Performance and analysis of recording microhardness tests

Abstract

With a microhardness arrangement which is constructed as an accessory equipment for modern material testing machines the generation of Vickers indentation is investigated by recording of the load during a programmed penetration of the pyramide. For all engineering materials investigated the relation between load L and penetration depth p could be fitted by L=a1p ± a2p2 with a high degree of statistical reliability. It is derived a new hardness number which is independent of the load also in the microhardness region. By comparison it can be shown that conventionally measured Vickers hardness numbers are identical for the ductile metals but to large for brittle materials. Furtheron it is possible to determine quantitatively the change of the hardness of the surface layer disturbed by mechanical polishing. By the same experiment it is investigated in microregions of the different materials the inelastic behaviour by stress relaxation and the elastic recovery by measurement of the L-p relation during unloading. Mit einer Mikrohärteprüfanordnung, welche als Zusatzeinheit für eine moderne Materialprüfmaschine konstruiert ist, wird die Erzeugung von Vickerseindrücken durch Registrierung der Last während des programmgesteuerten Eindringvorganges verfolgt. Für alle untersuchten Werkstoffe kann die Abhängigkeit zwischen Last L und Eindringtiefe p durch den Ansatz L = a1p ± ± a2p2 mit großer statistischer Sicherheit analysiert werden. Es wird eine neue Härtezahl abgeleitet, die auch im Mikrolastbereich lastunabhängig ist. Durch Vergleich kann gezeigt werden, daß die konventionell gemessenen Vickers-Härtezahlen für duktile Materialien glechgroß, jedoch für spröde Materialien zu groß sind. Weiterhin kann quantitativ die Änderung der Härte von Oberflächenschichten, die durch mechanische Politur gestört sind, bestimmt werden. Mit der gleichen experimentellen Anordnung wird von verschiedenen Materialien in Mikrobereichen das inelastische Verhalten durch Spannungsrelaxation und die elastische Rückfederung durch Messung der L−p-Abhängigkeit während der Entlastung untersucht.

Keywords

Affiliated Institutions

• Martin Luther University Halle-Wittenberg DE

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