Norma „EN ISO 6507-1 Materiały metalowe - Badanie twardości metodą Vickersa - Część 1: Metoda badania”, która ma swoją podstawę w normie europejskiej, a została później opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), opisuje metodę badania twardości metodą Vickersa dla trzech różnych zakresów sił testowych dla materiałów metalowych, w tym metali twardych i innych węglików spiekanych.
W tabeli zatytułowanej „Zakresy sił testowych” podanej w normie, zakresy sił testowych zdefiniowano w następujący sposób:
W tej normie określono badanie twardości metodą Vickersa dla długości przekątnej wgłębienia wynoszącej od 0,020 mm do 1,400 mm. Określanie twardości metodą Vickersa przy użyciu tej metody na podstawie mniejszych odcisków wykracza poza zakres niniejszej normy, ponieważ uzyskane wyniki są obarczone dużym ryzykiem niepewności ze względu na ograniczenia pomiaru optycznego i niedoskonałości geometrii końcówki. Określono metodę okresowej weryfikacji służącą do rutynowej kontroli maszyny testowej będącej w eksploatacji przez użytkownika. Dla niektórych materiałów i produktów obowiązują określone normy międzynarodowe.
W powierzchnię badanego elementu wciska się wgłębnik diamentowy w kształcie ostrosłupa prostego o kwadratowej podstawie i określonym kącie między przeciwległymi ścianami na wierzchołku, a następnie mierzy się długość przekątnej wgłębienia pozostałego na powierzchni po usunięciu siły testowej.
Twardość Vickersa jest proporcjonalna do siły nacisku podzielonej przez pole powierzchni skośnej wgłębnika, przy założeniu, że powierzchnia ta jest ostrosłupem prostym o kwadratowej podstawie i takim samym kącie nachylenia jak wgłębnik w wierzchołku. Wierzchołek piramidy prostokątnej pokrywa się ze środkiem podstawy. W stosownych przypadkach w niniejszej normie przyjęto parametry badania twardości określone przez Międzynarodowy Komitet Miar i Wag oraz powiązane organizacje.
Maszyna wytrzymałościowa używana w tych testach musi być zdolna do przyłożenia ustalonej siły lub sił mieszczących się w pożądanym zakresie sił testowych zgodnie z normą ISO 6507-2. Wgłębnik powinien być wykonany z ostrosłupowego diamentu o podstawie kwadratu, zgodnie ze specyfikacją podaną w normie ISO 6507-2.
Układ pomiarowy przekątnej musi spełniać wymagania normy ISO 6507-2. Powiększenia muszą być tak dobrane, aby przekątna mogła zostać powiększona o więcej niż 25 procent, ale nie mniej niż 75 procent maksymalnego możliwego pola widzenia optycznego. Wiele obiektywów jest nieliniowych w kierunku krawędzi pola widzenia. Układ pomiaru przekątnej, w którym do pomiaru wykorzystuje się kamerę, może wykorzystać całe pole widzenia kamery, pod warunkiem, że układ optyczny jest zaprojektowany z uwzględnieniem ograniczeń pola widzenia. Rozdzielczość wymagana przez diagonalny układ pomiarowy zależy od rozmiaru najmniejszego wcięcia, które ma zostać zmierzone, i musi być zgodna z tabelą zatytułowaną „Rozdzielczość układu pomiarowego”. Przy określaniu rozdzielczości układu pomiarowego należy wziąć pod uwagę rozdzielczość optyki mikroskopu, rozdzielczość cyfrową skali pomiarowej, a także wielkość kroku ruchu stolika, o ile taki występuje.
Jeżeli w normach dotyczących produktu nie określono inaczej, badanie należy przeprowadzić na gładkiej i równej powierzchni, całkowicie wolnej od zgorzelin, ciał obcych i, w szczególności, środków smarnych. Końcowy stan powierzchni musi pozwalać na dokładne określenie długości przekątnej wgłębienia. W przypadku próbek twardego metalu grubość warstwy usuniętej z powierzchni powinna wynosić co najmniej 0,2 mm.
