一點硬度值不能正式計數(shù);更換壓頭(例如換鋼珠)測試的前三點不能正式計數(shù)，往后測得的測定值才正式計數(shù)。