DE102016221567A1

DE102016221567A1 - Härteprüfgerät und härteprüfverfahren

Info

Publication number: DE102016221567A1
Application number: DE102016221567.1A
Authority: DE
Inventors: Fumihiko Koshimizu
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2017-05-04
Also published as: JP2017090071A; CN107036920A; US20170122856A1

Abstract

Ein Härteprüfer umfasst einen Korrelationsspeicher, der Korrelationsdaten speichert, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen eines Eindrucks, der durch Pressen eines Eindringkörpers in eine Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen. Eine CPU misst die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper; berechnet einen geschätzten Wert der Härte des gemessenen Prüfkörper basierend auf der gemessenen Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß; und berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf dem berechneten geschätzten Wert und den Korrelationsdaten.

Description

KREUZVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung nimmt gemäß 35 U.S.C. §119 die Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 2015-216263 , eingereicht am 4. November 2015, in Anspruch, deren Offenbarung hiermit ausdrücklich zur Bezugnahme vollständig übernommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Härteprüfer und ein Härteprüfverfahren.
Beschreibung der verwandten Technik
Es ist ein herkömmlicher Härteprüfer bekannt, der die Härte eines Prüfkörpers basierend auf den Dimensionen eines Eindrucks misst, der durch Pressen eines Eindringkörpers auf den Prüfkörper mit einer vorbestimmten Prüfkraft erzielt wird (siehe beispielsweise die japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 2008-180669 ). Beispielsweise misst ein Vickershärteprüfer die Länge der Schräglinien eines Eindrucks, nachdem der Eindruck durch Pressen eines vierseitig pyramidalen Eindringkörpers in eine Oberfläche des Prüfkörpers gebildet wurde, und berechnet die Härte basierend auf der gemessenen Länge der Schräglinien des Eindrucks.
Bei einem Härteberechnungsverfahren, das eine derartige Messung des gebildeten Eindrucks benötigt, um die Härte zu messen, ist jedoch eine Beobachtung anhand einer optischen Beobachtungsvorrichtung nach dem Bilden des Eindrucks notwendig. Dies benötigt Zeit vor dem Berechnen der Härte, was zu einer ungünstigen Arbeitseffizienz führt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Härteprüfer und ein Härteprüfverfahren bereit, welche die Arbeitseffizienz erhöhen können, indem die Härte berechnet wird, ohne eine optische Beobachtung zu benötigen.
Um das zuvor erwähnte Problem zu lösen, besteht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Härteprüfer, der eine vorbestimmte Prüfkraft auf einen Eindringkörper ausübt und den Eindringkörper in eine Oberfläche eines Prüfkörpers presst, um einen Eindruck zu bilden. Der Härteprüfer umfasst einen Speicher, ein Messgerät, einen Schätzwertrechner und einen Härterechner. Der Speicher speichert Korrelationsdaten, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen. Das Messgerät misst die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper. Der Schätzwertrechner berechnet einen geschätzten Wert der Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die von dem Messgerät gemessen werden. Der Härterechner berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf dem geschätzten Wert, der durch den Schätzwertrechner berechnet wird, und den Korrelationsdaten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Härteprüfer einen Vickershärterechner, der die Vickershärte des Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, berechnet. Das Messgerät misst ständig die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper. Der Schätzwertrechner berechnet als geschätzten Wert eine Härte, die der Vickershärte des Normalprüfkörpers entspricht, basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die von dem Messgerät gemessen werden. Der Speicher verknüpft die Vickershärte, die durch den Vickershärterechner berechnet wird, und den geschätzten Wert, der von dem Schätzwertrechner berechnet wird, und speichert sie als Korrelationsdaten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Härteprüfer eine Definitionsvorrichtung, die in der Lage ist, aus einer Vielzahl von Berechnungsformeln, die Berechnungsformel des geschätzten Wertes einzustellen, der von dem Schätzwertrechner verwendet werden soll. Der Schätzwertrechner berechnet den geschätzten Wert unter Verwendung der Berechnungsformel, die durch die Definitionsvorrichtung eingestellt wird.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Härteprüfer, der eine vorbestimmte Prüfkraft auf einen Eindringkörper ausübt und den Eindringkörper in eine Oberfläche eines Prüfkörpers presst, um einen Eindruck zu bilden. Der Härteprüfer umfasst einen Speicher, ein Messgerät und einen Härterechner. Der Speicher speichert Korrelationsdaten, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen. Das Messgerät misst die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper. Der Härterechner berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die von dem Messgerät gemessen werden, und den Korrelationsdaten.