金屬覆蓋層硬度的檢測(cè)方法（1）
金屬覆蓋層主要有電沉積層，自催化鍍層、噴涂層（包括爆炸噴涂和等離子噴涂層）以及鋁材陽(yáng)極氧化覆膜層，激光、電子束合金化表面層等。
一般覆蓋層都比較薄，而且其硬度與基體又多是不相同的。覆蓋層的硬度與材料使用性能有很密切的關(guān)系。因此，準(zhǔn)確測(cè)定覆蓋層硬度是合理使用材料與改進(jìn)覆蓋工藝等均有密切關(guān)系。
1. 檢測(cè)方法
覆蓋層硬度檢測(cè)通常是應(yīng)用顯微和小負(fù)荷維氏硬度檢測(cè)方法。壓頭除維氏壓頭外，有時(shí)還選用努普氏壓頭。當(dāng)噴涂層有足夠厚度時(shí)，可選用洛氏N.T標(biāo)尺。
2.檢測(cè)技術(shù)要求
1）檢測(cè)力
覆蓋層硬度檢測(cè)，檢測(cè)力大小應(yīng)慎重選用，因?yàn)楦采w層一般都比較薄。如果檢測(cè)力選用過大，硬度值會(huì)受基體材料硬度的影響；如果檢測(cè)力選用過小，容易引入較大誤差，都會(huì)影響到檢測(cè)的準(zhǔn)確性。要獲得覆蓋層最準(zhǔn)確的硬度值，應(yīng)當(dāng)采用與覆蓋層厚度相適應(yīng)的最大檢測(cè)力。
檢測(cè)力選用可參見以下兩個(gè)公式：
（1）用顯微小負(fù)荷維氏檢測(cè)時(shí)
Fmax=t2/0.38 HV
（2）用努普壓頭檢測(cè)時(shí)
Fmax=t2/0.16 HV
式中 t——覆蓋層厚度/mm；
HV、HK—覆蓋層材料參材硬度值；
Fmax—最大檢測(cè)力/N。
覆蓋層厚度t，用金相顯微鏡或覆蓋層測(cè)厚儀等方法測(cè)得，或查閱資料，見表1。
用金相法則覆蓋層厚度，應(yīng)先用浸蝕劑顯示。浸蝕劑表2。
當(dāng)不知道覆蓋層材料的參考硬度時(shí)可通過在小檢測(cè)力0.049(5 gf)作用下，試測(cè)得一個(gè)參考硬度值。在已知厚度和HV（HK）參考值后，可用上文中的公式求出Fmax。也可以查閱相關(guān)的覆蓋層硬度和檢測(cè)力選用表。數(shù)據(jù)收集全之后進(jìn)行正式檢測(cè)。
2）壓頭的加力速度
如果速度是可以選擇和調(diào)節(jié)的，壓頭下降速度應(yīng)控制在15～70μm/s為宜。
3）檢測(cè)力保持時(shí)間
正常情況下，檢測(cè)力保持時(shí)間應(yīng)控制在10～15s內(nèi)。對(duì)于特別軟的覆蓋層如鉛、錫等可適當(dāng)延長(zhǎng)保持時(shí)間，但需在檢測(cè)報(bào)告上說明實(shí)際的保持時(shí)間。
4）避免振動(dòng)
因?yàn)楦采w層較薄，檢測(cè)力較小，振動(dòng)影響是一種嚴(yán)重誤差源。為了減小振動(dòng)影響，可將試樣裝在剛性支撐臺(tái)上。
5）試樣表面處理
覆蓋層硬度測(cè)定，可以在表面也可以在橫斷面上進(jìn)行測(cè)定，這應(yīng)根據(jù)覆蓋層厚度、表面狀況而定。不管是在表面還是在橫斷面上進(jìn)行，試驗(yàn)面均應(yīng)作化學(xué)、電解或機(jī)械拋光。特別是機(jī)械拋光應(yīng)盡量減少局部發(fā)熱或加工硬化，否則會(huì)使硬度值發(fā)生改變。
6）曲率半徑
如果必須在曲率較大的試樣表面上測(cè)定維氏硬度，則曲率的影響應(yīng)進(jìn)行修正。
7）脆性材料
對(duì)具脆性的材料建議用努氏壓頭測(cè)試。如必須用維氏法，則應(yīng)減小檢測(cè)力。