[发明专利]一种材料硬度测试方法及系统

摘要

本发明提供了一种能准确评价材料硬度的方法和系统。该方法通过记录压头压入试件时的载荷—压深曲线，再对此曲线进行拟合积分，可计算出压痕过程中压头对试件所做的总功、弹性功和塑性功；通过扫描试件表面被压入前和压入后的形貌，可计算出试件的初始体积和压入后总的变形体积，将总的变形体积减去初始体积可得到材料塑性变形体积；将塑性功与塑性变形体积的比值作为材料的硬度。该系统主要包括一个压头、一个Z向运动工作台、一个XY向运动工作台、一个力传感器、三个位移传感器和一个检测监控装置。此系统可记录和完成对试件压痕的制备、试件表面形貌的扫描；可得到压痕过程的载荷—压深曲线，以及试件压痕前后的形貌。本发明用塑性功和塑性变形体积的比值表示材料的硬度，解决了目前材料的宏观硬度与微观硬度不一致、不同压头形状测得的硬度不一致，造成材料硬度评价混乱的局面，具有非常重要的应用价值，可给出一致的材料硬度。

主权项

1、一种材料硬度测试方法，其特征在于包括以下步骤：预处理试件表面并固定试件；将压头压入试件表面；记录和得到压痕过程的载荷—压深曲线，由此曲线得到引起材料塑性变形的塑性功；扫描得到试件压痕前后的表面形貌，得到由压头对材料所做塑性功引起的材料塑性变形体积；用塑性功和塑性变形体积的比值作为材料的硬度。