Indrykningshårdhed

udtrykket “mikrohårdhed” er blevet anvendt bredt i litteraturen til at beskrive hårdhedstest af materialer med lav påførte belastninger. Et mere præcist udtryk er ” mikroindentationshårdhedstest.”Ved test af mikroindentationshårdhed er en diamantindrykning af specifik geometri imponeret ind i overfladen af testprøven ved hjælp af en kendt påført kraft (almindeligvis kaldet en “belastning” eller “testbelastning”) på 1 til 1000 gf. Mikroindentationstest har typisk kræfter på 2 N (cirka 200 gf) og producerer indrykk på omkring 50 liter. På grund af deres specificitet kan mikrohårdhedstest bruges til at observere ændringer i hårdhed på mikroskopisk skala. Desværre er det vanskeligt at standardisere mikrohårdhedsmålinger; det har vist sig, at mikrohårdheden af næsten ethvert materiale er højere end dets makrohårdhed. Derudover varierer mikrohårdhedsværdier med materialernes belastning og arbejdshærdende virkninger. De to mest almindeligt anvendte mikrohårdhedstest er test, der også kan anvendes med tungere belastninger som makroindentationstest:

  • Vickers hårdhedstest (HV)
  • Knoop hårdhedstest (HK)

ved mikroindentationstest er hårdhedsnummeret baseret på målinger foretaget af det indryk, der er dannet i overfladen af testprøven. Hårdhedsnummeret er baseret på den påførte kraft divideret med selve indrykningens overfladeareal, hvilket giver hårdhedsenheder i kgf/mm2. Mikroindentationshårdhedstest kan udføres ved hjælp af Vickers såvel som Knoop indenters. Til Vickers-testen måles begge diagonaler, og gennemsnitsværdien bruges til at beregne Vickers-pyramidenummeret. I Knoop-testen måles kun den længere diagonal, og Knoop-hårdheden beregnes ud fra det projicerede område af indrykket divideret med den påførte kraft, hvilket også giver testenheder i kgf/mm2.

Vickers-mikroindentationstesten udføres på samme måde som Vickers-makroindentationstestene ved hjælp af den samme pyramide. Knoop-testen bruger en langstrakt pyramide til at indrykke materialeprøver. Denne aflange pyramide skaber et lavt indtryk, hvilket er gavnligt til måling af hårdheden af sprøde materialer eller tynde komponenter. Både Knoop-og Vickers-indrykkene kræver polering af overfladen for at opnå nøjagtige resultater.

ridsetest ved lave belastninger, såsom Bierbaum mikrokarakter test, udført med enten 3 gf eller 9 gf belastninger, gik forud for udviklingen af mikrohårdhedstestere ved hjælp af traditionelle indenters. I 1925 udviklede Smith og Sandland i Storbritannien en indrykningstest, der anvendte en firkantet pyramideformet indrykning lavet af diamant. De valgte den pyramideformede form med en vinkel på 136 liter mellem modsatte flader for at opnå hårdhedsnumre, der ville være så tæt som muligt på Brinell-hårdhedsnumre for prøven. Vickers-testen har en stor fordel ved at bruge en hårdhedsskala til at teste alle materialer. Den første henvisning til Vickers indenter med lave belastninger blev foretaget i årsrapporten fra National Physical Laboratory i 1932. Lips and Sack beskriver den første Vickers tester ved hjælp af lave belastninger i 1936.

der er en vis uenighed i litteraturen om belastningsområdet, der gælder for mikrohårdhedstest. ASTM specifikation E384 angiver for eksempel, at belastningsområdet for mikrohårdhedstest er 1 til 1000 gf. For belastninger på 1 kgf og derunder beregnes Vickers-hårdheden (HV) med en ligning, hvor belastningen (L) er i gram kraft, og gennemsnittet af to diagonaler (d) er i millimeter:

H V = 0,0018544 liter L D 2 {\displaystyle HV=0,0018544 \ gange {\tfrac {L}{d^{2}}}}

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

for en given belastning øges hårdheden hurtigt ved lave diagonale længder, hvor effekten bliver mere udtalt, når belastningen falder. Således ved lave belastninger vil små målefejl producere store hårdhedsafvigelser. Således bør man altid bruge den højest mulige belastning i enhver test. Også i den lodrette del af kurverne vil små målefejl producere store hårdhedsafvigelser.

You might also like

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.