粉末冶金硬度测试的今天和未来

硬度测试技术在整个19世纪中后期保持相当一致，大多数系统通常使用施加测试力的自重方法。虽然自重技术相当简单、可靠，并且被广泛接受，但该方法并非没有一些歧义。劳动密集型生产，加上依赖于杠杆、枢轴和导轨的高度机械系统的复杂性，导致了进一步开发的需求，而且很明显，测量仪器中使用的其他新开发的力调节形式也可以应用于硬度测试。随着对生产率、精度、用户特性和可重复性闭环的需求不断增加，测压元件技术成为硬度测试的一个因素。在20世纪50年代，马萨诸塞州的Instron率先在拉伸测试仪器上使用闭环系统。闭环系统与开环（自重）系统的不同之处在于，它们具有电子测量每次测试期间施加的力并将信息反馈（或循环）给控制系统的手段。控制系统被设计为使用反馈来调整施力机构，以极其精确的速率施加期望的力。这些系统工作得非常好，以至于今天所有的电子拉伸/压缩仪器都只使用闭环控制。通过Instron和Wilson的合作，能够有效地将闭环控制应用于硬度计，从而开发出前所未有的可重复性系统。在20世纪90年代初，这项技术首先被引入洛氏硬度计，后来被引入努氏硬度计/维氏硬度计以及布氏硬度计。闭环很快获得了动力，这是一种实现极其准确和可重复的硬度测试结果的手段，如今该技术已成为一种流行且广泛使用的模式。近年来，随着硬度测试仪器、计算机硬件、电子设备、成像算法和软件功能的显著改进，人们打开了通往极其精确可靠的测试过程的大门，这些测试过程比以往任何时候都更快地提供结果，通常是以自动化的方式。这些组件和技术已被证明有利于将效率、速度和准确性提高到前所未有的水平。

毫无疑问，传统的手动测试过程已经在各个方面迅速让位给自动化。材料制备和处理、支架固定、台架移动、结果解释和分析，甚至报告方面的新技术现已引入硬度测试行业。越来越多的自动化技术被集成到许多硬度系统中。自动硬度系统通常包括一个完全可控的测试仪、一个自动旋转的转台，以及从头部/压头外壳或主轴驱动系统在Z轴上的驱动，用于以预定的力施加压痕以及自动聚焦试样，再加上一台配有专用硬度软件的标准计算机、一个自动XY横移电动载物台和一个USB摄像机，结果就集成了一个强大的全自动硬度测试系统。这些系统可以单独用于自动创建、测量和报告，消除了过去由于操作和工作空间限制造成的混乱。

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