一般小于10μm之薄膜硬度測(cè)定值受到下列因素影響：一是受過(guò)渡層的影響較大。為加強(qiáng)膜基界面結(jié)合強(qiáng)度，提高表面硬度測(cè)定值，并在磨損過(guò)程中給予薄 膜強(qiáng)有力的支承，在工藝上采用過(guò)渡層，例如活塞環(huán)陶瓷薄膜常用氮化、鍍鉻;TiN金屬陶瓷環(huán)常用氮化、純Ti層、Ni-W等作過(guò)渡層。由于顯微硬度測(cè)定值 是薄膜、界面、基體硬度的綜合反映，所以有無(wú)過(guò)渡層、過(guò)渡層本身的硬度、彈性模量作為界面和基體一樣直接影響到表面硬度的測(cè)定，十分明顯，比基體硬度高的 過(guò)渡層，將提高表面硬度的測(cè)定值;二是薄膜本身硬度、彈性模量、厚度及表面粗糙度影響;三是界面層的強(qiáng)度、彈性模量及膜基界面結(jié)合強(qiáng)度;四是試驗(yàn)手段，如 載荷、壓頭形狀等。

　　上述中對(duì)PVD薄膜顯微硬度影響工藝因素，首先是適當(dāng)?shù)呢?fù)偏壓和真空度對(duì)膜層組織結(jié)構(gòu)和性能有重要影響。例如Ti2N比TiN有更高的硬度和耐磨 性，形成適量Ti2N需要適當(dāng)?shù)呢?fù)偏壓和真空度。其次在動(dòng)態(tài)參數(shù)控制下沉積的膜層形態(tài)表現(xiàn)為層狀分布特征，膜層具有較高的致密性、顯微硬度及良好的耐磨 性。

　　對(duì)復(fù)合分散鍍表面硬度影響工藝因素與基質(zhì)、分散粒子及其加入量、熱處理有關(guān)。例如硬度值高的SiC(2500HV)就容易得到較高的表面硬度 值;N-P復(fù)合鍍經(jīng)400℃熱處理就得到較高的鍍層硬度?！?yīng)指出對(duì)小于10μm的薄膜表面處理層，不能單用顯微硬度來(lái)表示耐磨性能，因?yàn)楸∧さ慕M成、結(jié) 構(gòu)、性能不同，特別對(duì)其中具有自潤(rùn)滑性能的，它不一定具有高的顯微硬度，但有良好的耐磨減磨性能。對(duì)表面硬度而言，它仍有一個(gè)適合的范圍，這一適合的范圍 正是我們要探求的。

　　測(cè)定環(huán)硬度操作應(yīng)注意事項(xiàng)（恒儀硬度計(jì)&金相制樣設(shè)備 http://hntzzg.com）

　　1 試樣(特別是毛坯)應(yīng)加工到成品高度及應(yīng)有的表面粗糙度。

　　對(duì)鑄鐵環(huán)一般小環(huán)(環(huán)直徑小于70)的毛坯環(huán)高常為3mm，而成品高為≤1.5mm，部分工廠常對(duì)試樣高度磨至大于1.5mm，有時(shí)達(dá)2mm多，這 樣使測(cè)出的硬度值往往高出0.5~1個(gè)單位。環(huán)樣表面不能有粗車(chē)刀紋，其表面粗糙度應(yīng)為Ra0.8μm，否則，測(cè)試結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確。

　　一般對(duì)鋼質(zhì)環(huán)維氏硬度試樣表面粗糙度要求Ra0.4μm以下;滄州歐譜鋼質(zhì)環(huán)成品的表面粗糙度要求在Ra0.2μm以下。

　　2 被測(cè)活塞環(huán)試樣的基準(zhǔn)面(環(huán)樣的下側(cè)面)在工作臺(tái)上要穩(wěn)實(shí)放置并保證試驗(yàn)中試樣不產(chǎn)生位移，為此環(huán)樣不能撓曲或部分架空，基準(zhǔn)面不能有毛刺，此面與工作臺(tái)面應(yīng)清潔且無(wú)其它污物(氧化皮、油脂、灰塵等)。

