JPH0295239A - 超微小硬度計 - Google Patents
超微小硬度計Info
- Publication number
- JPH0295239A JPH0295239A JP24840588A JP24840588A JPH0295239A JP H0295239 A JPH0295239 A JP H0295239A JP 24840588 A JP24840588 A JP 24840588A JP 24840588 A JP24840588 A JP 24840588A JP H0295239 A JPH0295239 A JP H0295239A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indenter
- load
- sample
- hardness
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、圧子に試験荷重を負荷し、その時の圧子の試
料表面への押込深さから試料の硬さを求める超微小硬度
計に関する。
料表面への押込深さから試料の硬さを求める超微小硬度
計に関する。
［従来技術］
従来超微小硬度計によって試料の硬度を求めるには、あ
らかじめ設定されている荷重を圧子に負荷して試料表面
に押し込み、圧子が試料表面と接触してからの変位を押
込深さとして試料硬度を算出している。
らかじめ設定されている荷重を圧子に負荷して試料表面
に押し込み、圧子が試料表面と接触してからの変位を押
込深さとして試料硬度を算出している。
［発明が解決しようとする課題］
上記した従来の超微小硬度計による硬度測定は、第３図
に示す押込深さと試験荷重の特性曲線を求め、特性曲線
における特定の２点Ｐ。、 ＰＥから硬度を算出してい
る（点Ｐ、は圧子が試料表面に接触した時点を示し、点
ＰＥは試験荷重が設定荷重に到達した時点を示す。）。
に示す押込深さと試験荷重の特性曲線を求め、特性曲線
における特定の２点Ｐ。、 ＰＥから硬度を算出してい
る（点Ｐ、は圧子が試料表面に接触した時点を示し、点
ＰＥは試験荷重が設定荷重に到達した時点を示す。）。
しかしながら、これらＰ。、ＰＥの２点から硬度を算出
する場合、Ｐｏでは接触検出のバラツキが直接硬度値算
出に影響を与えるとともに、ＰＥでは試験荷重を保持さ
せているものの、この時にバラツキが生じると接触検出
が正確であっても硬度値算出へ直接影響を与えることに
なる。
する場合、Ｐｏでは接触検出のバラツキが直接硬度値算
出に影響を与えるとともに、ＰＥでは試験荷重を保持さ
せているものの、この時にバラツキが生じると接触検出
が正確であっても硬度値算出へ直接影響を与えることに
なる。
このように上記した２点で硬度の算出を行なう場合、振
動、音など外部の影響によってデータの乱れが生じた場
合に非常に大きな誤差が生じることになる。そのため、
従来の超微小硬度計ではデータのバラツキによる影響が
大きく再現性に乏しい測定結果になるという問題点があ
った。
動、音など外部の影響によってデータの乱れが生じた場
合に非常に大きな誤差が生じることになる。そのため、
従来の超微小硬度計ではデータのバラツキによる影響が
大きく再現性に乏しい測定結果になるという問題点があ
った。
そこで本発明は、振動等の外部からの影響が生じた場合
でも、その影響を極力受けないようにし、データのバラ
ツキを小さくして再現性の高い硬度値を得ることができ
る超微小硬度計を提供することを目的とする。
でも、その影響を極力受けないようにし、データのバラ
ツキを小さくして再現性の高い硬度値を得ることができ
る超微小硬度計を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記課題を解決するために１８次のような構成
を採用した。
を採用した。
すなわち、本発明にかかる超微小硬度計は、圧子に加え
られる試験荷重と、該試験荷重によって試料表面に押込
まれる圧子の押込み深さとから試料の硬度を求める超微
小硬度計であって、圧子に任意に試験荷重Ｌｉ（ｉ＝１
−ｎ）を加えることができる可変形負荷手段と、該可変
形負荷手段によって試料表面に押込まれる圧子の変位ｊ
２ｉ （ｉ＝１〜ｎ）を検出する圧子変位量検出手段と
、航記可変形負荷手段によつて圧子に加えられる荷重の
うち任意の測定点における荷重Ｌｉと、これら各荷重に
対応して前記圧子変位量検出手段によって検出される圧
子の変位ｕｉとから、Ｄを試料の硬度とし、Ｋを圧子に
よる定数とするとき、Ｌ ＝ａ！’ ＋ｂｌ （ａ
−」１）の計算式に基づいて逐次ΣＬｉ、Σ２１゜ΣＲ
，ｉ２等を求め、２２の係数ａを最小自乗法により算出
して試料の硬度りを演算する演算手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。
られる試験荷重と、該試験荷重によって試料表面に押込
まれる圧子の押込み深さとから試料の硬度を求める超微
小硬度計であって、圧子に任意に試験荷重Ｌｉ（ｉ＝１
−ｎ）を加えることができる可変形負荷手段と、該可変
形負荷手段によって試料表面に押込まれる圧子の変位ｊ
２ｉ （ｉ＝１〜ｎ）を検出する圧子変位量検出手段と
、航記可変形負荷手段によつて圧子に加えられる荷重の
うち任意の測定点における荷重Ｌｉと、これら各荷重に
