金屬覆蓋層硬度的檢測方法（1）
金屬覆蓋層主要有電沉積層，自催化鍍層、噴涂層（包括爆炸噴涂和等離子噴涂層）以及鋁材陽極氧化覆膜層，激光、電子束合金化表面層等。
一般覆蓋層都比較薄，而且其硬度與基體又多是不相同的。覆蓋層的硬度與材料使用性能有很密切的關(guān)系。因此，準(zhǔn)確測定覆蓋層硬度是合理使用材料與改進(jìn)覆蓋工藝等均有密切關(guān)系。
1. 檢測方法
覆蓋層硬度檢測通常是應(yīng)用顯微和小負(fù)荷維氏硬度檢測方法。壓頭除維氏壓頭外，有時還選用努普氏壓頭。當(dāng)噴涂層有足夠厚度時，可選用洛氏N.T標(biāo)尺。
2.檢測技術(shù)要求
1）檢測力
覆蓋層硬度檢測，檢測力大小應(yīng)慎重選用，因為覆蓋層一般都比較薄。如果檢測力選用過大，硬度值會受基體材料硬度的影響；如果檢測力選用過小，容易引入較大誤差，都會影響到檢測的準(zhǔn)確性。要獲得覆蓋層最準(zhǔn)確的硬度值，應(yīng)當(dāng)采用與覆蓋層厚度相適應(yīng)的最大檢測力。
檢測力選用可參見以下兩個公式：
（1）用顯微小負(fù)荷維氏檢測時
Fmax=t2/0.38 HV
（2）用努普壓頭檢測時
Fmax=t2/0.16 HV
式中 t——覆蓋層厚度/mm；
HV、HK—覆蓋層材料參材硬度值；
Fmax—最大檢測力/N。
覆蓋層厚度t，用金相顯微鏡或覆蓋層測厚儀等方法測得，或查閱資料，見表1。
用金相法則覆蓋層厚度，應(yīng)先用浸蝕劑顯示。浸蝕劑表2。
當(dāng)不知道覆蓋層材料的參考硬度時可通過在小檢測力0.049(5 gf)作用下，試測得一個參考硬度值。在已知厚度和HV（HK）參考值后，可用上文中的公式求出Fmax。也可以查閱相關(guān)的覆蓋層硬度和檢測力選用表。數(shù)據(jù)收集全之后進(jìn)行正式檢測。
2）壓頭的加力速度
如果速度是可以選擇和調(diào)節(jié)的，壓頭下降速度應(yīng)控制在15～70μm/s為宜。
3）檢測力保持時間
正常情況下，檢測力保持時間應(yīng)控制在10～15s內(nèi)。對于特別軟的覆蓋層如鉛、錫等可適當(dāng)延長保持時間，但需在檢測報告上說明實際的保持時間。
4）避免振動
因為覆蓋層較薄，檢測力較小，振動影響是一種嚴(yán)重誤差源。為了減小振動影響，可將試樣裝在剛性支撐臺上。
5）試樣表面處理
覆蓋層硬度測定，可以在表面也可以在橫斷面上進(jìn)行測定，這應(yīng)根據(jù)覆蓋層厚度、表面狀況而定。不管是在表面還是在橫斷面上進(jìn)行，試驗面均應(yīng)作化學(xué)、電解或機械拋光。特別是機械拋光應(yīng)盡量減少局部發(fā)熱或加工硬化，否則會使硬度值發(fā)生改變。
6）曲率半徑
如果必須在曲率較大的試樣表面上測定維氏硬度，則曲率的影響應(yīng)進(jìn)行修正。
7）脆性材料
對具脆性的材料建議用努氏壓頭測試。如必須用維氏法，則應(yīng)減小檢測力。