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Härteprüfverfahren, das von einem Härteprüfer, der eine vorbestimmte Prüfkraft auf einen Eindringkörper ausübt und den Eindringkörper in eine Oberfläche eines Prüfkörpers presst, um einen Eindruck zu bilden, ausgeführt wird. Das Verfahren umfasst die Erfassung, Messung, Schätzwertberechnung und Härteberechnung. Die Erfassung erfasst Korrelationsdaten, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen. Die Messung misst die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper. Die Schätzwertberechnung berechnet einen geschätzten Wert der Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die durch die Messung gemessen werden. Die Härteberechnung berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf dem geschätzten Wert, der durch die Schätzwertberechnung berechnet wird, und den Korrelationsdaten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Erfassung eine Vickershärteberechnung, welche die Vickershärte des Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, berechnet; eine vorläufige Messung, die ständig die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper misst; eine vorläufige Schätzwertberechnung, die als geschätzten Wert eine Härte, die der Vickershärte des Normalprüfkörpers entspricht, basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die durch die vorläufige Messung gemessen werden, berechnet; und eine Speicherung, die Korrelationsdaten speichert, welche die Vickershärte, die durch die Vickershärteberechnung berechnet wird, und den geschätzten Wert, der durch die vorläufige Schätzwertberechnung berechnet wird, verknüpfen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung führt die vorläufige Schätzwertberechnung eine von einer Berechnungsformel, die den geschätzten Wert findet, indem sie das Vertiefungsausmaß des Eindringkörpers anstelle der Dimensionen des Eindrucks einsetzt, und einer Berechnungsformel, die den geschätzten Wert findet, indem sie die Eindruckhärte verwendet, wie sie durch eine Nanoindentation definiert ist, aus.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Härteprüfverfahren, das eine vorbestimmte Prüfkraft auf einen Eindringkörper ausübt und den Eindringkörper in eine Oberfläche eines Prüfkörpers presst, um einen Eindruck zu bilden. Das Verfahren umfasst die Erfassung, die Messung und die Härteberechnung. Die Erfassung erfasst Korrelationsdaten, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen. Die Messung misst die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper. Die Härteberechnung berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die durch die Messung gemessen werden, und den Korrelationsdaten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Arbeitseffizienz durch Berechnen der Härte, ohne eine optische Beobachtung zu benötigen, gesteigert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird ferner in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die bezeichnete Vielzahl der Zeichnungen als nicht einschränkende Beispiele von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen ähnliche Teile in den mehreren Ansichten der Zeichnungen darstellen. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht, die einen Härteprüfer gemäß der vorliegenden Erfindung abbildet;
2 ein Blockdiagramm einer Steuerungsstruktur des Härteprüfers;
3 ein Ablaufschema, das einen vorläufigen Prüfprozess des Härteprüfers abbildet;
4 eine beispielhafte Abbildung eines Eindrucks, der durch den Härteprüfer gebildet wird;
5 eine beispielhafte Presskurve;
6 eine beispielhafte Abbildung von Korrelationsdaten, die bei der vorläufigen Prüfung erfasst werden;
7 ein Ablaufschema, das einen Hauptprüfprozess des Härteprüfers abbildet;
8 ein erklärendes Diagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Finden der Härte unter Verwendung eines Vertiefungsausmaßes;
9 ein Ablaufschema, das einen vorläufigen Prüfprozess einer Variante abbildet; und
10 ein Ablaufschema, das einen Hauptprüfprozess der Variante abbildet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die hier gezeigten Einzelheiten sind beispielhaft und dienen nur zur erläuternden Diskussion der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und werden vorgelegt, um eine Beschreibung bereitzustellen, die als die nützlichste und am leichtesten zu verstehende Beschreibung der Grundsätze und konzeptuellen Aspekte der vorliegenden Erfindung angesehen wird. In dieser Hinsicht wird keineswegs versucht, strukturelle Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ausführlicher als für das grundlegende Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig zu zeigen, wobei die Beschreibung zusammen mit den Zeichnungen gesehen, dem Fachmann deutlich macht, wie die Formen der vorliegenden Erfindung in die Praxis umgesetzt werden können.
Nachstehend werden ein Härteprüfer und ein Härteprüfverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Wie beispielsweise in 1 und 2 gezeigt, umfasst ein Härteprüfer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Controller 10 und einen Härteprüfer-Hauptkörper 1, in dem jeder Bestandteil bereitgestellt wird. Der Prüferhauptkörper 1 umfasst beispielsweise einen XYZ-Objekttisch 2, der einen Prüfkörper S in den X-, Y- und Z-Richtungen verlagert; ein Lasthebel 4, der an einem Ende davon einen Eindringkörper 3 aufweist, der in dem Prüfkörper S einen Eindruck bildet; eine Belastungsvorrichtung 5, die eine vorbestimmte Last (Prüfkraft) an dem Lasthebel 4 bereitstellt; ein Verlagerungsmessgerät 6, das ein Vertiefungsausmaß des Eindringkörpers 3 erkennt; eine Bildaufnahmevorrichtung 7, die ein Bild des Eindrucks aufnimmt, der sich auf einer Oberfläche des Prüfkörpers S bildet; eine Anzeige 8; und eine Definitionsvorrichtung 9.
Der XYZ-Objekttisch 2 ist konfiguriert, um sich in den X-, Y- und Z-Richtungen (d. h. in den waagerechten und senkrechten Richtungen) gemäß einem Steuerungssignal, das von dem Controller 10 eingegeben wird, zu verlagern. Der Prüfkörper S wird durch XYZ-Objekttisch 2 vor und zurück, nach links und rechts und nach oben und unten verlagert, um eine Position des Prüfkörpers S im Verhältnis zu dem Eindringkörper 3 anzupassen. Zudem hält der XYZ-Objekttisch 2 den Prüfkörper S mit einem Prüfkörper-Haltetisch 2a, so dass sich der Prüfkörper S, der auf einer oberen Oberfläche desselben liegt, während der Prüfmessung nicht verschiebt.
Ein viereckiger pyramidaler Vickers-Eindringkörper (mit entgegengesetzten Winkeln von 136 ± 0,5°), der beispielsweise aus Diamant besteht, kann als Eindringkörper 3 verwendet werden. Wenn eine vorbestimmte Last ausgeübt wird und ein derartiger Eindringkörper 3 in die Oberfläche des Prüfkörpers S gepresst wird, bildet sich ein Eindruck (Eindrückung), der eine viereckige Form aufweist, in der Oberfläche des Prüfkörpers S.