対応して前記圧子変位量検出手段によって検出される圧
子の変位ｕｉとから、Ｄを試料の硬度とし、Ｋを圧子に
よる定数とするとき、Ｌ ＝ａ！’ ＋ｂｌ （ａ
−」１）の計算式に基づいて逐次ΣＬｉ、Σ２１゜ΣＲ
，ｉ２等を求め、２２の係数ａを最小自乗法により算出
して試料の硬度りを演算する演算手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。
［作用］
般に試料の硬度りは負荷重しにおける圧子の押込み深さ
１に対して Ｄ＝ｋＪ− Ｗ として表されるが、実際には負荷系の移動に伴っである
弾性力が加わり、 Ｌ＝−’１２＋ｂｉ となる。
１に対して Ｄ＝ｋＪ− Ｗ として表されるが、実際には負荷系の移動に伴っである
弾性力が加わり、 Ｌ＝−’１２＋ｂｉ となる。
そこで、試験開始後の任意の測定点における荷重Ｌｉ（
ｉ＝１〜ｎ）と圧子の変位ｊ２．１（ｉ＝１〜ｎ）のデ
ータからΣＬｉ、 ΣＲ，ｉ、 Σｆｉｉ２等が逐
次算出され、演算手段によりＲ，２の係数Ｄ／ｋを最小
自乗法に基づいて演算して硬度りが求められるので、デ
ータ収集時に振動等の外部形！が生じてもその影響が非
常に小さく、再現性のよい測定結果を得ることができる
。
ｉ＝１〜ｎ）と圧子の変位ｊ２．１（ｉ＝１〜ｎ）のデ
ータからΣＬｉ、 ΣＲ，ｉ、 Σｆｉｉ２等が逐
次算出され、演算手段によりＲ，２の係数Ｄ／ｋを最小
自乗法に基づいて演算して硬度りが求められるので、デ
ータ収集時に振動等の外部形！が生じてもその影響が非
常に小さく、再現性のよい測定結果を得ることができる
。
［実施例］
第１図は本発明の実施例である超微小硬度計の構成を電
子天秤タイプの負荷装置１と圧子８とを中心として模式
的に示す図で、中央部をナイフェツジ５により支持した
天秤２の一端には角錐状の圧子８が、他端にはソレノイ
ド３と協働して電磁力を発生する鉄心７が取り付けられ
ている。圧子８の上部には差動トランス式の変位検出器
９が設けられている。
子天秤タイプの負荷装置１と圧子８とを中心として模式
的に示す図で、中央部をナイフェツジ５により支持した
天秤２の一端には角錐状の圧子８が、他端にはソレノイ
ド３と協働して電磁力を発生する鉄心７が取り付けられ
ている。圧子８の上部には差動トランス式の変位検出器
９が設けられている。
負荷装置１は、負荷電流供給装置１３からソレノイド３
へ供給される直流電流により、電磁力を増減させ、圧子
８を介して試料台に載置された試料６への荷重を増加、
減少させることができる。直流電流はＣＰ Ｕ １５に
よって制御されるので負荷電流供給装置１３によって供
給されているので、負荷装置ｌで５発生させる荷重はリ
アルタイムで知ることができる。また、圧子に荷重をか
けている間、圧子によって押し付けられた試料６表面で
の変位は、変位検出器９によって検出される。変位検出
器９からの出力信号はアンプ１１で増幅され、Ａ／Ｄ変
換器１２でＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ１５へ送られ、ある
荷重下での変位もリアルタイムで計測される。これら荷
重、変位データはＲＡＭ＋６で記憶されるとともに、Ｃ
ＰＵｌ５で後述のように演算処理されて試料の硬度が求
められる。また、Ｉ１０装置１９を介して第２図に示す
押込深さ一荷重曲線がＸＹプロッタ２０によって描かれ
る。
へ供給される直流電流により、電磁力を増減させ、圧子
８を介して試料台に載置された試料６への荷重を増加、
減少させることができる。直流電流はＣＰ Ｕ １５に
よって制御されるので負荷電流供給装置１３によって供
給されているので、負荷装置ｌで５発生させる荷重はリ
アルタイムで知ることができる。また、圧子に荷重をか
けている間、圧子によって押し付けられた試料６表面で
の変位は、変位検出器９によって検出される。変位検出
器９からの出力信号はアンプ１１で増幅され、Ａ／Ｄ変
換器１２でＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ１５へ送られ、ある
荷重下での変位もリアルタイムで計測される。これら荷
重、変位データはＲＡＭ＋６で記憶されるとともに、Ｃ
ＰＵｌ５で後述のように演算処理されて試料の硬度が求
められる。また、Ｉ１０装置１９を介して第２図に示す
押込深さ一荷重曲線がＸＹプロッタ２０によって描かれ
る。
ＣＰＵｌ５は、任意の測定点Ｐｉ （ＪＺｉ、Ｌｉ）（
ｉ＝１〜ｎ）におけるデータよりΣＬｉ。
ｉ＝１〜ｎ）におけるデータよりΣＬｉ。
Σｌｉ、Σｆｉｉ２等を算出し、深さ一荷重曲線を２次
式近似してその２次項の係数から試料の硬度りの算出を
行なう。すなわち、一般に硬度りは負荷重りにおける圧
子の押込み深さｌに対してＤ＝ｋｋ、 （ｋ”””ｕ
ｊＧｈ） として表わされる。実際には負荷系の移動に伴っである
弾性力が加わるため、 Ｌ＝立！’ ＋ｂｌ となる。そこで、第２図における測定点Ｐ１゜Ｐ２．・
・・・ＰｎのデータよりΣＬｉ、Σｌｉ。
式近似してその２次項の係数から試料の硬度りの算出を
行なう。すなわち、一般に硬度りは負荷重りにおける圧
子の押込み深さｌに対してＤ＝ｋｋ、 （ｋ”””ｕ
ｊＧｈ） として表わされる。実際には負荷系の移動に伴っである
弾性力が加わるため、 Ｌ＝立！’ ＋ｂｌ となる。そこで、第２図における測定点Ｐ１゜Ｐ２．・
