计量学报

作者：侯晓东, 金珂羽, 崔园园

关键词：硬度测量,洛氏硬度,金刚石圆锥压头,三维形貌校准,激光扫描共聚焦,顶端球面半径,几何偏差

基金：中国计量科学研究院所自主项目(AKYZZ2411)

提出一种基于激光共聚焦显微镜的洛氏硬度金刚石圆锥压头三维形貌校准方法。通过对来自4家供应商的工作压头及1个标准压头进行高分辨率扫描，采集顶端球面区域的三维高度数据，并采用最小二乘法拟合球面半径，系统分析不同测量窗口尺寸对拟合结果的影响。结果表明：该方法不仅能够获取压头顶端的完整三维形貌，还可实现对局部几何偏差的量化评估。在模拟不同压入深度条件下，压头顶端局部半径出现显著变化，且不同厂家压头呈现出不同的变化趋势，反映出制造工艺对压头性能的一致性影响。建立了压头三维形貌校准的技术流程，涵盖扫描参数设置、数据拟合、误差评估等环节，为硬度与划痕试验中压头质量控制、标准改进及测量结果溯源提供了有效手段与数据支撑。

来源：2026年第4期

《计量学报》期刊编辑部

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