Der Lasthebel 4 ist beispielsweise gebildet, um im Wesentlichen stabförmig zu sein. Der Lasthebel 4 ist an seinem etwa mittleren Teil anhand einer Kreuzfeder 4a oben an einem Ständer befestigt. Der Eindringkörper 3 wird an einem ersten Ende des Lasthebels 4 bereitgestellt, um den Prüfkörper S von oben frei zu berühren und sich davon zu trennen, wobei der Prüfkörper S oben auf dem Prüfkörper-Haltetisch 2a liegt. Der Eindringkörper 3 presst auf die Oberfläche des Prüfkörpers S, um darin den Eindruck zu bilden. An einem zweiten Ende des Lasthebels 4 wird eine Kraftkompensationsspule 5a bereitgestellt, welche die Belastungsvorrichtung 5 konfiguriert.
Die Belastungsvorrichtung 5 ist beispielsweise ein Linearmotor und umfasst die Kraftkompensationsspule 5a, die an dem Lasthebel 4 angebracht ist, und einen feststehenden Magneten 5b, der befestigt ist, um der Kraftkompensationsspule 5a entgegenzuwirken. Gemäß einem Steuerungssignal, das von dem Controller 10 eingegeben wird, verwendet die Belastungsvorrichtung 5 eine Antriebskraft, beispielsweise um den Lasthebel 4 zu drehen. Die Antriebskraft ist eine Kraft, die durch elektromagnetische Induktion zwischen einem Magnetfeld, das in einem Spalt durch den feststehenden Magneten 5b erstellt wird, und dem elektrischen Strom, der in der Kraftkompensationsspule 5a fließt, die in dem Spalt positioniert ist, erzeugt wird. Durch das Drehen des Lasthebels 4 kippt das Ende des Lasthebels 4 auf der Seite des Eindringkörpers 3 nach unten, und der Eindringkörper 3 wird in den Prüfkörper S gepresst.
Das Verlagerungsmessgerät 6 ist beispielsweise ein elektrostatischer Verlagerungssensor kapazitiver Art und umfasst eine bewegbare Polplatte 6a, die an einem Ende des Lasthebels 4 auf der Seite des Eindringkörpers 3 bereitgestellt wird, und eine feststehende Polplatte 6b, die ortsfest befestigt ist, um der bewegbaren Polplatte 6a gegenüberzuliegen. Beispielsweise erkennt das Verlagerungsmessgerät 6 eine Variation der elektrostatischen Kapazität zwischen der bewegbaren Polplatte 6a und der feststehenden Polplatte 6b, und erkennt somit das Ausmaß der Verlagerung, wenn der Eindringkörper 3 den Eindruck in dem Prüfkörper S bildet (Vertiefungsausmaß, wenn der Eindringkörper 3 in den Prüfkörper S gepresst wird). Das Verlagerungsmessgerät 6 gibt dann Daten über das erkannte Verlagerungsausmaß an den Controller 10 aus. Des Weiteren wird der elektrostatische Verlagerungssensor kapazitiver Art als beispielhaftes Verlagerungsmessgerät 6 angegeben; das Verlagerungsmessgerät 6 ist jedoch nicht darauf eingeschränkt und kann beispielsweise ein optischer Verlagerungssensor oder ein Wirbelstrom-Verlagerungssensor sein.
Die Bildaufnahmevorrichtung 7 umfasst beispielsweise eine Digitalkamera und nimmt ein Bild des Eindrucks auf, der in der Oberfläche des Prüfkörpers S durch den Eindringkörper 3 gebildet wird, beispielsweise gemäß einem Steuerungssignal, das von dem Controller 10 eingegeben wird. Die Bildaufnahmevorrichtung 7 gibt die aufgenommenen Bilddaten an den Controller 10 aus.
Die Anzeige 8 ist beispielsweise eine Flüssigkristall-Anzeigetafel und führt eine Anzeigeverarbeitung des Bildes der Oberfläche des Prüfkörpers S, das von der Bildaufnahmevorrichtung 7 aufgenommen wurde, diverser Arten von Prüfergebnissen und dergleichen gemäß einem Steuerungssignal, das von dem Controller 10 eingegeben wird, aus.
Die Definitionsvorrichtung 9 ist beispielsweise eine Gruppe von Betätigungstasten, wie etwa eine Tastatur, und gibt, wenn sie von einem Benutzer betätigt wird, ein Betätigungssignal, das mit der Betätigung verknüpft ist, an den Controller 10 aus. Des Weiteren kann die Definitionsvorrichtung 9 auch eine Zeigevorrichtung, wie etwa eine Maus oder einen Berührungsbildschirm, eine Fernsteuerung und andere Betätigungsvorrichtungen umfassen. Die Definitionsvorrichtung 9 wird betätigt, wenn der Benutzer eine Anweisungseingabe ausführt, um eine Härteprüfung des Prüfkörpers S zu beginnen, wenn der Benutzer die Prüfkraft (d. h. die Last) definiert, die auf den Eindringkörper 3 und dergleichen ausgeübt wird. Die Definitionsvorrichtung 9 wird auch betätigt, wenn beispielsweise einer von diversen Verarbeitungsmodi definiert wird, wie etwa ein vorläufiger Prüfmodus, der eine vorläufige Prüfung ausführt (die vor der eigentlichen Härteprüfung ausgeführt wird), und ein Hauptprüfmodus, der die eigentliche Härteprüfung ausführt.
Der Controller 10 umfasst eine CPU (Zentraleinheit) 11, einen RAM (Arbeitsspeicher) 12 und einen Speicher 13. Über einen Systembus oder dergleichen ist der Controller 10 an den XYZ-Objekttisch 2, die Belastungsvorrichtung 5, das Verlagerungsmessgerät 6, die Bildaufnahmevorrichtung 7, die Anzeige 8 und die Definitionsvorrichtung 9 angeschlossen.
Die CPU 11 führt diverse Steuerungsprozesse gemäß diversen Verarbeitungsprogrammen zur Verwendung in dem Härteprüfer aus, die beispielsweise in dem Speicher 13 abgelegt sind.
Der RAM 12 umfasst beispielsweise einen Programmspeicherbereich zum Entnehmen der Verarbeitungsprogramme, die durch die CPU 11 ausgeführt werden, und einen Datenspeicherbereich, das Eingabedaten speichert oder Ergebnisse verarbeitet, die erzeugt werden, wenn die Verarbeitungsprogramme ausgeführt werden.
Der Speicher 13 speichert beispielsweise ein Systemprogramm, das durch den Härteprüfer 100 ausführbar ist; diverse Verarbeitungsprogramme, die durch das Systemprogramm ausführbar sind; Daten, die zu verwenden sind, wenn die diversen Verarbeitungsprogramme ausgeführt werden; und Daten über Ergebnisse der diversen Prozesse, die durch die CPU 11 berechnet werden. Des Weiteren werden Programme in dem Speicher 13 in der Form eines Programmiercodes gespeichert, der durch den Computer lesbar ist. Insbesondere speichert der Speicher 13 beispielsweise ein Programm 131 zum Bilden eines Eindrucks, ein Messprogramm 132, ein Programm 133 zum Berechnen der Vickershärte, ein Programm 134 zum Berechnen von geschätzten Werten, ein Korrelationsberechnungsprogramm 135, einen Korrelationsspeicher 136 und ein Härteberechnungsprogramm 137. Der Inhalt der diversen Programme wird nachstehend beschrieben.
Als Nächstes wird ein Härteprüfverfahren des Härteprüfers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Bei dem Härteprüfer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfolgt eine vorläufige Prüfung, bevor die eigentliche Härteprüfung ausgeführt wird. Bei der vorläufigen Prüfung werden (nachstehend beschriebene) Korrelationsdaten für eine oder eine Vielzahl von Prüfkörperarten erzielt, die als Vergleich (Normalprüfkörper S1) dienen, und die Korrelationsdaten werden mit den Kennzeichen des Normalprüfkörpers S1 (wie etwa dem Material) verlinkt und gespeichert. Wenn dann die eigentliche Härteprüfung (Hauptprüfung) ausgeführt wird, wird für den Fall, dass ein zu messender Prüfkörper (gemessener Prüfkörper) S2 Kennzeichen aufweist, die mit den gespeicherten Kennzeichen des Normalprüfkörpers S1 identisch sind, die mit den Korrelationsdaten verlinkt sind, die Härte unter Verwendung der Korrelationsdaten berechnet.
Vorläufige Prüfung: Erfassung
Nachstehend wird die vorläufige Prüfung ausführlich beschrieben. 3 ist ein Ablaufschema, das einen Arbeitsablauf der vorläufigen Prüfung abbildet.
Zunächst wird der vorläufige Prüfungsmodus ausgewählt, indem der Benutzer die Definitionsvorrichtung 9 betätigt, und eine Anweisung, um die vorläufige Prüfung zu beginnen, wird in einem Zustand ausgegeben, in dem der Normalprüfkörper S1 auf dem Prüfkörper-Haltetisch 2a angeordnet ist. Nun führt die CPU 11 das Programm 131 zum Bilden eines Eindrucks aus und presst den Eindringkörper 3 mit einer vorbestimmten Prüfkraft in die Oberfläche des Normalprüfkörpers S1, um in der Oberfläche des Normalprüfkörpers S1 einen Eindruck zu bilden (Schritt S11). 4 ist eine schematische Ansicht, die einen Eindruck abbildet, der eine viereckige Form aufweist. In 4 ist eine Länge der Schräglinien des Eindrucks durch d angegeben, und ein Vertiefungsausmaß ist durch h angegeben.
Nun führt die CPU 11 das Messprogramm 132 aus, und erfasst während des Prozesses der Bildung des Eindrucks ständig Werte für die Prüfkraft, die auf den Eindringkörper 3 ausgeübt wird, und das Vertiefungsausmaß des Eindringkörpers 3, und misst die Daten der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes (Schritt S12: vorläufige Messung). 5 bildet eine beispielhafte Prüfkraft/Vertiefungsausmaß-Kurve (Presskurve) ab, welche die erfassten Daten der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes grafisch darstellt. Die Presskurve umfasst eine Lastausübungskurve und eine Lastabfuhrkurve. Die Lastausübungskurve wird in einem Lastausübungsschritt gemessen, bei dem eine Last, die auf den Eindringkörper 3 ausgeübt wird, während des Prozesses der Bildung des Eindrucks allmählich erhöht wird, bis eine definierte maximale Prüfkraft (Fmax) erreicht ist. Die Lastabfuhrkurve wird in einem Lastabfuhrschritt gemessen, bei dem, nachdem die Last, die auf den Eindringkörper 3 ausgeübt wird, die maximale Prüfkraft erreicht hat, die Last, die auf den Eindringkörper 3 ausgeübt wird, allmählich verringert wird.
