ISO 14705 Fine Ceramics (Advanced Ceramics, Advanced Technical Ceramics) - Metoda badania twardości ceramiki monolitycznej w temperaturze pokojowej

Norma ISO 14705 Fine Ceramics (advanced ceramics, Advanced Technical Ceramics) – Metoda badania twardości ceramiki monolitycznej w temperaturze pokojowej” opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) opisuje metodę badania służącą do określania twardości Vickersa i Knoopa monolityczna cienka ceramika w temperaturze pokojowej.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Twardość Vickersa odnosi się do wartości uzyskanej poprzez podzielenie siły przyłożonej do powierzchni wcięcia, obliczonej na podstawie średniej zmierzonych przekątnych wgłębień. Przyjmuje się, że wcięcie jest śladem wcięcia nieodkształconego. Twardość Vickersa można wyrazić w dwóch różnych jednostkach:
  • Jednostka GPa uzyskana poprzez podzielenie przyłożonej siły w N przez pole powierzchni wcięcia w mm2
  • Liczba twardości Vickersa uzyskana poprzez podzielenie przyłożonej siły w kgf przez pole powierzchni wcięcia w mm2
• Wcięcie Vickersa odnosi się do prostokątnego wcięcia piramidalnego o kwadratowej podstawie i kącie 136 stopni między przeciwległymi ścianami.
• Twardość Knoopa odnosi się do wartości uzyskanej poprzez podzielenie siły przyłożonej do obszaru projekcji wcięcia, obliczonej z pomiaru długiej przekątnej wcięcia. Przyjmuje się, że wcięcie jest śladem wcięcia nieodkształconego. Twardość Knoopa można wyrazić w dwóch różnych jednostkach:
  • Jednostki GPa uzyskane przez podzielenie przyłożonej siły w N przez powierzchnię rzutu wcięcia w mm2
  • Wartość uzyskana poprzez podzielenie przyłożonej siły w kgf przez powierzchnię rzutu wcięcia w mm2 (bez określenia jednostki)
• Wcięcie Knoopa odnosi się do wcięcia w kształcie piramidy z podstawą w kształcie rombu, z dwoma kątami pomiędzy przeciwległymi bokami wynoszącymi 172,5 stopnia i 130 stopni.

W zasadzie w metodzie twardości Vickersa wgłębnik diamentowy o podstawie kwadratowej, prostokątnej w kształcie piramidy, o pewnym kącie między przeciwległymi powierzchniami przy wierzchołku, jest wciskany na powierzchnię próbki testowej, a długość przekątnych mierzy się wgłębienie pozostające na powierzchni po usunięciu siły badawczej. Twardość Vickersa jest oznaczona symbolem HV, poprzedzonym wartością twardości, po którym następuje liczba reprezentująca siłę testową.

Długości przekątnych wgłębień Vickersa są około 2,8 razy krótsze niż długa przekątna wgłębień Knoopa, a głębokość wgłębień jest około 1,5 razy głębsza niż wgłębień Knoopa wykonanych z tą samą siłą. Na wgłębienia Vickersa w mniejszym stopniu niż wcięcia Knoopa wpływa gładkość powierzchni próbki, równoległość osi diamentu do normalnej powierzchni badanego przedmiotu i wykończenie powierzchni, ale parametry te nadal muszą być brane pod uwagę. Wgłębienia Vickersa znacznie częściej powodują pęknięcia w cienkiej ceramice niż wcięcia Knoopa. Nie należy dokonywać konwersji pomiędzy skalami twardości.

Wgniecenia Vickersa w materiałach metalicznych powstają głównie w wyniku odkształceń plastycznych. Jednakże wgłębienia Vickersa w cienkiej ceramice powstają w wyniku mikropęknięć i mikropęknięć oraz odkształceń plastycznych. Różnicę tę należy wziąć pod uwagę przy porównywaniu twardości metali i ceramiki.

Badanie przeprowadza się na powierzchni gładkiej, płaskiej i wolnej od ciał obcych. Badany przedmiot jest polerowany, aby umożliwić dokładny pomiar długości przekątnej wgłębnika. Przygotowanie prowadzi się w taki sposób, aby zminimalizować wszelkie zmiany twardości powierzchni. Powierzchnie nie powinny być skorodowane termicznie lub chemicznie. Jeśli ma to zastosowanie, wszelkie pozostałe napięcia powierzchniowe są usuwane poprzez odpowiednie procedury polerowania lub wyżarzania.

Grubość próbki do badań musi wynosić co najmniej 0,5 mm. Musi ona wynosić co najmniej 1,5 przekątnej wcięcia i co najmniej 2 razy długość pęknięcia, w zależności od tego, która wartość jest większa. Po zakończeniu badania na odwrocie próbki nie powinny być widoczne żadne uszkodzenia w postaci wgnieceń.

Generalnie badanie przeprowadza się w temperaturze pokojowej w zakresie 1035 stopni. Badania w warunkach kontrolowanych przeprowadza się w temperaturze 23 stopni plus/minus 5 stopni.

Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen nasza organizacja zapewnia przedsiębiorstwom z różnych sektorów, dzięki przeszkolonemu i fachowemu personelowi oraz zaawansowanemu sprzętowi technologicznemu, „ISO 14705 Ceramika szlachetna (ceramika zaawansowana, zaawansowana ceramika techniczna) – Test na twardość ceramika monolityczna w temperaturze pokojowej Świadczy także usługi badawcze określone w standardzie „metoda”.