・・・ＰｎのデータよりΣＬｉ、Σｌｉ。
Σｆｉｉ２等を逐次算出し １２の係数ａ （ａ＝Ｄ／
ｋ ）を最小自乗法に基づいて算出し、Ｄ＝ｋａより硬
度値りを求めるのである。
ｋ ）を最小自乗法に基づいて算出し、Ｄ＝ｋａより硬
度値りを求めるのである。
このように上記実施例装置によれば、負荷の途中段階を
もすべて同レベルにとらえることができる超微小硬度計
の特長を生かしてバラツキの小さい平均的な硬度値の算
出を行なうことができる。
もすべて同レベルにとらえることができる超微小硬度計
の特長を生かしてバラツキの小さい平均的な硬度値の算
出を行なうことができる。
また、試験の開始より終了まで全データをとる必要がな
いので、測定範囲中央の６０〜８０％のデータで硬度値
を算出することも可能となる。また、試料表面の形状に
よる影響も小さくなる。
いので、測定範囲中央の６０〜８０％のデータで硬度値
を算出することも可能となる。また、試料表面の形状に
よる影響も小さくなる。
［発明の効果］
上記説明から明らかなように、本発明にかかる超微小硬
度計によれば、振動等の外部の影響による測定誤差が小
さくなり、バラツキの小さい平均的な硬度値の算出を再
現性よく行なうことができるようになった。
度計によれば、振動等の外部の影響による測定誤差が小
さくなり、バラツキの小さい平均的な硬度値の算出を再
現性よく行なうことができるようになった。
第１図は本発明の実施例である超微小硬度計の要部の構
成を示す模式図、第２図は実施例における深さ一荷重曲
線、第３図は従来の深さ一荷重曲線を示す図である。 １・・・負荷装置 ６・・・試料 ８・・・圧子 ９・・・変位検出器 １５・・−ＣＰＵ（硬度値演算手段） 第１囚 特許出願人 株式会社島律製作所
成を示す模式図、第２図は実施例における深さ一荷重曲
線、第３図は従来の深さ一荷重曲線を示す図である。 １・・・負荷装置 ６・・・試料 ８・・・圧子 ９・・・変位検出器 １５・・−ＣＰＵ（硬度値演算手段） 第１囚 特許出願人 株式会社島律製作所
Claims (1)
- （１）圧子に加えられる試験荷重と、該試験荷重によっ
て試料表面に押込まれる圧子の押込み深さとから試料の
硬度を求める超微小硬度計であって、圧子に任意に試験
荷重Ｌｉ（ｉ＝１〜ｎ）を加えることができる可変形負
荷手段と、該可変形負荷手段によって試料表面に押込ま
れる圧子の変位ｌｉ（ｉ＝１〜ｎ）を検出する圧子変位
量検出手段と、前記可変形負荷手段によって圧子に加え
られる荷重のうち任意の測定点における荷重Ｌｉと、こ
れら各荷重に対応して前記圧子変位量検出手段によって
検出される圧子の変位ｌｉとから、Ｄを試料の硬度とし
、Ｋを圧子による定数とするとき、 Ｌ＝ａｌ＾２＋ｂｌ（ａ＝（Ｄ／ｋ）） の計算式に基づいて逐次ΣＬｉ、Σｌｉ、 Σｌｉ＾２等を求め、ｌ＾２の係数ａを最小自乗法によ
りｌの全域または特定領域で算出して試料の硬度Ｄを演
算する演算手段とを備えてなることを特徴とする超微小
硬度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248405A JP2829984B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 超微小硬度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248405A JP2829984B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 超微小硬度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295239A true JPH0295239A (ja) | 1990-04-06 |
| JP2829984B2 JP2829984B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=17177623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63248405A Expired - Fee Related JP2829984B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 超微小硬度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829984B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6945097B2 (en) | 2002-04-10 | 2005-09-20 | Mts Systems Corporation | Characteristic strain and fracture resistance for scratch independently of indenter geometry |