Dann führt die CPU 11, nachdem die Bildung des Eindrucks beendet ist, das Programm 133 zur Berechnung der Vickershärte aus und berechnet die Vickershärte (Schritt S13: Vickershärteberechnung). Insbesondere nimmt die CPU 11 mit der Bildaufnahmevorrichtung 7 Bilddaten des Eindrucks auf, misst die Länge der Schräglinien des Eindrucks unter Verwendung einer bekannten Bildverarbeitung und berechnet die Vickershärte mit der nachstehenden Gleichung (1). HV = 0,1894 × F/d² (1)
In dieser Gleichung ist HV die Vickershärte, F ist die Prüfkraft, und d ist die Länge der Schräglinien des Eindrucks.
Auch führt die CPU 11 das Programm 134 zur Berechnung geschätzter Werte aus und verwendet Daten über die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß, die in Schritt S12 gemessen wurden, um die Härte zu berechnen (Schritt S14: vorläufige Schätzwertberechnung). Insbesondere konvertiert die CPU 11 das Vertiefungsausmaß in die Länge der Schräglinien des Eindrucks unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (2), und setzt dann den Wert in die obige Gleichung (1) ein, um die Härte zu berechnen. h = 1/7d (2)
In dieser Gleichung ist h das Vertiefungsausmaß, und d ist die Länge der Schräglinien des Eindrucks. Somit ist die Härte, die durch Ausführen des Programms 134 zum Berechnen von geschätzten Werten berechnet wird, ein Wert, der die Vickershärte unter Verwendung des Vertiefungsausmaßes schätzt, und die Härte, die in Schritt S14 berechnet wird, wird nachstehend als „geschätzter Wert der Vickershärte” bezeichnet.
Dann führt die CPU 11 das Korrelationsberechnungsprogramm 135 aus und verknüpft die Vickershärte, die in dem obigen Schritt S13 berechnet wurde, mit dem geschätzten Wert der Vickershärte, der in dem obigen Schritt S14 berechnet wurde, um Korrelationsdaten zu erzielen; verlinkt die Korrelationsdaten mit einem Kennzeichen, wie etwa dem Material, des Normalprüfkörpers S1; und speichert die verlinkten Korrelationsdaten in dem Korrelationsspeicher 136 (Schritt S15: Speicherung). 6 bildet beispielhafte Korrelationsdaten ab. 6 zeigt Funktionsdaten, welche die Korrelation abbilden, mit der Vickershärte, die in Schritt S13 berechnet wurde, als senkrechte Achse und dem geschätzten Wert der Vickershärte, der in Schritt S14 berechnet wurde, als waagerechte Achse.
Bei der vorläufigen Prüfung, wie etwa der zuvor beschriebenen, können die Vickershärte und ein geschätzter Wert der Vickershärte berechnet werden, indem eine einzige Bildung eines Eindrucks an dem Normalprüfkörper S1 erfolgt. Daher können Korrelationsdaten relativ schnell erzielt werden.
Hauptprüfung
Nachstehend wird die eigentliche Härteprüfung (Hauptprüfung) ausführlich beschrieben. 7 ist ein Ablaufschema, das einen Arbeitsablauf der Hauptprüfung abbildet. Bei diesem Beispiel weist der gemessene Prüfkörper S2 Kennzeichen auf, die mit denen des Normalprüfkörpers S1, für den Korrelationsdaten in dem Korrelationsspeicher 136 gespeichert sind, identisch sind.
Zuerst wird der Hauptprüfmodus ausgewählt, indem der Benutzer die Definitionsvorrichtung 9 betätigt, und eine Anweisung, um die Hauptprüfung zu beginnen, wird in einem Zustand ausgegeben, in dem der gemessene Prüfkörper S2 auf dem Prüfkörper-Haltetisch 2a angeordnet ist. Nun führt die CPU 11 das Programm 131 zum Bilden eines Eindrucks aus und presst den Eindringkörper 3 mit einer vorbestimmten Prüfkraft in die Oberfläche des gemessenen Prüfkörpers S2, um in der Oberfläche des gemessenen Prüfkörpers S2 einen Eindruck zu bilden (Schritt S21).
Nun führt die CPU 11 das Messprogramm 132 aus, und erfasst während des Prozesses der Bildung des Eindrucks ständig Werte für die Prüfkraft, die auf den Eindringkörper 3 ausgeübt wird, und das Vertiefungsausmaß des Eindringkörpers 3, und misst Daten der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes (Schritt S22: Messung).
Als Nächstes führt die CPU 11 das Programm 134 zum Berechnen geschätzter Werte aus und verwendet Daten über die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß, die in Schritt S22 gemessen wurden, um die Härte zu berechnen (Schritt S23: Schätzwertberechnung). Das spezifische Härteberechnungsverfahren ist ähnlich wie das aus dem zuvor beschriebenen Schritt S14, und die Härte, die in Schritt S23 berechnet wird, ist ein geschätzter Wert der Vickershärte unter Verwendung des Vertiefungsausmaßes.
Als Nächstes führt die CPU 11 das Härteberechnungsprogramm 137 aus und berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 basierend auf der Härte, die in dem obigen Schritt S23 berechnet wurde, und auf den Korrelationsdaten, die in dem Korrelationsspeicher 136 gespeichert wurden (Schritt S24: Härteberechnung). Insbesondere erkennt die CPU 11 den Normalprüfkörper S1, der dem gemessenen Prüfkörper S2 entspricht, basierend auf den Kennzeichen des gemessenen Prüfkörpers S2 und erzielt die Korrelationsdaten, die mit diesem Normalprüfkörper S1 verlinkt sind. Dann wird der Wert für die Härte, der in Schritt S23 berechnet wurde, auf die Korrelationsdaten angewendet, und die Vickershärte wird berechnet.
