Стандартният метод за изпитване ASTM E384 за твърдост на материалите чрез микровдлъбване, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за определяне на твърдостта на материалите чрез микровдлъбване. Този метод за изпитване обхваща тестове за микровдлъбване, извършвани с инструменти за вдлъбване Knoop и Vickers при сили на изпитване в диапазона от 9,8 x 10⁻³ до 9,8 N (от 1 до 1000 gf).
Този метод на изпитване включва анализ на потенциалните източници на грешки, които могат да възникнат по време на изпитване с микровдлъбнатина, и как тези фактори влияят върху чувствителността, отклонението, повторяемостта и възпроизводимостта на резултатите от изпитванията.
Информация относно изискванията за директна проверка и калибриране на изпитвателната машина и изискванията за производство и калибриране на еталонни блокове за изпитване на твърдост по Викерс и Кнуп се съдържа в стандарта „ASTM E92 Стандартни методи за изпитване на твърдост по Викерс и Кнуп на метални материали“.
При този метод на изпитване, числото на твърдост се определя въз основа на образуването на много малко вдлъбване, използвайки относително ниска сила в сравнение с традиционните тестове за твърдост чрез обемно вдлъбване. Индентор на Кнуп или Викерс, изработен от диамант със специфична геометрия, се притиска към повърхността на изпитвания образец под приложена сила в диапазона от 1 до 1000 gf, като се използва машина за изпитване, специално проектирана за този вид работа.
Размерът на вдлъбнатината се измерва с помощта на светлинен микроскоп, снабден с филарна леща или друго измервателно устройство. Числото на твърдост по Кнуп се получава чрез разделяне на силата на проектираната площ на вдлъбнатината. Числото на твърдост по Викерс се получава чрез разделяне на силата на площта на повърхността на вдлъбнатината.
Когато инденторът се отстрани след цикъл на натоварване, се приема, че не настъпва еластично възстановяване, което означава, че инденторът запазва формата си след премахване на силата, но това не винаги е вярно. При теста на Кнуп съотношението на дългия диагонал на отпечатъка към късия диагонал се приема, че е същото като за индентора, но това не винаги е вярно поради еластичното възстановяване.
Изпитванията за твърдост се оказват много полезни за оценка на материалите, контрол на качеството на производствените процеси и научноизследователска и развойна дейност. Въпреки че е експериментална по своята същност, твърдостта може да бъде свързана с якостта на опън за много метали и сплави, а също така е индикатор за обработваемост, износоустойчивост, жилавост и пластичност.
Микро-вдлъбнатините се използват за оценка и измерване на промените в твърдостта, настъпващи на малко разстояние. Тези промени могат да бъдат умишлени, в резултат на локализирани процеси на повърхностно втвърдяване, като например дробометна обработка, студено изтегляне, пламъчно втвърдяване, индукционно втвърдяване или карбуризация, азотиране или карбонитриране. Те могат да бъдат и непреднамерени, в резултат на проблеми като карбуризация, локализирано омекване по време на експлоатация или композиционна/микроструктурна сегрегация. Ниските изпитвателни сили също така разширяват изпитването на твърдост до материали, които са твърде тънки или твърде малки за макро-вдлъбнатини. Микро-вдлъбнатините позволяват изпитване на твърдост на специфични фази или компоненти и области или наклони, които са твърде малки, за да бъдат оценени чрез макро-вдлъбнатини.
Тъй като тестовете за твърдост чрез микровдлъбнатини разкриват вариации в твърдостта, характерни за повечето материали, единична стойност от теста може да не представлява обемна твърдост. Тестовете по Викерс при 1000 gf могат да се използват за определяне на обемната твърдост, но както при всеки тест за твърдост, се препоръчва да се извърши серия от вдлъбнатини и да се изчисли средната стойност и стандартното отклонение, ако е необходимо или подходящо.
Изпитването на твърдост чрез микровдлъбнатина обикновено се извършва за измерване на промените в твърдостта на малки разстояния. Необходимо е много малко физическо вдлъбване, за да се определят тези разлики. Устройствата за изпитване, които произвеждат вдлъбнатини при много ниски сили на изпитване, трябва да бъдат внимателно конструирани, за да приложат точно силите на изпитване към точното предвидено място и трябва да имат висококачествена оптична система за прецизно измерване на диагоналите на малките вдлъбнатини. Сили на изпитване в горния диапазон на диапазона на силата, дефиниран тук, могат да се използват за оценка на обемната твърдост.
Като цяло, вдлъбването по Викерс е по-подходящо за определяне на обемни (средни) свойства, тъй като твърдостта по Викерс не се променя с избора на изпитвателна сила между 25 и 1000 gf, тъй като геометрията на вдлъбнатината е постоянна като функция на дълбочината на вдлъбнатината. Вдлъбнатината по Кнуп обаче не е геометрично еднаква с дълбочината и твърдостта по Кнуп варира в целия диапазон на силата, определен тук (и отвъд него), особено при най-високата изпитвателна сила от 200 gf.
Основните причини, поради които стандартът ASTM E384 е важен, са:
Накратко, стандартът ASTM E384 е от съществено значение, когато са необходими точни и последователни измервания на микротвърдост за инженерни, производствени или изследователски цели.
Нашата организация, която от години подкрепя бизнеса във всички сектори чрез широк спектър от дейности по тестване, измерване, анализ и оценка, разполага със силен екип от служители, които следят отблизо световните развития в науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенстват. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандартния метод за изпитване на твърдост на материалите чрез микровдлъбнатини ASTM E384.
Можете да ни помолите да попълним формуляра, за да получим среща, да получим по-подробна информация или да поискаме оценка.
