Pokiaľ ide o testovanie materiálov, skúšobný stroj Vickers je kľúčovým nástrojom široko používaným v rôznych priemyselných odvetviach. Jedným z kľúčových aspektov, na ktorý sa používatelia často pýtajú, je veľkosť priehlbiny, ktorú vytvoril testovací stroj Vickers. V tomto blogu sa budeme tejto téme venovať podrobne a ako dodávateľ Vickers Testing Machine sa vám snažíme poskytnúť komplexné a vedecké poznatky.
Pochopenie princípu testovania tvrdosti podľa Vickersa
Pred diskusiou o veľkosti priehlbiny je dôležité pochopiť, ako funguje Vickersova skúška tvrdosti. Vickersova skúška tvrdosti zahŕňa aplikáciu špecifického zaťaženia na materiál pomocou štvorcového pyramídového indentora so 136-stupňovým uhlom medzi protiľahlými plochami. Indentor sa vtlačí do povrchu testovaného materiálu na stanovenú dobu, typicky 10 až 15 sekúnd. Po odstránení záťaže zostane na povrchu materiálu priehlbina štvorcového tvaru.
Vickersovo číslo tvrdosti (HV) sa vypočíta podľa vzorca:
[HV=\frac{1,8544F}{d^{2}}]
kde (F) je aplikované zaťaženie v kilogramoch - sila (kgf) a (d) je priemerná dĺžka dvoch uhlopriečok štvorcového prehĺbenia v milimetroch.
Faktory ovplyvňujúce veľkosť priehlbiny
Tvrdosť materiálu
Tvrdosť testovaného materiálu je najvýznamnejším faktorom ovplyvňujúcim veľkosť vtlačku. Mäkšie materiály sa budú ľahšie deformovať pod aplikovaným zaťažením, čo vedie k väčšiemu prehĺbeniu. Napríklad pri testovaní mäkkej hliníkovej zliatiny bude vtlačenie relatívne veľké v porovnaní s vtlačením na vzorke kalenej ocele. Ak má materiál vysokú tvrdosť, ako napríklad karbid volfrámu, priehlbina bude oveľa menšia, pretože materiál lepšie odoláva deformácii.
Aplikované zaťaženie
Aplikované zaťaženie tiež zohráva kľúčovú úlohu pri určovaní veľkosti vtlačku. Podľa Vickersovho vzorca tvrdosti pre daný materiál zvýšenie aplikovaného zaťaženia zväčší veľkosť vtlačenia. Vzťah však nie je lineárny. Pri zvyšovaní zaťaženia sa hodnota tvrdosti môže meniť v dôsledku faktorov, ako je opracovanie - kalenie alebo iniciácia praskania v krehkých materiáloch.
Geometria vsadenia
Geometria indentora Vickers je štandardizovaná s uhlom 136 stupňov. Akákoľvek odchýlka od tohto štandardného uhla môže ovplyvniť tvar a veľkosť priehlbiny. Dobre kalibrovaný a správne vyrobený indentor zaisťuje presné a konzistentné výsledky vtláčania.
Meranie veľkosti priehlbiny
Na meranie veľkosti vtlačku sa zvyčajne používa mikroskop. Mikroskop by mal mať dostatočné zväčšenie, aby bolo možné jasne pozorovať okraje priehlbiny. Zmerajú sa dve uhlopriečky štvorcového prehĺbenia a priemer týchto dvoch hodnôt sa použije pri výpočte tvrdosti podľa Vickersa.
Moderné testovacie stroje Vickers sú často vybavené pokročilými optickými systémami, ktoré dokážu automaticky merať veľkosť vtlačku a vypočítať hodnotu tvrdosti. Tieto systémy využívajú digitálne fotoaparáty a softvér na spracovanie obrazu na zlepšenie presnosti a efektívnosti procesu merania.
Typické veľkosti priehlbín v rôznych aplikáciách
Micro - Vickersov test
Pri testovaní micro - Vickers sa aplikujú malé zaťaženia (zvyčajne v rozsahu 10 gf - 1000 gf), čo vedie k veľmi malým priehlbinám. Micro - Vickers testovanie sa bežne používa na testovanie tenkých vrstiev, malých komponentov a tvrdosti rôznych fáz vo viacfázovom materiáli. Napríklad pri testovaní tenkého povlaku na substráte môže byť veľkosť vtlačenia v rozsahu niekoľkých mikrometrov až desiatok mikrometrov. Môžete sa dozvedieť viac o našomStroj na testovanie tvrdosti Micro Vickersktorý je špeciálne navrhnutý pre takéto aplikácie.
Makro - Vickersov test
Makro - Vickers test zahŕňa použitie väčšieho zaťaženia (od 1 kgf do 100 kgf alebo viac). Používa sa na testovanie sypkých materiálov, ako sú veľké kovové časti, výkovky a odliatky. Pri makro - Vickersovom testovaní sa veľkosť vtlačku môže pohybovať od stoviek mikrometrov až po niekoľko milimetrov. nášStroj na testovanie tvrdosti Vickersje vhodný pre širokú škálu makro - Vickers testovacích aplikácií.
Dôležitosť kontroly veľkosti priehlbiny
Kontrola veľkosti vtlačku je rozhodujúca pre získanie presných a spoľahlivých meraní tvrdosti. Ak je priehlbina príliš malá, môžu sa vyskytnúť chyby merania v dôsledku obmedzení rozlíšenia mikroskopu a ťažkostí s presným určením hrán priehlbiny. Na druhej strane, ak je priehlbina príliš veľká, môže spôsobiť poškodenie skúšobnej vzorky, najmä pri malých alebo tenkostenných súčiastkach.
Okrem toho by mala byť veľkosť vtlačku konzistentná v rámci súboru testov, aby sa zabezpečila porovnateľnosť výsledkov tvrdosti. To si vyžaduje starostlivý výber aplikovaného zaťaženia na základe vlastností materiálu a veľkosti testovanej vzorky.
Naše testovacie stroje Vickers a kontrola veľkosti vtlačku
Ako dodávateľ testovacích strojov Vickers ponúkame širokú škálu produktov, vrátaneTvrdomer Micro Vickersa makro - testovacie stroje Vickers. Naše stroje sú navrhnuté s vysoko presnými systémami nanášania záťaže a pokročilými optickými meracími systémami na zabezpečenie presnej kontroly veľkosti vtlačku.
Naši inžinieri môžu poskytnúť profesionálne poradenstvo pri výbere vhodnej záťaže a parametrov testovania na základe vašich špecifických požiadaviek na testovanie. Či už testujete malú, jemnú vzorku alebo veľký priemyselný komponent, máme to správne riešenie, ktoré uspokojí vaše potreby.
Kontaktujte nás pre potreby testovania Vickers
Ak hľadáte testovací stroj Vickers alebo potrebujete viac informácií o veľkosti vtlačku a testovaní tvrdosti, odporúčame vám kontaktovať nás. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere najvhodnejšieho stroja pre vašu aplikáciu a poskytnúť komplexnú technickú podporu. Tešíme sa na začatie plodnej spolupráce s vami v oblasti testovania materiálov.
Referencie
- ASTM E92 - 17, Štandardná skúšobná metóda pre tvrdosť kovových materiálov podľa Vickersa.
- ISO 6507 – 1:2018, Kovové materiály – Vickersova skúška tvrdosti – Časť 1: Skúšobná metóda.