Bei einer Hauptprüfung, wie etwa bei der zuvor beschriebenen, können die Schritts S21 bis S23 im Wesentlichen gleichzeitig mit der Bildung des Eindrucks erfolgen. Daher kann die Vickershärte bei dem Prozess des Bildens eines Eindrucks berechnet werden, ohne den Eindruck nach der Bildung beobachten zu müssen, und die Arbeitseffizienz kann gesteigert werden.
Das Verfahren zum Berechnen der Härte basierend auf dem Vertiefungsausmaß des Programms 134 zum Berechnen von geschätzten Werten in den Schritten S14 und S23 ist rein beispielhaft. Das Berechnungsverfahren ist nicht darauf eingeschränkt, und nachstehend werden Beispiele von anderen Berechnungsverfahren bereitgestellt.
Berechnungsverfahren unter Verwendung der Eindruckhärte (H_IT) mit Nanoindentation)
Ein Prüfverfahren, das die mechanischen Eigenschaften eines Materials untersucht, indem es ständig Werte für die Prüfkraft, die auf den Eindringkörper 3 ausgeübt wird, und das Vertiefungsausmaß des Eindringkörpers 3 erfasst und die sich ergebende Presskurve analysiert (siehe 8), wird als Nanoindentation bezeichnet, und die Parameter der Härte (der genannten Eindruckhärte (H_IT)) werden durch die internationale Regelung ISO 14577 definiert. Die Eindruckhärte (H_IT) kann als Wert gehandhabt werden, der mit der Vickershärte korreliert. Bei diesem Beispiel wird ein Verfahren besprochen, bei dem der geschätzte Wert der Vickershärte unter Verwendung eines Verfahrens zum Analysieren der Eindruckhärte (H_IT) berechnet wird.
In 8 stellt die senkrechte Achse die Prüfkraft (F) dar, während die waagerechte Achse das Vertiefungsausmaß (h) darstellt.
Die Eindruckhärte (H_IT) wird durch die nachstehende Gleichung (3) als ein Wert definiert, bei dem die maximale Prüfkraft (definierte Prüfkraft) (Fmax) durch eine projizierte Fläche eines Prüfkörpers in Kontakt mit einem Eindringkörper während einer maximalen Vertiefung (Ap(hc)) geteilt wird. H_IT = Fmax/Ap(hc) (3)
Zudem kann für den Fall eines Berkovich-Eindringkörpers beispielsweise Ap(hc) wie in der nachstehenden Gleichung (4) basierend auf einer geometrischen Form des Eindringkörpers dargestellt werden. Ap(hc) = 23,96hc² (4)
Dabei wird hc auch als Kontakttiefe bezeichnet und kann durch die nachstehende Gleichung (5) ausgedrückt werden, unter Verwendung des maximalen Vertiefungsausmaßes (hmax) und eines Schnittpunkts (hr) zwischen einer Linie, die einen Anfangsabschnitt einer Lastabfuhrkurve tangiert, und der Achse des Vertiefungsausmaßes. hc = hmax – 0,75(hmax – hr) (5)
Des Weiteren kann unter Verwendung der geometrischen Form des Vickers-Eindringkörpers eine Beziehung zwischen der Vickershärte (HV) und der Eindruckhärte (H_IT) durch die nachstehende Gleichung (6) ausgedrückt werden. HV = 0,9065H_IT (6)
Wie zuvor beschrieben, kann der geschätzte Wert der Vickershärte unter Verwendung der Gleichungen (3) bis (6) berechnet werden.
Berechnungsverfahren unter Verwendung der Brinellhärte
Zudem kann die Brinellhärte basierend auf den Daten der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes gefunden werden und kann anstelle der Vickershärte verwendet werden. Wenn bei diesem Beispiel ein Durchmesser einer Sphäre des Eindringkörpers, der beim Berechnen der Brinellhärte verwendet wird, durch D angegeben wird, und ein Durchmesser des Eindrucks, der durch Pressen auf den Eindringkörper gebildet wird, durch I angegeben wird, kann das Vertiefungsausmaß h des Eindringkörpers unter Verwendung der nachstehenden Gleichung (7) gefunden werden. Formel 1
Die Brinellhärte (HB) wird durch JIS Z 2243 definiert und ist unter Verwendung des Vertiefungsausmaßes h mit der nachstehenden Gleichung (8) zu finden. Formel 2
Wie zuvor beschrieben, kann der geschätzte Wert der Brinellhärte (der dem geschätzten Wert der Vickershärte entspricht) unter Verwendung der Gleichungen (7) und (8) berechnet werden.
