粉末冶金硬度測(cè)試的今天和未來(lái)
硬度測(cè)試技術(shù)在整個(gè)19世紀(jì)中后期保持相當(dāng)一致，大多數(shù)系統(tǒng)通常使用施加測(cè)試力的自重方法。雖然自重技術(shù)相當(dāng)簡(jiǎn)單、可靠，并且被廣泛接受，但該方法并非沒(méi)有一些歧義。勞動(dòng)密集型生產(chǎn)，加上依賴于杠桿、樞軸和導(dǎo)軌的高度機(jī)械系統(tǒng)的復(fù)雜性，導(dǎo)致了進(jìn)一步開發(fā)的需求，而且很明顯，測(cè)量?jī)x器中使用的其他新開發(fā)的力調(diào)節(jié)形式也可以應(yīng)用于硬度測(cè)試。隨著對(duì)生產(chǎn)率、精度、用戶特性和可重復(fù)性閉環(huán)的需求不斷增加，測(cè)壓元件技術(shù)成為硬度測(cè)試的一個(gè)因素。在20世紀(jì)50年代，馬薩諸塞州的Instron率先在拉伸測(cè)試儀器上使用閉環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)與開環(huán)（自重）系統(tǒng)的不同之處在于，它們具有電子測(cè)量每次測(cè)試期間施加的力并將信息反饋（或循環(huán)）給控制系統(tǒng)的手段。控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為使用反饋來(lái)調(diào)整施力機(jī)構(gòu)，以極其精確的速率施加期望的力。這些系統(tǒng)工作得非常好，以至于今天所有的電子拉伸/壓縮儀器都只使用閉環(huán)控制。通過(guò)Instron和Wilson的合作，能夠有效地將閉環(huán)控制應(yīng)用于硬度計(jì)，從而開發(fā)出前所未有的可重復(fù)性系統(tǒng)。在20世紀(jì)90年代初，這項(xiàng)技術(shù)首先被引入洛氏硬度計(jì)，后來(lái)被引入努氏硬度計(jì)/維氏硬度計(jì)以及布氏硬度計(jì)。閉環(huán)很快獲得了動(dòng)力，這是一種實(shí)現(xiàn)極其準(zhǔn)確和可重復(fù)的硬度測(cè)試結(jié)果的手段，如今該技術(shù)已成為一種流行且廣泛使用的模式。近年來(lái)，隨著硬度測(cè)試儀器、計(jì)算機(jī)硬件、電子設(shè)備、成像算法和軟件功能的顯著改進(jìn)，人們打開了通往極其精確可靠的測(cè)試過(guò)程的大門，這些測(cè)試過(guò)程比以往任何時(shí)候都更快地提供結(jié)果，通常是以自動(dòng)化的方式。這些組件和技術(shù)已被證明有利于將效率、速度和準(zhǔn)確性提高到前所未有的水平。
毫無(wú)疑問(wèn)，傳統(tǒng)的手動(dòng)測(cè)試過(guò)程已經(jīng)在各個(gè)方面迅速讓位給自動(dòng)化。材料制備和處理、支架固定、臺(tái)架移動(dòng)、結(jié)果解釋和分析，甚至報(bào)告方面的新技術(shù)現(xiàn)已引入硬度測(cè)試行業(yè)。越來(lái)越多的自動(dòng)化技術(shù)被集成到許多硬度系統(tǒng)中。自動(dòng)硬度系統(tǒng)通常包括一個(gè)完全可控的測(cè)試儀、一個(gè)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)，以及從頭部/壓頭外殼或主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在Z軸上的驅(qū)動(dòng)，用于以預(yù)定的力施加壓痕以及自動(dòng)聚焦試樣，再加上一臺(tái)配有專用硬度軟件的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)、一個(gè)自動(dòng)XY橫移電動(dòng)載物臺(tái)和一個(gè)USB攝像機(jī)，結(jié)果就集成了一個(gè)強(qiáng)大的全自動(dòng)硬度測(cè)試系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以單獨(dú)用于自動(dòng)創(chuàng)建、測(cè)量和報(bào)告，消除了過(guò)去由于操作和工作空間限制造成的混亂。
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