تصف طريقة الاختبار القياسية ASTM E384 لقياس صلابة المواد بالانضغاط الدقيق، التي طورتها الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM)، طريقة اختبار لتحديد صلابة المواد بالانضغاط الدقيق. تشمل هذه الطريقة اختبارات الانضغاط الدقيق التي تُجرى باستخدام أدوات انضغاط كنوب وفيكرز تحت قوى اختبار تتراوح من 9,8 × 10⁻³ إلى 9,8 نيوتن (من 1 إلى 1000 غرام قوة).
تتضمن طريقة الاختبار هذه تحليل مصادر الخطأ المحتملة التي يمكن أن تحدث أثناء اختبار المسافة البادئة الدقيقة وكيف تؤثر هذه العوامل على حساسية نتائج الاختبار وتحيزها وإمكانية تكرارها وإمكانية إعادة إنتاجها.
تحتوي "طرق الاختبار القياسية ASTM E92 لصلابة فيكرز وصلابة نوب للمواد المعدنية" على معلومات حول متطلبات التحقق المباشر ومعايرة آلة الاختبار ومتطلبات إنتاج ومعايرة كتل اختبار صلابة فيكرز ونوب المرجعية.
في طريقة الاختبار هذه، يُحدَّد رقم الصلابة بناءً على تكوين انبعاج صغير جدًا باستخدام قوة منخفضة نسبيًا مقارنةً باختبارات صلابة الانبعاج السائب التقليدية. يُضغط مُثقاب نوب أو فيكرز مصنوع من الماس ذي هندسة محددة على سطح عينة الاختبار تحت تأثير قوة تتراوح بين 1 و1000 ثقل فلكي، باستخدام آلة اختبار مصممة خصيصًا لهذا النوع من العمل.
يُقاس حجم الانبعاج باستخدام مجهر ضوئي مزود بعدسة خيطية أو أي جهاز قياس آخر. يُحصل على رقم صلابة كنوب بقسمة القوة على مساحة الانبعاج المُسقطة. ويُحصل على رقم صلابة فيكرز بقسمة القوة على مساحة سطح الانبعاج.
عند إزالة المثقب بعد دورة تحميل، يُفترض عدم حدوث أي استعادة مرنة، أي أن المثقب يحتفظ بشكله بعد إزالة القوة، ولكن هذا ليس صحيحًا دائمًا. في اختبار نوب، يُفترض أن تكون نسبة القطر الطويل للطبعة إلى القطر القصير مساويةً للقطر المثقب، ولكن هذا ليس صحيحًا دائمًا بسبب استعادة المرونة.
لقد وُجد أن اختبارات الصلابة مفيدة جدًا لتقييم المواد، ومراقبة جودة عمليات التصنيع، وجهود البحث والتطوير. ورغم أن الصلابة تجريبية بطبيعتها، إلا أنها ترتبط بقوة الشد للعديد من المعادن والسبائك، كما أنها مؤشر على قابلية التصنيع، ومقاومة التآكل، والمتانة، والسحب.
تُستخدم اختبارات الانبعاج الدقيق لتقييم وقياس تغيرات الصلادة التي تحدث على مسافة صغيرة. قد تكون هذه التغيرات مقصودة، نتيجةً لعمليات تصلب سطحي موضعية، مثل السفع بالرمل، والسحب على البارد، والتصلب باللهب، والتصلب بالحث، أو الكربنة، أو النترتة، أو النترتة الكربونية. كما قد تكون غير مقصودة، نتيجةً لمشاكل مثل الكربنة، أو التليين الموضعي أثناء التشغيل، أو الفصل التركيبي/البنيوي المجهري. كما أن قوى الاختبار المنخفضة تُوسّع نطاق اختبار الصلادة ليشمل مواد رقيقة جدًا أو صغيرة جدًا لاختبار الانبعاج الكلي. تسمح اختبارات الانبعاج الدقيق باختبار صلابة أطوار أو مكونات أو مناطق أو منحدرات محددة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تقييمها باختبارات الانبعاج الكلي.
لأن اختبارات صلابة الانبعاجات الدقيقة تكشف عن اختلافات في الصلابة شائعة في معظم المواد، فإن قيمة اختبار واحدة قد لا تُمثل الصلابة الكلية. يمكن استخدام اختبارات فيكرز عند 1000 غالون لتحديد الصلابة الكلية، ولكن كما هو الحال مع أي اختبار صلابة، يُنصح بإجراء سلسلة من الانبعاجات وحساب المتوسط والانحراف المعياري حسب الحاجة أو الاقتضاء.
يُجرى اختبار صلابة الانبعاجات الدقيقة عادةً لقياس تغيرات الصلابة على مسافات صغيرة. ويتطلب تحديد هذه الاختلافات انبعاجًا فيزيائيًا صغيرًا جدًا. يجب تصميم أجهزة الاختبار التي تُنتج انبعاجات عند قوى اختبار منخفضة جدًا بعناية لتطبيق قوى الاختبار بدقة على الموقع المقصود، ويجب أن تحتوي على نظام بصري عالي الجودة لقياس أقطار الانبعاجات الصغيرة بدقة. يمكن استخدام قوى الاختبار في النطاق الأعلى من نطاق القوة المحدد هنا لتقييم الصلابة الكلية.
بشكل عام، يُعدّ انبعاج فيكرز أكثر ملاءمةً لتحديد خصائص الكتلة (المتوسطة)، لأن صلادة فيكرز لا تتغير مع اختيار قوة الاختبار بين 25 و1000 غم، لأن هندسة الانبعاج ثابتة كدالة لعمق الانبعاج. مع ذلك، فإن انبعاج نوب ليس متجانسًا هندسيًا مع العمق، وتختلف صلادة نوب عبر نطاق القوة المحدد هنا (وما بعده)، وخاصةً عند أعلى قوة اختبار تبلغ 200 غم.
الأسباب الرئيسية وراء أهمية معيار ASTM E384 هي:
باختصار، يعد معيار ASTM E384 ضروريًا عندما تكون هناك حاجة إلى قياسات دقيقة ومتسقة للصلابة الدقيقة لأغراض الهندسة أو التصنيع أو البحث.
مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تضم فريقًا قويًا من الموظفين يتابعون عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعملون على تطوير أنفسهم باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار ASTM E384 لصلابة المواد الدقيقة.
يمكنك أن تطلب منا ملء النموذج الخاص بنا للحصول على موعد ، أو للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً أو لطلب تقييم.