Przygotowanie powierzchni należy wykonać w sposób zapobiegający jej uszkodzeniu lub zmianie twardości na skutek nadmiernego nagrzania lub obróbki na zimno. Ponieważ głębokość mikrotwardości Vickersa jest niewielka, ważne jest zachowanie szczególnych środków ostrożności podczas przygotowywania próbki. Zaleca się stosowanie procesu polerowania lub elektropolerowania odpowiedniego do mierzonego materiału.
Grubość próbki badanej lub warstwy poddawanej badaniu powinna wynosić co najmniej 1,5 długości przekątnej wgłębienia określonego w załączniku do normy (załącznik A). Po przeprowadzeniu testu na tylnej stronie badanego elementu nie powinny być widoczne żadne odkształcenia. Grubość próbki do badań z twardego metalu powinna wynosić co najmniej 1 mm. Głębokość wgłębienia wynosi w przybliżeniu 1/7 długości przekątnej.
W przypadku badań na powierzchniach zakrzywionych należy stosować poprawki podane w tabelach.
W przypadku próbki o małym przekroju poprzecznym lub nieregularnym kształcie należy zastosować specjalne podparcie lub zamocować ją w sposób podobny do zgładu metalograficznego wykonanego z odpowiedniego materiału, tak aby była odpowiednio podparta i nie przesuwała się podczas przyłożenia siły.
Badanie zazwyczaj przeprowadza się w temperaturze otoczenia od 10 stopni do 35 stopni. Jeżeli badanie zostanie przeprowadzone w temperaturze spoza tego zakresu, zostanie to odnotowane w raporcie z badania. Testy przeprowadzane są w kontrolowanych warunkach w temperaturze 23 stopni plus/minus 5 stopni.
Podane w tabeli normy siły testowe są siłami typowymi. Można stosować inne siły testowe o wartości większej niż 980,7 N, ale nie mniejszej niż 0,009 807 N. Siły testowe należy dobrać tak, aby uzyskać wgniecenia o przekątnych większych niż 0,020 mm. Preferowana siła testowa dla metali twardych wynosi 294,2 N.
Okresową weryfikację, zgodnie z definicją zawartą w załączniku do normy (załącznik C), należy przeprowadzać na tydzień przed użyciem dla każdej użytej siły testowej, ale zaleca się jej przeprowadzenie w dniu użycia. Zaleca się okresową weryfikację przy każdej zmianie siły testowej. Należy przeprowadzać okresową weryfikację po każdej zmianie wcięcia.
Próbkę należy umieścić na sztywnej podstawie. Powierzchnie nośne muszą być czyste i wolne od wapnia, oleju, brudu i podobnych obcych substancji. Ważne jest, aby próbka przylegała ściśle do podłoża, co zapobiegnie jej przemieszczeniu podczas badania, które mogłoby mieć wpływ na wynik badania. Na przykład w przypadku materiałów anizotropowych poddanych bardzo dużej obróbce w niskiej temperaturze może występować różnica pomiędzy długościami dwóch przekątnych odcisku. Dlatego też, zawsze gdy jest to możliwe, wgłębienie należy wykonać tak, aby przekątne były zorientowane w płaszczyźnie pod kątem około 45 stopni do kierunku obróbki na zimno. Specyfikacja produktu może określać limity różnic pomiędzy długościami dwóch przekątnych.
Mikroskop z diagonalnym układem pomiarowym powinien być tak ustawiony, aby można było obserwować powierzchnię próbki i żądane miejsce badania. W przypadku niektórych maszyn testowych nie jest wymagane ustawianie ostrości mikroskopu na powierzchni próbki.
Wgłębnik należy umieścić w kontakcie z powierzchnią testową, a siłę testową należy przyłożyć w kierunku prostopadłym do powierzchni, bez wstrząsów, wibracji lub przeciążenia, aż przyłożona siła osiągnie określoną wartość.
Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi badawcze świadczone są również przedsiębiorstwom zgodnie z normą „EN ISO 6507-1 Materiały metalowe - Badanie twardości metodą Vickersa - Część 1: Metoda badania”.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
