มาตรฐานการทดสอบ ASTM E384 สำหรับการวัดความแข็งแบบไมโครอินเดนเทชันของวัสดุ ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบเพื่อหาค่าความแข็งแบบไมโครอินเดนเทชันของวัสดุ วิธีการทดสอบนี้ครอบคลุมการทดสอบไมโครอินเดนเทชันที่ดำเนินการโดยใช้เครื่องมือวัดความแข็งแบบ Knoop และ Vickers ภายใต้แรงทดสอบตั้งแต่ 9,8 x 10⁻³ ถึง 9,8 N (1 ถึง 1000 gf)
วิธีทดสอบนี้รวมถึงการวิเคราะห์แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบการเยื้องระดับไมโคร และปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อความไว ความลำเอียง ความสามารถในการทำซ้ำ และการทำซ้ำได้ของผลการทดสอบอย่างไร
ข้อมูลเกี่ยวกับข้อกำหนดสำหรับการตรวจสอบและการสอบเทียบโดยตรงของเครื่องทดสอบ และข้อกำหนดสำหรับการผลิตและการสอบเทียบบล็อกทดสอบความแข็งอ้างอิง Vickers และ Knoop มีอยู่ในมาตรฐาน “วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E92 สำหรับความแข็ง Vickers และความแข็ง Knoop ของวัสดุโลหะ”
ในวิธีการทดสอบนี้ ตัวเลขความแข็งจะถูกกำหนดโดยอาศัยการเกิดรอยบุ๋มขนาดเล็กมากโดยใช้แรงที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับการทดสอบความแข็งแบบรอยบุ๋มจำนวนมากแบบดั้งเดิม หัวกด Knoop หรือ Vickers ที่ทำจากเพชรที่มีรูปทรงเรขาคณิตเฉพาะจะถูกกดลงบนพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบภายใต้แรงกระทำตั้งแต่ 1 ถึง 1000 กิกะเฮิรตซ์ โดยใช้เครื่องทดสอบที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับงานประเภทนี้
ขนาดของรอยบุ๋มวัดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่ติดตั้งเลนส์ฟิลาร์หรืออุปกรณ์วัดอื่นๆ ค่าความแข็งแบบ Knoop หาได้จากการหารแรงด้วยพื้นที่ที่ยื่นออกมาของรอยบุ๋ม ค่าความแข็งแบบ Vickers หาได้จากการหารแรงด้วยพื้นที่ผิวของรอยบุ๋ม
เมื่อนำหัวกดออกหลังจากรอบการโหลด จะถือว่าไม่มีการคืนตัวแบบยืดหยุ่น ซึ่งหมายความว่าหัวกดยังคงรูปร่างเดิมหลังจากแรงถูกเอาออก แต่นี่ไม่เป็นความจริงเสมอไป ในการทดสอบ Knoop อัตราส่วนของแนวทแยงมุมยาวของรอยกดต่อแนวทแยงมุมสั้นจะเท่ากับของหัวกด แต่นี่ไม่เป็นความจริงเสมอไปเนื่องจากความยืดหยุ่นในการคืนตัว
การทดสอบความแข็งมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการประเมินวัสดุ การควบคุมคุณภาพกระบวนการผลิต และความพยายามในการวิจัยและพัฒนา แม้ว่าจะมีลักษณะเป็นการทดลอง แต่ความแข็งสามารถสัมพันธ์กับความแข็งแรงแรงดึงของโลหะและโลหะผสมหลายชนิด และยังเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการตัดเฉือน ความต้านทานการสึกหรอ ความเหนียว และความเหนียวอีกด้วย
