Kaedah Ujian Standard ASTM E384 untuk Kekerasan Bahan Lekukan Mikro

Kaedah Ujian Piawai ASTM E384 untuk Kekerasan Mikro-Lekukan Bahan, yang dibangunkan oleh Persatuan Pengujian dan Bahan Amerika (ASTM), menerangkan kaedah ujian untuk menentukan kekerasan mikro-lekukan bahan. Kaedah ujian ini merangkumi ujian mikro-lekukan yang dilakukan dengan instrumen lekukan Knoop dan Vickers di bawah daya ujian antara 9,8 x ^{10⁻³ hingga 9,8 N (1 hingga 1000 gf).}

Kaedah ujian ini termasuk analisis potensi sumber ralat yang boleh berlaku semasa ujian lekukan mikro dan cara faktor ini mempengaruhi sensitiviti, bias, kebolehulangan dan kebolehulangan keputusan ujian.

Maklumat tentang keperluan untuk pengesahan terus dan penentukuran mesin ujian dan keperluan untuk pengeluaran dan penentukuran blok ujian kekerasan rujukan Vickers dan Knoop terkandung dalam piawaian "Kaedah ujian Standard ASTM E92 untuk kekerasan Vickers dan kekerasan Knoop bahan logam".

Dalam kaedah ujian ini, nombor kekerasan ditentukan berdasarkan pembentukan lekukan yang sangat kecil menggunakan daya yang agak rendah berbanding ujian kekerasan lekukan pukal tradisional. Indentor Knoop atau Vickers yang diperbuat daripada berlian daripada geometri tertentu ditekan pada permukaan spesimen ujian di bawah daya yang dikenakan antara 1 hingga 1000 gf menggunakan mesin ujian yang direka khusus untuk jenis kerja ini.

Saiz lekukan diukur menggunakan mikroskop cahaya yang dilengkapi dengan kanta filar atau alat pengukur lain. Nombor kekerasan Knoop diperoleh dengan membahagikan daya dengan kawasan unjuran lekukan. Nombor kekerasan Vickers diperoleh dengan membahagikan daya dengan luas permukaan lekukan.

Apabila inden dialih keluar selepas kitaran pemuatan, diandaikan bahawa tiada pemulihan elastik berlaku, bermakna indentor mengekalkan bentuknya selepas daya dikeluarkan, tetapi ini tidak selalunya benar. Dalam ujian Knoop, nisbah pepenjuru panjang tera kepada pepenjuru pendek diandaikan sama seperti untuk inden, tetapi ini tidak selalu benar disebabkan pemulihan anjal.

Ujian kekerasan didapati sangat berguna untuk penilaian bahan, kawalan kualiti proses pembuatan, dan usaha penyelidikan dan pembangunan. Walaupun bersifat eksperimen, kekerasan boleh dikaitkan dengan kekuatan tegangan untuk kebanyakan logam dan aloi dan juga merupakan penunjuk kebolehmesinan, rintangan haus, keliatan dan kemuluran.

Ujian lekukan mikro digunakan untuk menilai dan mengukur perubahan kekerasan yang berlaku pada jarak yang kecil. Perubahan ini mungkin disengajakan, terhasil daripada proses pengerasan permukaan setempat seperti letupan tembakan, lukisan sejuk, pengerasan nyalaan, pengerasan aruhan, atau pengkarbonan, nitriding atau karbonitriding. Ia juga mungkin tidak disengajakan, akibat daripada isu seperti pengkarbonan, pelembutan setempat dalam perkhidmatan, atau pengasingan komposisi/struktur mikro. Daya ujian rendah juga memanjangkan ujian kekerasan kepada bahan yang terlalu nipis atau terlalu kecil untuk ujian lekukan makro. Ujian lekukan mikro membolehkan ujian kekerasan fasa atau komponen tertentu dan kawasan atau kecondongan yang terlalu kecil untuk dinilai oleh ujian lekukan makro.

Oleh kerana ujian kekerasan lekukan mikro mendedahkan variasi kekerasan yang biasa kepada kebanyakan bahan, nilai ujian tunggal mungkin tidak mewakili kekerasan pukal. Ujian Vickers pada 1000 gf boleh digunakan untuk menentukan kekerasan pukal, tetapi seperti mana-mana ujian kekerasan, adalah disyorkan untuk melakukan satu siri lekukan dan mengira min dan sisihan piawai mengikut keperluan atau sesuai.

Ujian kekerasan lekukan mikro biasanya dilakukan untuk mengukur perubahan kekerasan pada jarak yang kecil. Lekukan fizikal yang sangat kecil diperlukan untuk menentukan perbezaan ini. Peranti ujian yang menghasilkan lekukan pada daya ujian yang sangat rendah mesti dibina dengan teliti untuk menggunakan daya ujian dengan tepat ke lokasi tepat yang dimaksudkan dan mesti mempunyai sistem optik berkualiti tinggi untuk mengukur dengan tepat pepenjuru lekukan kecil. Daya ujian dalam julat atas julat daya yang ditakrifkan di sini boleh digunakan untuk menilai kekerasan pukal.

Secara umumnya, lekukan Vickers lebih sesuai untuk menentukan sifat pukal (purata) kerana kekerasan Vickers tidak berubah dengan pemilihan daya ujian antara 25 dan 1000 gf kerana geometri lekukan adalah malar sebagai fungsi kedalaman lekukan. Walau bagaimanapun, lekukan Knoop tidak seragam secara geometri dengan kedalaman, dan kekerasan Knoop berbeza-beza sepanjang julat daya yang ditakrifkan di sini (dan seterusnya), terutamanya pada daya ujian tertinggi 200 gf.

Sebab utama mengapa standard ASTM E384 penting ialah:

• Pencirian bahan: Menyediakan cara yang tepat untuk mengukur kekerasan kawasan yang sangat kecil atau bahagian nipis bahan untuk memahami sifat bahan.
• Kawalan kualiti: Pengilang menggunakan standard ini untuk memastikan produk mereka memenuhi spesifikasi kekerasan, terutamanya untuk salutan, filem nipis dan komponen kecil.
• Penyelidikan dan pembangunan: Para saintis dan jurutera bergantung pada piawaian ini untuk mengkaji cara rawatan atau proses yang berbeza mempengaruhi kekerasan bahan pada tahap mikro.
• Ketekalan dan kebolehbandingan: Piawaian ASTM E384 menetapkan prosedur dan syarat piawai, memastikan keputusan boleh dipercayai dan setanding merentas makmal dan industri yang berbeza.

Ringkasnya, piawaian ASTM E384 adalah penting apabila ukuran mikrokekerasan yang tepat dan konsisten diperlukan untuk tujuan kejuruteraan, pembuatan atau penyelidikan.

Organisasi kami, yang telah menyokong perniagaan merentas semua sektor selama bertahun-tahun melalui pelbagai aktiviti ujian, pengukuran, analisis dan penilaian, mempunyai pasukan pekerja yang kukuh yang mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi serta sentiasa meningkatkan diri mereka. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut Kaedah Ujian Standard ASTM E384 untuk Kekerasan Bahan Indentasi Mikro.