Es ist auch eine Konfiguration möglich, bei der Programme, die diese Vielzahl von Verfahren zum Berechnen des geschätzten Wertes der Vickershärte ausführen, in dem Speicher 13 gespeichert sind, und der Benutzer das Berechnungsverfahren wie gewünscht unter Verwendung der Definitionsvorrichtung 9 einstellt. Insbesondere bei einer Konfiguration, bei der eine Vielzahl von verschiedenen Programmen, die den geschätzten Wert der Vickershärte berechnen, in dem Speicher 13 abgelegt ist, und der Benutzer eines der Berechnungsverfahren gemäß den Kennzeichen des Normalprüfkörpers S1 und des gemessenen Prüfkörpers S2 bezeichnet, führt die CPU 11 dann beispielsweise das bezeichnete Programm aus und führt die vorläufige Prüfung und die Hauptprüfung aus.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Härteprüfer 100 einen Korrelationsspeicher 136, der Korrelationsdaten speichert, welche die Härte des Normalprüfkörpers S1 basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch Pressen des Eindringkörpers 3 in die Oberfläche des Normalprüfkörpers S1 gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers S1 basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper S1 verknüpfen. Die CPU 11 misst die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem gemessenen Prüfkörper S2, berechnet den geschätzten Wert der Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 basierend auf der gemessenen Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, und berechnet dann die Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 basierend auf dem berechneten geschätzten Wert und den Korrelationsdaten. Weil daher die Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 unter Verwendung des Vertiefungsausmaßes berechnet werden kann, kann die Härte bei dem Prozess des Bildens eines Eindrucks berechnet werden, ohne den Eindruck nach der Bildung beobachten zu müssen, und die Arbeitseffizienz kann gesteigert werden.
Zudem berechnet gemäß der vorliegenden Ausführungsform die CPU 11 die Vickershärte des Normalprüfkörpers S1 basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch Pressen des Eindringkörpers 3 in die Oberfläche des Normalprüfkörpers S1 gebildet wird; misst ständig die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks, der in dem Normalprüfkörper S1 gebildet wird; und berechnet als geschätzten Wert eine Härte, die der Vickershärte des Normalprüfkörpers S1 entspricht, basierend auf der gemessenen Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß. Dann werden die Korrelationsdaten, welche die berechnete Vickershärte und den berechneten geschätzten Wert verknüpfen, in dem Korrelationsspeicher 136 gespeichert. Daher kann die Härte basierend auf dem Vertiefungsausmaß in die Vickershärte konvertiert werden. Entsprechend kann die Vickershärte bei dem Prozess des Bildens eines Eindrucks berechnet werden, ohne den Eindruck nach der Bildung beobachten zu müssen, und die Arbeitseffizienz kann gesteigert werden.
Auch umfasst die vorliegende Ausführungsform die Definitionsvorrichtung 9, die in der Lage ist, aus einer Vielzahl von Berechnungsformeln die Berechnungsformel des geschätzten Wertes einzustellen. Zudem berechnet die CPU 11 den geschätzten Wert unter Verwendung der Berechnungsformel, die durch die Definitionsvorrichtung 9 eingestellt wird. Daher kann der Benutzer das Verfahren zum Berechnen des geschätzten Wertes beispielsweise gemäß den Kennzeichen des Normalprüfkörpers S1 und des gemessenen Prüfkörpers S2 einstellen. Die Härte kann dadurch genauer berechnet werden.
Variante
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird bei der Hauptprüfung der geschätzte Wert der Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem gemessenen Prüfkörper S2 berechnet, und die Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 wird basierend auf dem geschätzten Wert und den Korrelationsdaten berechnet. Es ist jedoch auch eine Konfiguration möglich, bei der die Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem gemessenen Prüfkörper S2 und auf den Korrelationsdaten, die mit der Vickershärte verknüpft sind, berechnet wird.
Insbesondere, wie in 9 gezeigt, bildet die CPU 11 bei der vorläufigen Prüfung (Erfassung) den Eindruck in dem Normalprüfkörper S1 (Schritt S31), misst Daten über die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß bei der Bildung des Eindrucks (Schritt S32) und berechnet die Vickershärte, nachdem die Bildung des Eindrucks beendet ist (Schritt S33). Als Nächstes erzielt die CPU 11 Korrelationsdaten, welche die Vickershärte des Normalprüfkörpers S1 mit der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper S1 verknüpfen, verlinkt die Korrelationsdaten mit einem Kennzeichen des Normalprüfkörpers S1 (wie etwa dem Material) und speichert die verlinkten Korrelationsdaten in dem Korrelationsspeicher 136 (Schritt S34). Danach bildet die CPU 11, wie in 10 gezeigt, bei der Hauptprüfung einen Eindruck in dem gemessenen Prüfkörper S2 (Schritt S41), misst Daten über die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß bei der Bildung des Eindrucks (Schritt S42: Messung) und berechnet die Härte des gemessenen Prüfkörpers S2 basierend auf den Daten, die in Schritt S42 gemessen wurden, und auf den Korrelationsdaten, die in dem Korrelationsspeicher 136 gespeichert sind (Schritt S43: Härteberechnung).
Es sei zu beachten, dass die vorstehenden Beispiele nur zum Zweck der Erklärung bereitgestellt wurden, und keineswegs als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen sind. Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Wörter, die hier verwendet wurden, der Beschreibung und Erläuterung statt der Einschränkung dienen. Es können im Rahmen der beiliegenden Ansprüche, wie sie derzeit angegeben und geändert sind, Änderungen vorgenommen werden, ohne Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung in ihren Aspekten zu verlassen. Obwohl die vorliegende Erfindung hier mit Bezug auf bestimmte Strukturen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht dazu gedacht, auf die hier offenbarten Einzelheiten eingeschränkt zu sein; vielmehr erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf alle funktionsmäßig gleichwertigen Strukturen, Verfahren und Verwendungen, wie sie im Umfang der beiliegenden Ansprüche liegen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt, und diverse Varianten und Änderungen können möglich sein, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015-216263 [0001]
JP 2008-180669 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 14577 [0059]
JIS Z 2243 [0067]

Claims

Härteprüfer zum Ausüben einer vorbestimmten Prüfkraft auf einen Eindringkörper und Pressen des Eindringkörpers in eine Oberfläche eines Prüfkörpers, um einen Eindruck zu bilden, wobei der Härteprüfer Folgendes umfasst: einen Speicher, der konfiguriert ist, um Korrelationsdaten zu speichern, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen; ein Messgerät, das konfiguriert ist, um die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper zu messen; einen Schätzwertrechner, der konfiguriert ist, um einen geschätzten Wert der Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die von dem Messgerät gemessen werden, zu berechnen; und einen Härterechner, der konfiguriert ist, um die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf dem geschätzten Wert, der von dem Schätzwertrechner berechnet wird, und den Korrelationsdaten zu berechnen.
