Behúzási keménység

a “mikrokeménység” kifejezést széles körben alkalmazzák az irodalomban az alacsony terhelésű anyagok keménységvizsgálatának leírására. Pontosabb kifejezés a ” mikroindentációs keménységvizsgálat.”A mikroindentációs keménységvizsgálat során egy meghatározott geometriájú gyémánt bemélyedést nyomnak a próbadarab felületébe ismert alkalmazott erő alkalmazásával (általában “terhelés” vagy “vizsgálati terhelés”) 1-1000 gf. A mikroindentációs tesztek általában 2 N (nagyjából 200 gf) erőkkel rendelkeznek, és körülbelül 50 MHz-es bemélyedéseket eredményeznek. Sajátosságuk miatt a mikrokeménység-vizsgálat felhasználható a keménység változásainak megfigyelésére mikroszkopikus skálán. Sajnos nehéz szabványosítani a mikrokeménység méréseit, megállapítást nyert, hogy szinte bármilyen anyag mikrokeménysége magasabb, mint makrokeménysége. Ezenkívül a mikrokeménységi értékek az anyagok terhelésétől és keményedési hatásaitól függően változnak. A két leggyakrabban használt mikrokeménységi teszt olyan tesztek, amelyek nagyobb terhelésekkel is alkalmazhatók makroindentációs tesztként:

  • Vickers keménységi teszt (HV)
  • Knoop keménységi teszt (HK)

a mikroindentációs vizsgálat során a keménységszám a próbadarab felületén kialakított behúzás mérésein alapul. A keménységszám az alkalmazott erőn alapul, osztva magának a behúzásnak a felületével, keménységi egységeket adva kgf / mm2-ben. A mikroindentáció keménységi tesztelése Vickers, valamint Knoop indenterek segítségével végezhető el. A Vickers-teszthez mind az átlót megmérik, mind az átlagértéket felhasználják a Vickers-piramis számának kiszámításához. A Knoop tesztben csak a hosszabb átlót mérik, és a Knoop keménységét a behúzás vetített területe alapján számítják ki, osztva az alkalmazott erővel, kgf/mm2 vizsgálati egységeket is megadva.

a Vickers mikroindentációs tesztet a Vickers makroindentációs tesztekhez hasonló módon, ugyanazon piramis felhasználásával hajtják végre. A Knoop teszt hosszúkás piramist használ az anyagminták behúzására. Ez a hosszúkás piramis sekély benyomást kelt, ami előnyös a törékeny anyagok vagy vékony alkatrészek keménységének mérésére. Mind a Knoop, mind a Vickers behúzók a felület polírozását igénylik a pontos eredmények elérése érdekében.

kis terhelésnél végzett Karcolásvizsgálatok, mint például a Bierbaum mikrokarakter teszt, amelyet 3 gf vagy 9 gf terheléssel végeztek, megelőzték a hagyományos bemélyedéseket használó mikrokeménység-tesztelők kifejlesztését. 1925-ben Smith és Sandland az Egyesült Királyságban kifejlesztett egy behúzási tesztet, amely egy gyémántból készült négyzet alapú piramis alakú bemélyedést alkalmazott. A piramis alakot úgy választották, hogy az ellentétes felületek között 136 MHz-es szög legyen, hogy olyan keménységi számokat kapjanak, amelyek a lehető legközelebb állnak a minta Brinell keménységi számaihoz. A Vickers tesztnek nagy előnye, hogy egy keménységi skálát használ az összes anyag teszteléséhez. Az első utalás az alacsony terhelésű Vickers indenterre a Nemzeti Fizikai Laboratórium 1932-es éves jelentésében történt. A Lips and Sack 1936-ban mutatta be az első Vickers tesztelőt, amely alacsony terhelést használt.

a szakirodalomban van némi nézeteltérés a mikrokeménység-vizsgálatokra alkalmazandó terhelési tartomány tekintetében. Az ASTM E384 specifikációja például kimondja, hogy a mikrokeménység tesztelésének terhelési tartománya 1-1000 gf. 1 kgf vagy annál kisebb terhelések esetén a Vickers-keménységet (HV) egy egyenlettel számítjuk ki, ahol a terhelés (L) gramm erőben van megadva, a két átló (d) átlaga pedig milliméterben van megadva:

H V = 0,0018544 Ft 2 {\displaystyle HV=0,0018544 \ times {\tfrac {L}{d^{2}}}}

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

bármely adott terhelésnél a keménység alacsony átlós hosszúságoknál gyorsan növekszik, a hatás a terhelés csökkenésével egyre hangsúlyosabbá válik. Így alacsony terhelés esetén a kis mérési hibák nagy keménységi eltéréseket eredményeznek. Ezért minden teszt során mindig a lehető legnagyobb terhelést kell használni. Ezenkívül a görbék függőleges részében a kis mérési hibák nagy keménységi eltéréseket eredményeznek.

You might also like

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.