　　3 使壓頭與試樣表面接觸，垂直于試驗(yàn)面施加試驗(yàn)力，加力過(guò)程中不應(yīng)有沖擊和振動(dòng)，直至將試驗(yàn)力施加至規(guī)定值。洛氏硬度壓力類(lèi)型、所加載荷及經(jīng)常測(cè)量活塞環(huán)的范圍參見(jiàn)表1。

　　說(shuō)明：由于鑄鐵活塞環(huán)廣泛使用HRB測(cè)定，其實(shí)際測(cè)定范圍已超出其常規(guī)測(cè)量的25~100范圍。　測(cè)定維氏硬度時(shí)必須在要求的試驗(yàn)力范圍內(nèi)施加規(guī)定 的試驗(yàn)力，其試驗(yàn)力從5~100kgf(約50~1000N)范圍內(nèi)變化，應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行選擇。對(duì)氮化鋼質(zhì)活塞環(huán)，由于滲氮層很薄，通常用維氏硬度計(jì) (HV)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，選擇試驗(yàn)力應(yīng)根據(jù)滲氮層深度進(jìn)行選擇。

　　經(jīng)過(guò)表面處理的鋼質(zhì)活塞環(huán)，毛坯一般選用維氏硬度5kgf(49.03N)試驗(yàn)力;成品鋼質(zhì)環(huán)選用小負(fù)荷維氏硬度0.2kgf(1.961N)試驗(yàn)力。測(cè)量薄膜一般加載用HV0.1、HV1.0、HV0.050三種之一.

　　測(cè)試維氏硬度時(shí)，從加試驗(yàn)力開(kāi)始至全部試驗(yàn)力施加完畢時(shí)間應(yīng)在2~10s之間。對(duì)于小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)和顯微維氏硬度試驗(yàn)，壓實(shí)下降速度應(yīng)不大于0.2mm/s，試驗(yàn)力保持為10~15s。對(duì)于特殊材料，試驗(yàn)力保持時(shí)間可以延長(zhǎng)，但誤差在±2s之內(nèi)。

　　4 整體鑄鐵油環(huán)不宜測(cè)定硬度值，因?yàn)橛筒塾涂椎慕Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確測(cè)出硬度值。對(duì)于環(huán)高低于1.5mm的鑄鐵環(huán)，測(cè)量硬度的工作臺(tái)面中心不能有凹坑，如有凹 坑則測(cè)量時(shí)應(yīng)添加一定剛度的墊片，將環(huán)樣放置在墊片上測(cè)試(墊片應(yīng)有較好的平行度，其表面粗糙度在Ra0.8μm以下)，否則測(cè)定的硬度值會(huì)偏低，可能低 1~2個(gè)HRB單位，甚至環(huán)被壓斷。

　　5 布氏硬度超過(guò)350HB時(shí)，鋼球的硬質(zhì)合金球測(cè)得的結(jié)果，可能有明顯不同，因此測(cè)定位于350~450HB的布氏硬度應(yīng)注明所用壓頭;

　　6 在整個(gè)試驗(yàn)期間，硬度計(jì)應(yīng)避免受到?jīng)_擊和振動(dòng)。硬度計(jì)在受震狀態(tài)，指針震動(dòng)時(shí)不能測(cè)量硬度值;

　　7 拆洗硬度計(jì)或在維護(hù)硬度計(jì)加油后，應(yīng)讓硬度計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)多次后并經(jīng)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)硬度試塊測(cè)定，測(cè)得標(biāo)塊硬度值在±1個(gè)硬度單位范圍內(nèi)才可正式測(cè)量。一般每天上班測(cè)的第一點(diǎn)硬度值不能正式計(jì)數(shù);更換壓頭(例如換鋼珠)測(cè)試的前三點(diǎn)不能正式計(jì)數(shù)，往后測(cè)得的測(cè)定值才正式計(jì)數(shù)。