Härteprüfer nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Vickershärterechner, der konfiguriert ist, um die Vickershärte des Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in der Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, zu berechnen, wobei: das Messgerät ferner konfiguriert ist, um die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper ständig zu messen, der Schätzwertrechner ferner konfiguriert ist, um als geschätzten Wert eine Härte, die der Vickershärte des Normalprüfkörpers entspricht, basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die von dem Messgerät gemessen werden, zu berechnen, und der Speicher ferner konfiguriert ist, um als Korrelationsdaten die Vickershärte, die durch den Vickershärterechner berechnet wird, und den geschätzten Wert, der durch den Schätzwertrechner berechnet wird, zu verknüpfen und zu speichern.
Härteprüfer nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Definitionsvorrichtung, die konfiguriert ist, um aus einer Vielzahl von Berechnungsformeln die Berechnungsformel des geschätzten Werts einzustellen, die von dem Schätzwertrechner verwendet werden soll, wobei der Schätzwertrechner ferner konfiguriert ist, um den geschätzten Wert unter Verwendung der Berechnungsformel, die durch Definitionsvorrichtung eingestellt wurde, zu berechnen.
Härteprüfer nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Definitionsvorrichtung, die konfiguriert ist, um aus einer Vielzahl von Berechnungsformeln die Berechnungsformel des geschätzten Werts, der von dem Schätzwertrechner verwendet werden soll, einzustellen, wobei der Schätzwertrechner ferner konfiguriert ist, um den geschätzten Wert unter Verwendung der Berechnungsformel, die durch die Definitionsvorrichtung eingestellt wurde, zu berechnen.
Härteprüfer zum Ausüben einer vorbestimmten Prüfkraft auf einen Eindringkörper und Pressen des Eindringkörpers in eine Oberfläche eines Prüfkörpers, um einen Eindruck zu bilden, wobei der Härteprüfer Folgendes umfasst: einen Speicher, der konfiguriert ist, um Korrelationsdaten zu speichern, welche die Härte eines Normalprüfkörper basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in der Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen; ein Messgerät, das konfiguriert ist, um die Prüfkraft und das Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper zu messen; und einen Härterechner, der konfiguriert ist, um die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die von dem Messgerät gemessen werden, und den Korrelationsdaten zu berechnen.
Härteprüfverfahren, das von einem Härteprüfer ausgeführt wird, der eine vorbestimmte Prüfkraft auf einen Eindringkörper ausübt und den Eindringkörper in eine Oberfläche eines Prüfkörpers presst, um einen Eindruck zu bilden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen von Korrelationsdaten, welche die Härte eines Normalprüfkörper basierend auf Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in die Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen; Messen der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper; Berechnen eines geschätzten Wertes der Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß, die durch die Messung gemessen werden; und Berechnen der Härte, wobei die Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf dem berechneten geschätzten Wert und den Korrelationsdaten berechnet wird.
Härteprüfverfahren nach Anspruch 6, wobei das Erfassen ferner Folgendes umfasst: Berechnen der Vickershärte des Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in der Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird; ständiges Messen der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper; Berechnen als geschätzten Wert einer Härte, die der Vickershärte des Normalprüfkörpers entspricht, basierend auf der ständig gemessenen Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß; und Speichern der Korrelationsdaten, welche die berechnete Vickershärte und den berechneten geschätzten Wert verknüpfen.
Härteprüfverfahren nach Anspruch 7, wobei das Berechnen der Härte, die der Vickershärte entspricht, ferner das Ausführen einer von einer Berechnungsformel, die den geschätzten Wert findet, indem sie das Vertiefungsausmaß des Eindringkörpers anstelle der Dimensionen des Eindrucks einsetzt, und einer Berechnungsformel, die den geschätzten Wert findet, indem sie Eindruckhärte, wie sie durch eine Nanoindentation definiert wird, verwendet.
Härteprüfverfahren, das eine vorbestimmte Prüfkraft auf einen Eindringkörper ausübt und den Eindringkörper in eine Oberfläche eines Prüfkörpers presst, um einen Eindruck zu bilden, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen von Korrelationsdaten, welche die Härte eines Normalprüfkörpers basierend auf den Dimensionen des Eindrucks, der durch das Pressen des Eindringkörpers in der Oberfläche des Normalprüfkörpers gebildet wird, und die Härte des Normalprüfkörpers basierend auf der Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß während der Bildung des Eindrucks in dem Normalprüfkörper verknüpfen; Messen der Prüfkraft und des Vertiefungsausmaßes während der Bildung des Eindrucks in einem gemessenen Prüfkörper; und Berechnen der Härte des gemessenen Prüfkörpers basierend auf der gemessenen Prüfkraft und dem Vertiefungsausmaß und den Korrelationsdaten.