一种用于硬度测试的镶块试样调平工装的制作方法

本实用新型涉及一种用于硬度测试的镶块试样调平工装，属于检具技术领域。

背景技术：

硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能，同时其与静拉伸试验一样也是一种应用十分广泛的力学性能试验方法。硬度试验所用设备简单，操作方便快捷，故被广泛用来检验铸件、锻件及经热处理的工件的质量和进行材料研究。因此，硬度检验已成为产品质量检查、制定合理工艺等的重要试验方法之一。目前用于金属硬度测试的方法分为动载荷法(超声波硬度、肖氏硬度和锤击式布氏硬度)和静载荷法(布氏硬度、洛氏硬度、维氏及显微硬度等)。其中，布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度最为常用。但由于布氏和洛氏硬度需要测量压痕的几何尺寸，因此待测样的平面的状态会直接影响到压痕尺寸的测量，进而影响最后的硬度值计算。特别对于维氏硬度和显微硬度，由于其压痕为一四方锥形，因此试样的待测面与工作台面是否平行直接影响四方锥形压痕的正方度。GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验中的要求：压痕两条对角线长度之差，应不超过对角线长度平均值的5％。对于小载荷维氏硬度和显微硬度，被测试样往往先镶嵌成试块，再经打磨抛光后进行硬度测试。但试样在打磨抛光时由于磨抛盘内外的线速度差往往造成镶块试样磨抛后发生倾斜，压痕对角线长度差不符合国标要求或压痕变形致使硬度值计算结果出现较大误差。甚至在测量小载荷显微硬度时，由于高倍镜头离待测面很近，可能会造成测量时镜头撞击样品而造成损坏的极端情况出现。因此，在测量维氏及显微硬度时，对于待测面歪斜的试样需要一个专用的工装来调平并牢靠固定。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：解决了如何调平并牢靠固定待测面歪斜试样的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种用于硬度测试的镶块试样调平工装，其特征在于，包括外壳体，外壳体的上部设有多个用于在水平方向固定样块的顶针，外壳体内的中间设有一与其相匹配的支撑盘，支撑盘上均布有多个用于在竖直方向上定位样块的支撑螺柱。

优选地，所述的支撑盘与外壳体刚性固定连接。

优选地，所述的外壳体为圆柱形中空管；支撑盘为与外壳体相匹配的圆盘结构。

优选地，所述的外壳体的上部设有多个横向螺纹孔，每个横向螺纹孔内均旋有一个顶针。

优选地，所述的顶针的头部为圆锥形结构。

优选地，所述的横向螺纹孔和顶针的数量均为4～12个。

优选地，所述的支撑盘上均布有多个纵向螺纹孔，每个纵向螺纹孔内均设有一个支撑螺柱。

优选地，所述的支撑螺柱的头部为半球体结构。

优选地，所述的纵向螺纹孔和支撑螺柱的数量均为5～22个。

本实用新型便于操作人员快速安装并固定样品，操作简单，且可靠度高，可用于布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度测量时的试样调平及固定，亦可用于显微镜观察时的试样调平之用，解决了镶块试样表面倾斜而导致压痕不符合要求或镜头撞击样品的问题。

附图说明

图1为一种用于硬度测试的镶块试样调平工装的结构示意图；

图2为外壳体的结构示意图；

图3为顶针的结构示意图；

图4为支撑盘的结构示意图；

图5为支撑螺柱的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

本实用新型为一种用于硬度测试的镶块试样调平工装，如图1-图5所示，其包括外壳体1、顶针2、支撑盘3及支撑螺柱4。外壳体1为圆柱形中空管，在外壳体1的上部有八个横向螺纹孔，用于安装顶针2，如图2所示。顶针2的头部为圆锥形(如图3所示)，八个顶针2同时顶住样块，可使样块在水平方向牢固地固定。在外壳体1内的中间有一支撑盘3，支撑盘3为与外壳体1相匹配的圆盘结构，支撑盘3与外壳体1刚性固定，支撑盘3上有二十一个纵向螺纹孔阵列，用于安装支撑螺柱4，如图4所示。支撑螺柱4如图5所示，其头部为半球体结构，二十一个支撑螺柱4可在竖直方向上定位样块。

顶针和支撑螺柱的设置数量以镶嵌样块在整个硬度测试过程(包括加载、保荷、卸载及读数)不失稳为准。

本实用新型的安装步骤如下：

第一步，先将样块倒扣于桌面上，为防止抛光的试样刮花可垫上擦镜纸。

第二步，将图1所示的本实用新型的工装倒置，并把样块置于外壳体1内。

第三步，按对角线顺序旋紧图3中的八个顶针2。

第四步，用手握住外壳体1，并对角线旋入底部的支撑螺柱4。

须注意不要将支撑螺柱4旋太紧，以支撑螺柱4的头部和试样牢靠接触为准，已防止旋入时工装被顶起。最后检查试样有无被顶出并且是否固定牢靠即完成试样安装，随后即可进行试样的硬度测试。

实施例2

本实施例中，横向螺纹孔、顶针2的数量均为12个；纵向螺纹孔、支撑螺柱4的数量均为22个。

其他与实施例1相同。

实施例3

本实施例中，横向螺纹孔、顶针2的数量均为4个；纵向螺纹孔、支撑螺柱4的数量均为5个。

其他与实施例1相同。