雖然UCI和回(hui)彈法均已在現場(chang)(chang)成功(gong)使(shi)用(yong)并解決了(le)許多現場(chang)(chang)硬度(du)(du)(du)測試應(ying)用(yong),但是在被(bei)測材料的(de)(de)(de)(de)種類(lei),尺寸和重量方面(mian)分(fen)別存在局(ju)限性。此外(wai),由(you)于楊氏模(mo)量的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),大多數傳統的(de)(de)(de)(de)測試方法在沒有(you)首(shou)先(xian)校準(zhun)或調(diao)整儀器(qi)的(de)(de)(de)(de)情況下不(bu)允(yun)許測量不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)材料。 貫穿鉆石(shi)技(ji)術(TDT)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)創新之(zhi)處(chu)在于對維氏鉆石(shi)壓(ya)痕(hen)的(de)(de)(de)(de)評(ping)(ping)估,該壓(ya)痕(hen)評(ping)(ping)估是通過(guo)使(shi)用(yong)CCD相機查看維氏鉆石(shi)進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)(de)。為此,必須(xu)使(shi)用(yong)幾何(he)排列(lie)的(de)(de)(de)(de)發(fa)光二極管(LED)照亮(liang)鉆石(shi)的(de)(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)。 為了(le)獲(huo)得壓(ya)痕(hen)圖像的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)高分(fen)辨率(lv),必須(xu)使(shi)LED光的(de)(de)(de)(de)波長與CCD芯片的(de)(de)(de)(de)光譜靈敏(min)度(du)(du)(du)特性相匹(pi)配。開發(fa)了(le)一(yi)種特殊的(de)(de)(de)(de)透鏡系統,并針對LED進(jin)(jin)行了(le)調(diao)整,以(yi)確保(bao)最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率(lv)。壓(ya)痕(hen)的(de)(de)(de)(de)計算機輔助評(ping)(ping)估和對角線長度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)確定(ding)(ding)(ding)分(fen)三(san)個(ge)步驟進(jin)(jin)行。第一(yi)步是確定(ding)(ding)(ding)壓(ya)痕(hen)的(de)(de)(de)(de)大致(zhi)位置。之(zhi)后,通過(guo)應(ying)用(yong)合(he)適的(de)(de)(de)(de)“過(guo)渡(du)濾(lv)鏡”來確定(ding)(ding)(ding)任何(he)灰度(du)(du)(du)過(guo)渡(du),來確定(ding)(ding)(ding)凹痕(hen)邊界(jie)的(de)(de)(de)(de)確切路線是在本地附近(所謂的(de)(de)(de)(de)關注區域)。最(zui)(zui)后根據維氏的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)義,使(shi)用(yong)計算出的(de)(de)(de)(de)邊界(jie)和維氏鉆石(shi)的(de)(de)(de)(de)邊緣的(de)(de)(de)(de)交點(dian)確定(ding)(ding)(ding)壓(ya)痕(hen)表(biao)面(mian)和對角線。



  實際應用:基于PC的TDT系統由手持PC和TDT探頭組成。儀器和探頭之間的接口可作為探頭的電源以及所有控制功能的連接器。該接口還將BAS信號從CCD攝像機饋送到圖像采集卡。使用專用軟件可以評估數據,測量對角線并計算硬度值。可以顯示鉆石的實時圖像,從而可以查看鉆石的壓痕過程,即通過施加硬度測試負載來增加壓痕的過程。它還可以分別對鉆石和鉆石的壓痕進行原位質量表征。 根據分辨率和硬度測試負載,可以分析不同的硬度范圍。測試負載為50 N的標準TDT探頭的測量范圍約為100 HV5至900 HV5。對于較軟的材料,必須施加較低的硬度測試負荷。 原則上,只要硬度值在用于測量的TDT探頭的范圍內,就可以測試所有類型的材料。 圖1:通過TDT硬度測試測量在a)鋼b)盤繞鋼c)鐵氟龍和d)陶瓷(Al2O3)上獲得的典型維氏鉆石壓痕。 圖1顯示了TDT儀器在不同的硬度測試材料上獲得的一些典型的維氏鉆石壓痕。例如,TDT允許確定散裝材料的硬度,能夠測量線圈上的硬度,并為諸如高科技材料的新應用打開了現場硬度檢測,陶瓷或橡膠和塑料。