Odsazení tvrdost

termín „microhardness“ byl široce zaměstnán v literatuře popsat zkoušení tvrdosti materiálů s nízkými provoznímu zatížení. Přesnější termín je “ testování tvrdosti mikroindence.“V microindentation zkoušení tvrdosti, diamant indenter z konkrétní geometrie je ohromen do povrchu zkušebního vzorku pomocí známé působící síly (běžně nazývá „load“ nebo „test load“) od 1 do 1000 gf. Mikroindentační testy mají obvykle síly 2 N (zhruba 200 gf) a vytvářejí zářezy asi 50 µm. Vzhledem ke své specifičnosti lze testování mikrotvrdosti použít k pozorování změn tvrdosti v mikroskopickém měřítku. Bohužel je obtížné standardizovat měření mikrotvrdosti; bylo zjištěno, že mikrotvrdost téměř jakéhokoli materiálu je vyšší než jeho makrotvrdost. Hodnoty mikrotvrdosti se navíc liší v závislosti na zatížení a tvrdnutí materiálů. Dva nejčastěji používané testy mikrotvrdosti jsou testy, které lze také použít s těžšími zatíženími jako makroindenční testy:

  • zkouška tvrdosti dle Vickerse (HV)
  • Knoop hardness test (HK)

V microindentation testování, tvrdost číslo je založen na měření odrážky tvořené v povrchu zkušebního vzorku. Číslo tvrdosti je založeno na aplikované síle dělené povrchovou plochou samotného odsazení, což dává jednotky tvrdosti v kgf / mm2. Testování tvrdosti mikroindence lze provádět pomocí odsazovačů Vickers i Knoop. Pro Vickersův test se měří obě úhlopříčky a průměrná hodnota se používá k výpočtu čísla vickersovy pyramidy. V Knoop test, pouze delší úhlopříčka měří, a Knoop tvrdosti je vypočtena na základě předpokládané oblasti odrážka rozděleny podle použité síly, také dává zkušebních jednotek v kgf/mm2.

mikroindentační test Vickers se provádí podobným způsobem jako makroindentační testy Vickers za použití stejné pyramidy. Knoopův test používá podlouhlou pyramidu k odsazení vzorků materiálu. Tato podlouhlá pyramida vytváří mělký dojem, což je výhodné pro měření tvrdosti křehkých materiálů nebo tenkých složek. Odsazení Knoop i Vickers vyžadují leštění povrchu, aby bylo dosaženo přesných výsledků.

Scratch testy při nízkém zatížení, jako je například Bierbaum microcharacter test, provádí se buď 3 gf nebo 9 gf zatížení, předchází rozvoji microhardness testerů za použití tradičních indenters. V roce 1925 vyvinuli Smith a Sandland z Velké Británie odsazení, které používalo čtvercové pyramidové indenter vyrobené z diamantu. Zvolili pyramidální tvar s úhlem 136° mezi protilehlými plochami, aby získali čísla tvrdosti, která by byla co nejblíže číslům tvrdosti Brinella pro vzorek. Test Vickers má velkou výhodu v použití jedné stupnice tvrdosti k testování všech materiálů. První odkaz na Vickers indenter s nízkým zatížením byl uveden ve výroční zprávě Národní fyzikální laboratoře v roce 1932. Lips and Sack popisuje první Vickers tester s použitím nízké zátěže v roce 1936.

v literatuře existuje určitá neshoda ohledně rozsahu zatížení použitelného pro testování mikrotvrdosti. ASTM SPECIFIKACE E384 například uvádí, že rozsah zatížení pro testování mikrotvrdosti je 1 až 1000 gf. Pro zatížení 1 n a níže, tvrdosti dle Vickerse (HV) se vypočítá pomocí rovnice, kde zatížení (L) je v g síla a průměr dvou úhlopříček (d) v mm:

H V = 0.0018544 × L d 2 {\displaystyle HV=0.0018544\times {\tfrac {L}{d^{2}}}}

HV=0.0018544\times {\tfrac {L}{d^{2}}}

Pro dané zatížení, tvrdost rychle zvyšuje při nízkých diagonální délek, s účinkem stává výraznější při zatížení klesá. Při nízkém zatížení tedy malé chyby měření způsobí velké odchylky tvrdosti. Při každém testu by tedy mělo být vždy použito nejvyšší možné zatížení. Také ve svislé části křivek způsobí malé chyby měření velké odchylky tvrdosti.

You might also like

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.