Pemilihan Daya Ujian dalam Ujian Kekerasan Mikro-Vickers untuk Salutan Permukaan Logam seperti Penyaduran Zink dan Penyaduran Kromium

Terdapat banyak jenis salutan logam. Salutan yang berbeza memerlukan daya ujian yang berbeza dalam ujian mikrokekerasan, dan daya ujian tidak boleh digunakan secara rawak. Sebaliknya, ujian hendaklah dijalankan mengikut nilai daya ujian yang disyorkan oleh piawaian. Hari ini, kami akan memperkenalkan terutamanya ujian kekerasan mikro Vickers bagi salutan zink atau salutan aloi zink-aluminium-magnesium yang digunakan pada keluli.

1. Menyediakan sampel metalografi berkualiti tinggi bagi salutan zink (atau salutan aluminium-magnesium) adalah langkah pertama dalam ujian salutan. Penyediaan sampel salutan zink melibatkan pelbagai langkah, termasuk pensampelan, pemasangan, dan pra-pengisaran dan penggilapan. Tujuan menyediakan sampel sedemikian adalah untuk mengisar permukaan keratan rentas bahan kerja menjadi permukaan yang licin dan rata yang membolehkan visualisasi lekukan Vickers yang jelas, memudahkan pengukuran dimensi lekukan yang tepat untuk mendapatkan nilai kekerasan.

2. Untuk ujian kekerasan salutan zink: memandangkan salutan zink agak tebal, ujian kekerasan boleh dilakukan dengan daya ujian yang berbeza. Pada sampel yang sama, semakin kecil daya ujian yang dikenakan, semakin kecil saiz lekukan; sebaliknya, semakin besar daya ujian, semakin besar saiz lekukan. Jika salutan di sekeliling lekukan menunjukkan tanda-tanda keretakan atau ubah bentuk, daya ujian yang lebih kecil harus dipilih. Proses ini diulang sehingga salutan di sekeliling lekukan Vickers kekal utuh tanpa ubah bentuk—tahap daya ujian ini adalah yang sesuai untuk sampel.

2.1 Ketebalan salutan yang berbeza sepadan dengan julat daya ujian tertentu, yang penting untuk mengelakkan herotan keputusan ujian. Berikut ialah rujukan untuk pemilihan daya ujian untuk salutan biasa (penyaduran zink, penyaduran kromium), yang boleh digunakan untuk penguji kekerasan mikro Vickers (HV):

Jenis Salutan Salutan
Ketebalan
(μm)
Cadangkan
Pasukan Ujian
(gf)
Berkaitan
Skala HV
Langkah Berjaga-jaga Utama
Zink
Penyaduran
5 ~ 15 25 ~ 50 HV0.025, HV0.05 Penyaduran zink agak lembut (biasanya HV50~150); daya yang kecil menghalang lekukan yang berlebihan.
Zink
Penyaduran
15 ~ 50 50 ~ 100 HV0.05, HV0.1 Apabila ketebalan meningkat, daya boleh ditingkatkan dengan sewajarnya untuk memastikan tepi lekukan yang jelas.
Kromium
Penyaduran
1 ~ 5 10 ~ 25 HV0.01, HV0.025 Kromium keras (HV800~1200) mempunyai kekerasan yang tinggi; daya yang kecil menghalang kerosakan indentor.
Kromium
Penyaduran
5 ~ 20 25 ~ 100 HV0.025, HV0.1 Apabila ketebalan >10μm, daya HV0.1 mengimbangi ketepatan dan kecekapan.
Komposit
Salutan
<5 ≤25 HV0.01, HV0.025 Untuk salutan seperti aloi zink-nikel dan aloi kromium-nikel, cegah lekukan dengan ketat daripada menembusi salutan.

2.2 Faktor Pempengaruh Utama Lain

Selain ketebalan, dua faktor berikut akan mengubah suai pemilihan daya ujian selanjutnya, dan perlu dinilai berdasarkan senario sebenar:

Julat Kekerasan Salutan:

Salutan lembut (cth., penyaduran zink, HV < 200): Jika daya ujian terlalu kecil, lekukan mungkin menjadi kabur disebabkan oleh ubah bentuk plastik salutan. Adalah disyorkan untuk memilih had atas julat yang disyorkan (seperti, ketebalan 10 μm, pilih daya ujian 50gf).

Salutan keras (cth., penyaduran kromium, HV > 800): Kekerasan yang tinggi menghasilkan lekukan kecil, jadi daya ujian tidak boleh terlalu kecil (seperti, ketebalan 5 μm, pilih daya ujian 25gf) untuk mengelakkan ralat pengukuran pepenjuru lekukan daripada melebihi ±5%.

2.3 Keperluan Piawaian dan Spesifikasi

Industri yang berbeza mempunyai piawaian yang jelas. Contohnya:

Industri automotif lazimnya menerima pakai ISO 14577 (Ujian Lekukan Berinstrumen), yang membolehkan pelarasan nilai daya mengikut ketebalan salutan;

Industri am merujuk kepada ASTM E384, yang menghendaki pepenjuru lekukan adalah ≤ 1/2 daripada ketebalan salutan dan ≥ 10 kali jejari hujung lekukan (untuk mengelakkan kesan hujung).

Kesimpulannya, pemilihan daya ujian untuk ujian kekerasan mikro-Vickers bagi salutan logam hendaklah mengikut logik "ketebalan dahulu, pelarasan kekerasan dan jaminan standard":

Pertama, tentukan julat daya ujian berdasarkan ketebalan salutan (rujuk jadual di atas);

Laraskan nilai daya mengikut kekerasan salutan (pilih had atas untuk salutan lembut dan had bawah untuk salutan keras);

Akhir sekali, selaraskan dengan piawaian industri (seperti ISO 14577 dan ASTM E384) untuk memastikan kesahihan keputusan ujian.

Ujian Kekerasan Mikro-Vickers


Masa siaran: 03-Sep-2025