Tiêu chuẩn ASTM E384 về Phương pháp thử độ cứng vi mô của vật liệu, do Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, mô tả phương pháp thử để xác định độ cứng vi mô của vật liệu. Phương pháp thử này bao gồm các thử nghiệm vi mô được thực hiện bằng dụng cụ đo độ cứng Knoop và Vickers dưới lực thử từ 9,8 x 10⁻³ đến 9,8 N (1 đến 1000 gf).
Phương pháp thử nghiệm này bao gồm phân tích các nguồn lỗi tiềm ẩn có thể xảy ra trong quá trình thử nghiệm vết lõm nhỏ và cách các yếu tố này ảnh hưởng đến độ nhạy, độ lệch, khả năng lặp lại và khả năng tái tạo của kết quả thử nghiệm.
Thông tin về các yêu cầu để xác minh và hiệu chuẩn trực tiếp máy thử nghiệm và các yêu cầu để sản xuất và hiệu chuẩn các khối thử độ cứng tham chiếu Vickers và Knoop có trong tiêu chuẩn “ASTM E92 Phương pháp thử tiêu chuẩn cho độ cứng Vickers và độ cứng Knoop của vật liệu kim loại”.
Trong phương pháp thử nghiệm này, độ cứng được xác định dựa trên sự hình thành một vết lõm rất nhỏ bằng một lực tương đối thấp so với các phép thử độ cứng bằng cách ấn khối truyền thống. Một đầu đo Knoop hoặc Vickers làm bằng kim cương có hình dạng cụ thể được ấn vào bề mặt mẫu thử với lực tác dụng từ 1 đến 1000 gf bằng máy thử được thiết kế riêng cho loại công việc này.
Kích thước vết lõm được đo bằng kính hiển vi quang học được trang bị thấu kính sợi hoặc thiết bị đo khác. Trị số độ cứng Knoop được tính bằng cách chia lực cho diện tích chiếu của vết lõm. Trị số độ cứng Vickers được tính bằng cách chia lực cho diện tích bề mặt của vết lõm.
Khi đầu đo được tháo ra sau một chu kỳ tải, người ta giả định rằng không có sự phục hồi đàn hồi nào xảy ra, nghĩa là đầu đo vẫn giữ nguyên hình dạng sau khi lực được gỡ bỏ, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Trong phép thử Knoop, tỷ lệ giữa đường chéo dài của dấu ấn và đường chéo ngắn được giả định là giống với đầu đo, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng do sự phục hồi đàn hồi.
Các thử nghiệm độ cứng đã được chứng minh là rất hữu ích cho việc đánh giá vật liệu, kiểm soát chất lượng quy trình sản xuất và các nỗ lực nghiên cứu và phát triển. Mặc dù mang tính chất thử nghiệm, độ cứng có thể liên quan đến độ bền kéo của nhiều kim loại và hợp kim, đồng thời cũng là chỉ số về khả năng gia công, khả năng chống mài mòn, độ dai và độ dẻo.
Các thử nghiệm vi vết lõm được sử dụng để đánh giá và đo lường những thay đổi độ cứng xảy ra trên một khoảng cách nhỏ. Những thay đổi này có thể là cố ý, do các quá trình làm cứng bề mặt cục bộ như phun bi, kéo nguội, tôi bằng ngọn lửa, tôi cảm ứng, thấm cacbon, thấm nitơ, hoặc thấm cacbon. Chúng cũng có thể là vô ý, do các vấn đề như thấm cacbon, làm mềm cục bộ trong quá trình sử dụng, hoặc sự phân tách thành phần/vi cấu trúc. Lực thử nghiệm thấp cũng mở rộng việc kiểm tra độ cứng sang các vật liệu quá mỏng hoặc quá nhỏ để kiểm tra vết lõm vĩ mô. Các thử nghiệm vi vết lõm cho phép kiểm tra độ cứng của các pha, thành phần và vùng hoặc độ nghiêng cụ thể quá nhỏ để đánh giá bằng các thử nghiệm vết lõm vĩ mô.
Do các phép thử độ cứng vi vết lõm cho thấy sự thay đổi độ cứng phổ biến ở hầu hết các vật liệu, nên một giá trị thử nghiệm đơn lẻ có thể không đại diện cho độ cứng tổng thể. Có thể sử dụng phép thử Vickers ở 1000 gf để xác định độ cứng tổng thể, nhưng như với bất kỳ phép thử độ cứng nào, nên thực hiện một loạt các vết lõm và tính toán giá trị trung bình và độ lệch chuẩn khi cần thiết hoặc phù hợp.
Kiểm tra độ cứng vi vết lõm thường được thực hiện để đo lường sự thay đổi độ cứng trên các khoảng cách nhỏ. Cần một vết lõm vật lý rất nhỏ để xác định những khác biệt này. Các thiết bị kiểm tra tạo ra vết lõm ở lực thử rất nhỏ phải được chế tạo cẩn thận để áp dụng chính xác lực thử vào đúng vị trí dự định và phải có hệ thống quang học chất lượng cao để đo chính xác đường chéo của các vết lõm nhỏ. Lực thử nằm trong phạm vi trên của phạm vi lực được xác định ở đây có thể được sử dụng để đánh giá độ cứng tổng thể.
Nhìn chung, độ lún Vickers phù hợp hơn để xác định các đặc tính khối (trung bình) vì độ cứng Vickers không thay đổi khi lực thử nghiệm được chọn trong khoảng từ 25 đến 1000 gf, do hình dạng của vết lõm là hằng số theo độ sâu của vết lõm. Tuy nhiên, độ lún Knoop không đồng nhất về mặt hình học theo độ sâu, và độ cứng Knoop thay đổi trong toàn bộ phạm vi lực được xác định ở đây (và xa hơn), đặc biệt là ở lực thử nghiệm cao nhất là 200 gf.
Những lý do chính khiến tiêu chuẩn ASTM E384 trở nên quan trọng là:
Tóm lại, tiêu chuẩn ASTM E384 rất cần thiết khi cần đo độ cứng vi mô chính xác và nhất quán cho mục đích kỹ thuật, sản xuất hoặc nghiên cứu.
Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo Tiêu chuẩn ASTM E384 về Phương pháp Thử Độ cứng Vi vết lõm của Vật liệu.
Bạn có thể yêu cầu chúng tôi điền vào mẫu của chúng tôi để có được một cuộc hẹn, để có thêm thông tin hoặc yêu cầu đánh giá.
