EN 843-4 Pokročilá technická keramika – Mechanické vlastnosti monolitickej keramiky pri izbovej teplote – Časť 4: Tvrdosť povrchu podľa Vickersa, Knoopa a Rockwella

Európska norma „EN 843-4 Pokročilá technická keramika – Mechanické vlastnosti monolitickej keramiky pri izbovej teplote – Časť 4: Povrchová tvrdosť Vickersa, Knoopa a Rockwella“ popisuje pokyny a podmienky realizácie týkajúce sa hodnoty, ktorú možno pripísať výsledkom štandardné skúšky tvrdosti pri aplikácii na pokročilú monolitickú technickú keramiku. Predpokladá sa, že použité kalibračné a skúšobné postupy sú presne pre kovové materiály.

Táto norma definuje tri skúšobné metódy používané na stanovenie tvrdosti keramických materiálov:

• Pomocou Vickersovho testu tvrdosti sa pozoruje schopnosť materiálu odolávať plastickej deformácii zo štandardného zdroja. Vickersov test možno použiť pre všetky kovy a má jednu z najširších škál medzi skúškami tvrdosti.
• Knoopova skúška tvrdosti je skúška mikrotvrdosti. Táto skúška je skúška mechanickej tvrdosti, ktorá sa používa najmä pre veľmi krehké materiály alebo tenké plechy a pri ktorej je možné na účely skúšania urobiť len malý vtlačok.
• Rockwellova stupnica je stupnica tvrdosti založená na vtlačenej tvrdosti materiálu. Testovanie tvrdosti podľa Rockwella porovnáva hĺbku prieniku indentoru pri veľkom zaťažení s prienikom vykonaným predpätím.

Všetky tri skúšobné metódy používajú vrúbkovanie na vyvolanie lokálnej plastickej deformácie. Zmeria sa vtlačovací bod a vypočítajú sa hodnoty tvrdosti. Kvôli krehkému správaniu keramických materiálov je na získanie spoľahlivých výsledkov potrebný skúsený používateľ normy.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Tvrdosť sa vzťahuje na odolnosť materiálu voči násilnému vniknutiu do skúšobného povrchu predpísaným spôsobom tvrdým vtlačením definovanej geometrie.
• Číslo tvrdosti sa vzťahuje na hodnotu tvrdosti vypočítanú v špecifikovanej skúške tvrdosti, odvodenú z hĺbky prieniku indentora alebo bočnej veľkosti indentora a použitej sily, zvyčajne bez špecifikácie jednotky.
• Indentor tvrdosti je tvrdé indentorové zariadenie s definovanou geometriou a všeobecne sa používa na testovanie keramiky vyrobenej z monokryštálového diamantu.

Tri typy skúšok definované v tejto norme sú štandardizované pre kovové materiály a bežne sa používajú ako návod na tepelné spracovanie alebo podmienky mechanického spevnenia. Tieto testovacie metódy sú tiež široko používané v pokročilej technickej keramike, najmä na identifikáciu materiálov pre aplikácie v prostrediach opotrebovania. Zatiaľ čo skúška tvrdosti v kove je mierou medze klzu, v krehkom materiáli deformácia nemá tendenciu byť homogénna. Okrem tečenia plastov zvyčajne dochádza k praskaniu a odlupovaniu, ktorých rozsah má významný vplyv na zdanlivú tvrdosť a schopnosť vykonávať zmysluplné merania.

Testovanie tvrdosti na rade celkom odlišných keramických materiálov umožňuje ich zoradenie podľa odolnosti voči lokálnemu prieniku. To môže súvisieť s inými behaviorálnymi znakmi podobného typu, napríklad odolnosťou voči abrazívnemu opotrebovaniu alebo erózii. Ak materiály vykazujú podobné vlastnosti, takáto interpretácia nemusí byť možná, pretože rozlíšenie preukázané skúškami tvrdosti môže byť nedostatočné. S použitím nad rámec tejto aplikácie by sa malo zaobchádzať opatrne. Napríklad sa odporúča, aby sa skúšky tvrdosti nepoužívali ako kritérium vyhovujúci/nevyhovujúci v špecifikácii. Potenciálne rozdiely medzi pozorovateľmi alebo testovacími strojmi sú príliš veľké pre vysokú úroveň dôvery vo výsledky testov a vedú k možnej nezhode medzi stranami špecifikácie.

Štandardné skúšobné bloky tvrdosti sa zvyčajne dodávajú so skúšobným strojom. Musia byť použité na kontrolu správania stroja a v prípade Vickersových a Knoopových testov aj vizuálnych kritérií používaných na meranie operátorom. Skúšobný blok by sa mal použiť aj na to, aby sa zabezpečilo, že na ňom nie sú ryhy alebo praskliny, ktoré sa môžu ľahko vytvoriť pri použití na veľmi tvrdých materiáloch. Pri testovaní keramiky sa odporúčajú kalibračné bloky s veľmi vysokou tvrdosťou.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií vykonaných pre podniky v rôznych odvetviach naša organizácia so svojim vyškoleným a odborným personálom a moderným technologickým vybavením zaviedla „EN 843-4 Pokročilá technická keramika – Mechanické vlastnosti monolitickej keramiky na izbová teplota - Časť 4: Vickers, Poskytuje tiež testovacie služby definované v norme "Knoop a Rockwell povrchová tvrdosť".