Štandardná testovacia metóda ASTM E384 pre tvrdosť materiálov mikrovtlačením, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje testovaciu metódu na stanovenie tvrdosti materiálov mikrovtlačením. Táto testovacia metóda zahŕňa testy mikrovtlačením vykonávané pomocou vtlačovacích prístrojov Knoop a Vickers pri testovacích silách v rozsahu od 9,8 x 10⁻³ do 9,8 N (1 až 1000 gf).
Táto testovacia metóda zahŕňa analýzu potenciálnych zdrojov chýb, ktoré sa môžu vyskytnúť počas testovania mikrovtlačením, a to, ako tieto faktory ovplyvňujú citlivosť, skreslenie, opakovateľnosť a reprodukovateľnosť výsledkov testov.
Informácie o požiadavkách na priame overenie a kalibráciu skúšobného stroja a požiadavkách na výrobu a kalibráciu referenčných skúšobných blokov tvrdosti podľa Vickersa a Knoopa sú uvedené v norme „ASTM E92 Štandardné skúšobné metódy pre tvrdosť podľa Vickersa a Knoopa pre kovové materiály“.
Pri tejto testovacej metóde sa číslo tvrdosti určuje na základe vytvorenia veľmi malého vtlačku s použitím relatívne nízkej sily v porovnaní s tradičnými skúškami tvrdosti vtlačením do objemu. Knoopovo alebo Vickersovo vtlačovacie teliesko vyrobené z diamantu so špecifickou geometriou sa pritlačí na povrch testovanej vzorky aplikovanou silou v rozmedzí od 1 do 1000 gf pomocou testovacieho stroja špeciálne navrhnutého pre tento typ práce.
Veľkosť vtlačku sa meria pomocou svetelného mikroskopu vybaveného filárnou šošovkou alebo iným meracím zariadením. Knoopovo číslo tvrdosti sa získa vydelením sily premietanou plochou vtlačku. Vickersovo číslo tvrdosti sa získa vydelením sily plochou povrchu vtlačku.
Keď sa vtlačovacie teliesko po zaťažovacom cykle odstráni, predpokladá sa, že nedôjde k elastickej regenerácii, čo znamená, že si vtlačovacie teliesko zachová svoj tvar aj po odstránení sily, ale to nie vždy platí. V Knoopovom teste sa predpokladá, že pomer dlhej uhlopriečky odtlačku ku krátkej uhlopriečke je rovnaký ako u vtlačovacieho telieska, ale to nie vždy platí kvôli elastickej regenerácii.
Ukázalo sa, že testy tvrdosti sú veľmi užitočné pri hodnotení materiálov, kontrole kvality výrobných procesov a pri výskume a vývoji. Hoci má experimentálny charakter, tvrdosť môže súvisieť s pevnosťou v ťahu mnohých kovov a zliatin a je tiež ukazovateľom obrobiteľnosti, odolnosti proti opotrebeniu, húževnatosti a ťažnosti.
Mikroindentačné testy sa používajú na vyhodnotenie a meranie zmien tvrdosti, ku ktorým dochádza na malej vzdialenosti. Tieto zmeny môžu byť úmyselné a môžu byť výsledkom lokalizovaných procesov kalenia povrchu, ako je otryskávanie, ťahanie za studena, kalenie plameňom, indukčné kalenie alebo cementácia, nitridácia alebo karbonitridácia. Môžu byť aj neúmyselné a môžu byť výsledkom problémov, ako je cementácia, lokalizované zmäkčenie počas prevádzky alebo kompozičná/mikroštrukturálna segregácia. Nízke testovacie sily tiež rozširujú testovanie tvrdosti na materiály, ktoré sú príliš tenké alebo príliš malé na makroindentačné testovanie. Mikroindentačné testy umožňujú testovanie tvrdosti špecifických fáz alebo zložiek a oblastí alebo sklonov, ktoré sú príliš malé na to, aby sa dali vyhodnotiť makroindentačnými testami.
Keďže testy tvrdosti mikrovtlačením odhaľujú zmeny tvrdosti bežné pre väčšinu materiálov, jedna skúšobná hodnota nemusí predstavovať objemovú tvrdosť. Na stanovenie objemovej tvrdosti možno použiť Vickersove testy pri 1000 gf, ale rovnako ako pri každom teste tvrdosti sa odporúča vykonať sériu vtlačení a podľa potreby alebo vhodnosti vypočítať priemer a štandardnú odchýlku.
Testovanie tvrdosti mikrovtlačením sa zvyčajne vykonáva na meranie zmien tvrdosti na malých vzdialenostiach. Na určenie týchto rozdielov je potrebný veľmi malý fyzický vtlačok. Testovacie zariadenia, ktoré vytvárajú vtlačky pri veľmi nízkych testovacích silách, musia byť starostlivo skonštruované, aby presne aplikovali testovacie sily na presné určené miesto, a musia mať vysoko kvalitný optický systém na presné meranie uhlopriečok malých vtlačkov. Testovacie sily v hornom rozsahu tu definovaného rozsahu síl sa môžu použiť na posúdenie objemovej tvrdosti.
Vo všeobecnosti je Vickersova indentácia vhodnejšia na stanovenie objemových (priemerných) vlastností, pretože Vickersova tvrdosť sa nemení s výberom testovacej sily medzi 25 a 1000 gf, pretože geometria indentácie je konštantná ako funkcia hĺbky indentácie. Knoopova indentácia však nie je geometricky rovnomerná s hĺbkou a Knoopova tvrdosť sa mení v celom tu definovanom rozsahu sily (a mimo neho), najmä pri najvyššej testovacej sile 200 gf.
Hlavné dôvody, prečo je norma ASTM E384 dôležitá, sú:
Stručne povedané, norma ASTM E384 je nevyhnutná, keď sú potrebné presné a konzistentné merania mikrotvrdosti pre inžinierske, výrobné alebo výskumné účely.
Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade so štandardnou testovacou metódou ASTM E384 pre tvrdosť materiálov mikrovtlačením.
Môžete nás požiadať, aby sme vyplnili náš formulár, aby sme dostali schôdzku, získali podrobnejšie informácie alebo požiadali o vyhodnotenie.