การทดสอบการเยื้องแบบไมโคร (Micro-indentation) ใช้เพื่อประเมินและวัดการเปลี่ยนแปลงความแข็งที่เกิดขึ้นในระยะทางสั้นๆ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเกิดขึ้นโดยตั้งใจ ซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการชุบแข็งพื้นผิวเฉพาะจุด เช่น การพ่นทราย การดึงเย็น การชุบแข็งด้วยเปลวไฟ การชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำ หรือการทำคาร์บูไรเซชัน การไนไตรดิ้ง หรือการทำคาร์บูไรเซชัน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจเกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งเป็นผลมาจากปัญหาต่างๆ เช่น การทำคาร์บูไรเซชัน การอ่อนตัวเฉพาะจุดในการใช้งาน หรือการแยกตัวขององค์ประกอบ/โครงสร้างจุลภาค แรงทดสอบที่ต่ำยังขยายการทดสอบความแข็งไปยังวัสดุที่บางเกินไปหรือเล็กเกินไปสำหรับการทดสอบการเยื้องแบบมหภาค การทดสอบการเยื้องแบบไมโครช่วยให้สามารถทดสอบความแข็งของเฟสหรือส่วนประกอบเฉพาะจุด รวมถึงบริเวณหรือความลาดเอียงที่เล็กเกินกว่าจะประเมินได้ด้วยการทดสอบการเยื้องแบบมหภาค
เนื่องจากการทดสอบความแข็งแบบไมโครอินเดนเทชันเผยให้เห็นความแปรผันของความแข็งที่พบได้ทั่วไปในวัสดุส่วนใหญ่ ค่าการทดสอบเพียงค่าเดียวอาจไม่สามารถแสดงถึงความแข็งรวมได้ การทดสอบแบบวิคเกอร์สที่ 1000 กิกะเฮิรตซ์สามารถใช้ในการประเมินความแข็งรวมได้ แต่เช่นเดียวกับการทดสอบความแข็งอื่นๆ ขอแนะนำให้ทำการทดสอบแบบอินเดนเทชันหลายๆ ครั้ง และคำนวณค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานตามความจำเป็นหรือเหมาะสม
การทดสอบความแข็งแบบไมโครอินเดนเทชันโดยทั่วไปจะดำเนินการเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงของความแข็งในระยะทางสั้นๆ จำเป็นต้องมีการกดรอยบุ๋มทางกายภาพเพียงเล็กน้อยเพื่อประเมินความแตกต่างเหล่านี้ อุปกรณ์ทดสอบที่สร้างรอยบุ๋มโดยใช้แรงทดสอบที่ต่ำมากต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้ใช้แรงทดสอบในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ และต้องมีระบบออปติคัลคุณภาพสูงเพื่อวัดเส้นทแยงมุมของรอยบุ๋มขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ แรงทดสอบในช่วงบนของช่วงแรงที่กำหนดไว้ในที่นี้สามารถนำมาใช้เพื่อประเมินความแข็งโดยรวมได้
โดยทั่วไปแล้ว การเยื้องแบบ Vickers เหมาะสมกว่าสำหรับการกำหนดคุณสมบัติมวลรวม (ค่าเฉลี่ย) เนื่องจากความแข็งแบบ Vickers จะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเลือกแรงทดสอบระหว่าง 25 ถึง 1000 จีเอฟ เนื่องจากรูปทรงของการเยื้องมีค่าคงที่ตามฟังก์ชันของความลึกของการเยื้อง อย่างไรก็ตาม การเยื้องแบบ Knoop ไม่ได้มีรูปแบบทางเรขาคณิตที่สม่ำเสมอตามความลึก และความแข็งแบบ Knoop จะแปรผันตลอดช่วงแรงที่กำหนดไว้ที่นี่ (และหลังจากนั้น) โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แรงทดสอบสูงสุดที่ 200 จีเอฟ
เหตุผลหลักที่มาตรฐาน ASTM E384 มีความสำคัญ ได้แก่:
โดยสรุป มาตรฐาน ASTM E384 ถือเป็นสิ่งสำคัญเมื่อจำเป็นต้องมีการวัดความแข็งระดับจุลภาคที่แม่นยำและสม่ำเสมอเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิศวกรรม การผลิต หรือการวิจัย
องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิด และมุ่งมั่นพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM E384 สำหรับวิธีการทดสอบความแข็งแบบไมโครอินเดนเทชันของวัสดุ
คุณสามารถขอให้เรากรอกแบบฟอร์มของเราเพื่อรับการนัดหมายเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมหรือเพื่อขอการประเมินผล
