EN ISO 6507 Materiały metalowe – badanie twardości metodą Vickersa

Norma „EN ISO 6507 Materiały metalowe – Badanie twardości metodą Vickersa”, oparta na normie europejskiej, a następnie opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z następujących podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem:

Norma „EN ISO 6507-1 Część 1: Metoda badania” opisuje metodę badania twardości Vickersa dla trzech różnych zakresów sił pomiarowych dla materiałów metalowych, w tym metali twardych i innych węglików spiekanych.

W niniejszym dokumencie określono metodę pomiaru twardości Vickersa dla długości przekątnej odcisku od 0,020 mm do 1,400 mm. Zastosowanie tej metody do określania twardości Vickersa na podstawie mniejszych odcisków wykracza poza zakres niniejszej normy, ponieważ wyniki byłyby obarczone znaczną niepewnością ze względu na ograniczenia pomiaru optycznego i niedoskonałości geometrii końcówki.

Zasadniczo norma ta obejmuje okresową metodę weryfikacji do rutynowej kontroli maszyny wytrzymałościowej w trakcie eksploatacji przez użytkownika. Istnieją szczegółowe normy międzynarodowe dotyczące konkretnych materiałów lub produktów.

Twardość Vickersa jest proporcjonalna do siły nacisku podzielonej przez pole powierzchni nachylonej powierzchni odcisku. Powierzchnia ta jest przyjmowana jako ostrosłup prosty o podstawie kwadratowej, którego wierzchołek jest pod tym samym kątem co odcisk. Wierzchołek ostrosłupa prostego pokrywa się ze środkiem jego podstawy. W stosownych przypadkach niniejsza norma przyjmuje parametry badania twardości zdefiniowane przez Grupę Roboczą ds. Twardości w ramach Międzynarodowego Komitetu Miar i Wag oraz Komitetu Konsultacyjnego ds. Masy i Wielkości Pokrewnych.

Norma „EN ISO 6507-2 Część 2: Weryfikacja i kalibracja maszyn wytrzymałościowych” opisuje metodę weryfikacji i kalibracji maszyn wytrzymałościowych i diagonalnych układów pomiarowych do wyznaczania twardości metodą Vickersa zgodnie z normą EN ISO 6507-1. Norma ta obejmuje metodę bezpośredniej weryfikacji i kalibracji maszyny wytrzymałościowej, układu pomiaru odcisków i długości przekątnej. Do ogólnej kontroli maszyny określono pośrednią metodę weryfikacji z wykorzystaniem bloków odniesienia.

Jeśli maszyna wytrzymałościowa ma być również używana do innych metod pomiaru twardości, musi zostać poddana niezależnej walidacji dla każdej z tych metod. Niniejsza norma ma również zastosowanie do przenośnych twardościomierzy, ale nie do twardościomierzy opartych na innych zasadach pomiaru, takich jak metoda impedancji ultradźwiękowej.

Przed walidacją twardościomierza Vickersa należy sprawdzić, czy jest on prawidłowo wyregulowany zgodnie z instrukcją producenta. W szczególności należy sprawdzić następujące elementy:

Tłok utrzymujący wgłębienie może przesuwać się w prowadnicy bez tarcia lub nadmiernego luzu bocznego.
Uchwyt wgłębienia jest mocno zamocowany na tłoku
Siłę testową można przykładać i usuwać bez wstrząsów, wibracji lub przekroczenia dopuszczalnego zakresu, a także bez wpływu na odczyty.
Układ pomiaru przekątnej:
- Jeżeli urządzenie jest zintegrowane z maszyną, przełączanie z trybu podnoszenia na tryb pomiaru nie ma wpływu na odczyty.
- Urządzenie oświetleniowe mikroskopu pomiarowego zapewnia równomierne oświetlenie całego obserwowanego obszaru, a także odpowiedni kontrast między wgłębieniem a otaczającą powierzchnią, co pozwala na wyraźne określenie granicy.
- W razie konieczności środek wcięcia powinien znajdować się w środku pola widzenia.

Kryteria określone w niniejszym dokumencie dotyczące wydajności maszyny wytrzymałościowej były opracowywane i udoskonalane przez długi czas. Określając konkretną tolerancję, jaką musi spełniać maszyna, uwzględnia się w niej niepewność związaną z użyciem sprzętu pomiarowego lub wzorców odniesienia, dlatego też niewłaściwe byłoby dalsze uwzględnianie tej niepewności, na przykład poprzez pomniejszanie tolerancji o niepewność pomiaru. Dotyczy to wszystkich pomiarów wykonywanych podczas bezpośredniej lub pośredniej weryfikacji maszyny.

Norma „EN ISO 6507-3 Część 3: Kalibracja bloków odniesienia” opisuje metodę kalibracji bloków odniesienia do pośredniej weryfikacji twardościomierzy Vickersa, zgodnie z normą EN ISO 6507-2. Metoda ta obowiązuje wyłącznie dla odcisków o przekątnej co najmniej 0,020 mm.

Bloki odniesienia muszą być specjalnie wyprodukowane do użytku jako bloki odniesienia twardości, przy użyciu procesu produkcyjnego, który zapewnia niezbędną jednorodność, stabilność strukturalną, gładką twardość powierzchni i stabilność twardości w czasie. Grubość bloku odniesienia nie może być mniejsza niż 5 mm. Powierzchnia testowa bloku odniesienia nie może przekraczać 40 cm². Bloki odniesienia muszą być wolne od magnesu. Producentowi zaleca się zapewnienie, aby bloki wykonane ze stali zostały rozmagnesowane na końcu procesu produkcyjnego (przed kalibracją). Maksymalne odchylenie płaskości powierzchni testowej i nośnej nie może przekraczać 0,005 mm. Maksymalny błąd równoległości nie może przekraczać 0,010 mm w zakresie 50 mm. Powierzchnia testowa musi być wolna od zarysowań, które uniemożliwiłyby pomiar wgnieceń. Chropowatość powierzchni testowej nie może przekraczać 0,05 µm. Dolna powierzchnia nośna musi być drobno oszlifowana lub lepsza. Aby sprawdzić, czy z bloku odniesienia nie usunięto później żadnego materiału, podczas kalibracji należy oznaczyć jego grubość z dokładnością do 0,01 mm na bloku odniesienia lub nanieść znak identyfikacyjny na powierzchnię testową.

W normie „EN ISO 6507-4 Część 4: Tabele wartości twardości” podano tablice twardości Vickersa do stosowania w testach przeprowadzanych zgodnie z normą EN ISO 6507-1.

Norma EN ISO 6507 definiuje metodę pomiaru twardości za pomocą próby twardości Vickersa, która polega na wciśnięciu w powierzchnię materiału wgłębienia w kształcie piramidy diamentowej pod określonym obciążeniem i zmierzeniu przekątnej powstałego wgłębienia.

Nasza organizacja, która od lat wspiera przedsiębiorstwa z różnych sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i techniki oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodnie z normą EN ISO 6507 Materiały metalowe – badanie twardości metodą Vickersa.