| JP2008180669A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6382341A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Shimadzu Corp | 押込硬さ試験方法及びその装置 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63248405A patent/JP2829984B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6382341A (ja) * | 1986-09-27 | 1988-04-13 | Shimadzu Corp | 押込硬さ試験方法及びその装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6945097B2 (en) | 2002-04-10 | 2005-09-20 | Mts Systems Corporation | Characteristic strain and fracture resistance for scratch independently of indenter geometry |
| JP2008180669A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Mitsutoyo Corp | 硬さ試験機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2829984B2 (ja) | 1998-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9157892B2 (en) | Surface property inspection device and surface property inspection method | |
| JPH07198549A (ja) | タイヤ均等性測定の精度を改良する校正装置及び方法と、該装置及び方法を使用するタイヤ検査方法 | |
| US2939073A (en) | Conductivity measuring instrument | |
| JPH0295239A (ja) | 超微小硬度計 | |
| US4283955A (en) | Method of and measuring apparatus for determining the standard tensile yield point under load conditions | |
| Betta et al. | Calibration and adjustment of an eddy current based multi-sensor probe for non-destructive testing | |
| JPH0520691B2 (ja) | ||
| Payne et al. | Dynamometer for tensile testing of high polymers | |
| JPS60216959A (ja) | 連続鋳造モ−ルドレベル検出法 | |
| WO1984001210A1 (en) | Extensometer readout circuit | |
| SU960688A2 (ru) | Тензорезисторный способ измерени статической магнитострикции образца | |
| JPH04120456A (ja) | Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置 | |
| JPS6382340A (ja) | 材料試験機 | |
| CN211178306U (zh) | 一种基于在线修正的桥式振弦应变计 | |
| WO1983001836A1 (en) | Method for measuring fatigue strength of ferromagnetic materials non-destructively | |
| JPH08201158A (ja) | 電子秤 | |
| JPH06241878A (ja) | 荷重計のノイズ計測装置 | |
| SU1415155A1 (ru) | Способ определени фрикционных свойств контакта материалов | |
| JPH034139A (ja) | 硬度計 | |
| SU1666916A1 (ru) | Способ определени текущих деформаций элементов силовой цепи | |
| SU1744620A1 (ru) | Способ градуировки электропотенциального дефектоскопа | |
| CN110608664A (zh) | 一种基于在线修正的桥式振弦应变计 | |
| SU1114938A1 (ru) | Способ измерени механических напр жений в ферромагнитных объектах | |
| JPH09126974A (ja) | 押込硬さ試験方法および装置 | |
| SU868563A1 (ru) | Способ неразрушающего контрол ферромагнитных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |