4. Влияние некоторых факторов на результаты определения микротвердости

Воспроизводимость значений микротвердости, характеризующих свойства исследуемых материалов, зависит от ряда факторов.

На величине микротвердости заметно сказывается состояние поверхности испытуемого образца. Поверхностные слои металла и сплава заметно упрочняются при механической подготовке микрошлифа.

Глубина проникновения индентора, связанная с величиной действующей нагрузки, также заметно влияет на результаты микротвердости. При небольшой глубине проникновения индентора микротвердость оказывается заниженной. По мере углубления индентора (при увеличении нагрузки) микротвердость возрастает, достигает максимального значения и затем снова несколько снижается.

Низкие значения микротвердости поверхностных слоев металла объясняются особым состоянием этих слоев и частично их разрыхлением (разрыхление поверхностных слоев может наблюдаться при кристаллизации, поверхностном окислении, деформировании и рекристаллизации).

Для получения сравнимых результатов испытания микротвердости необходимо придерживаться единой методики подготовки микрошлифов и применять оптимальную нагрузку, заранее выбранную для данного состояния исследуемых образцов.

Состояние поверхности образца более значительно сказывается на величине микротвердости при малых нагрузках. При нагрузках 50‑100 г микротвердость меньше зависит от способа изготовления образца.

Необходимо в каждом отдельном случае выбирать нагрузку при испытании микротвердости: с предварительным построением кривой нагрузка ‑ микротвердость, чтобы выявить условия воспроизводимости результатов; не допускать заметного разогрева образцов при изготовлении микрошлифов, а также глубокого травления, так как это приводит к сильному разрыхлению поверхностных слоев испытуемых металлов, и производить испытания на свежеприготовленных образцах.

Микротвердость возрастает при шлифовке и полировке. В табл. 5.2 приведены результаты примерной глубины упрочнения различных металлов и сплавов в зависимости от способа обработки поверхности.

Электрополирование и механическое полирование приводит к удалению деформированного слоя и снижению микротвердости тем в большей степени, чем больше снятый слой.

Значительное влияние на величину микротвердости оказывают размер зерна и местоположение отпечатка в пределах зерна (центр, полурадиус, у границы), толщина и некоторые другие факторы.

Следует отметить, что при установлении микротвердости тонких структурных составляющих небольшого размера в значительной степени уменьшается точность определения.

Таблица 5.2

Глубина упрочнения различных металлов и сплавов в зависимости от способа обработки поверхности

Метод обработки поверхности	Глубина упрочненного слоя, мкм
	медь	алюминий	латунь	закаленная инструментальная сталь
Шлифовка:
грубая	125	25	25	5
чистовая	50	12,5	12,5	2,5
металлографическая с помощью наждачной бумаги	38	5	5	1,2
Полировка восковым шлифовальным кругом	25	2,5	2,5	нет