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摘要
为了精确测量边缘产生凸起的超显微硬度压痕,采用高分辨率且能获得压痕三维形貌的激光扫描共聚焦显微镜,获得压痕边缘复杂的三维凸起结构。对压痕的三维形貌数据进行分析,利用压痕对角线方法提取压痕的4个角点,计算超显微硬度。然而,压痕对角线法并不能反映残余压痕的复杂结构,尤其是边缘凸起结构。在测量压痕三维形貌的基础上,为寻找更符合接触力学和压痕形成规律的压头与试样的接触面积,提出了基准平面的概念。通过对压痕面积函数进行微分,寻找最优的基准平面位置,既考虑压痕的边缘凸起,也能很好地反映接触面积。实验结果表明,通过接触力学规律寻找到的最优基准平面测量硬度,其测量误差小于±1.5%、稳定性小于1%。基准平面法可以稳定且准确地得到更符合硬度定义的硬度值。
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单位东莞材料基因高等理工研究院; 北京航空航天大学; 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
