ما هو صلادة كنوب؟
تستخدم طريقة نوب هرمًا ماسيًا يبلغ قطره الطويل حوالي سبعة أضعاف قطره القصير. المسافة البادئة الناتجة طويلة وضحلة. يتم حساب الصلابة عن طريق قياس القطر الطويل فقط. تترك هذه الهندسة مسافة بادئة تخترق بعمق أقل من فيكرز عند نفس الحمل.
الغرض من صلادة كنوب
والغرض من ذلك هو قياس الصلابة في الطلاءات الرقيقة جدًا والمواد الهشة مثل الزجاج والسيراميك والمناطق الضيقة. المسافة البادئة الضحلة تقلل من تأثير الركيزة، والهندسة الممدودة والضيقة تسمح بالقياس في نطاقات ضيقة.
على أي منتجات يُطبَّق صلادة كنوب؟
- الطلاءات الصلبة الرقيقة (PVD/CVD)
- مواد الزجاج والسيراميك
- مناطق انتقالية ضيقة في اللحام
- الركائز الإلكترونية والأغشية الرقيقة
- القياسات المعتمدة على الاتجاه في المواد متباينة الخواص
في أي قطاعات يُستخدم صلادة كنوب؟
المواصفات المتعلقة بـ صلادة كنوب
- ASTM E384 (صلابة التسنن الدقيق — نوب وفيكرز)
- ISO 4545-1 (اختبار صلابة كنوب — طريقة الاختبار)
- ISO 4545-2 (التحقق ومعايرة آلات الاختبار)
- ISO 14577 (المسافة البادئة الآلية — الطريقة التكميلية)
شروط صلادة كنوب
- المسافة البادئة
- الهرم الماسي بنسبة قطرية طويلة إلى قصيرة تبلغ حوالي 7:1
- قوة الاختبار
- في النطاق الصغير. مختارة لكل سمك الطلاء
- قياس
- يتم قياس القطر الطويل فقط
- توجيه
- في المواد متباينة الخواص، يؤثر اتجاه المسافة البادئة على النتيجة ويتم تسجيله
جهاز صلادة كنوب
- اختبار الصلابة الدقيقة باستخدام أداة Knoop indenter
- مجهر قياس عالي التكبير
- معدات تحضير العينات المعدنية
- كتل مرجعية نوب
متطلبات العينة لـ صلادة كنوب
- يجب أن يكون السطح مصقولًا بشكل معدني.
- بالنسبة لقياسات الطلاء، يجب أن يكون عمق المسافة البادئة محدودًا بالنسبة لسمك الطلاء.
- يجب أن تفي المسافات البادئة بالحد الأدنى المحدد في المعيار.
- بالنسبة للمواد الهشة، يجب تسجيل التشققات حول المسافة البادئة.
مدة صلادة كنوب
يستغرق القياس الواحد دقائق؛ يشكل تحضير العينة معظم المدة الإجمالية.
إجراء صلادة كنوب
- 1العينة مقسمة ومثبتة ومصقولة.
- 2يتم اختيار قوة الاختبار المناسبة.
- 3تم التحقق من الجهاز باستخدام كتلة مرجعية.
- 4يتم ضغط إندينتر على السطح ويتم الاحتفاظ به لفترة محددة.
- 5يتم قياس القطر الطويل.
- 6يتم حساب قيمة صلابة كنوب.
- 7يتم تكرار القياس لعدد محدد من المرات.
معايير قبول صلادة كنوب
يحدد معيار الطريقة كيفية إجراء الاختبار، وليس ما يجب أن تكون عليه النتيجة. يأتي حد القبول من معيار المواد أو مواصفات المنتج أو الرسم الفني للعميل؛ وبالتالي فإن هذه الصفحة لا تعطي أي حد رقمي.
تقييم النتائج
يتم الإبلاغ عن النتيجة مع تسمية هونج كونج مع القوة. بالنسبة للمواد الهشة، يتم ملاحظة الشقوق حول المسافة البادئة بشكل منفصل؛ توفر هذه الشقوق معلومات إضافية لتقييم صلابة الكسر.
تقرير صلادة كنوب
- تحديد العينة ونوع المادة ورقم الدفعة/الصب، إن وجد
- هندسة العينة وأبعادها وطريقة تحضيرها
- تطبق الشروط القياسية والاختبارية
- اختبار درجة الحرارة والظروف المحيطة
- القيم المقاسة والكميات المحسوبة
- صور سطح الكسر أو المسافة البادئة (حيثما ينطبق ذلك)
- عدم اليقين في القياس (إذا طلب ذلك)
- إقرار بأن النتيجة تنطبق فقط على العينة المقدمة للاختبار
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- EN 10204 (وثائق التفتيش للمنتجات المعدنية)
- الاتحاد الأوروبي 305/2011 لائحة منتجات البناء (للمنتجات المستخدمة في البناء)
- يتم تطبيق المعايير المنسقة وفقًا لعائلة المنتجات
Mekanik Testler — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار صلادة كنوب؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تقيس الاختبارات الميكانيكية كيفية تصرف مادة أو قطعة تحت القوة. وتمتد العائلة من الحمل الساكن (الشد والانضغاط والانحناء) إلى السلوك المرتبط بالزمن (الإجهاد والزحف)، ومن الصلادة والتآكل إلى متانة الكسر.
القاسم المشترك بين هذه الاختبارات هو أن النتيجة تُبلَّغ كخاصية للمادة. فمقاومة الخضوع أو الصلادة ليست قرار مطابقة؛ بل بيانات رقمية سيقارن بها التصميم ومعيار المنتج. لذا تكون تقارير الاختبار الميكانيكي عادة مدخلًا لقرار هندسي لا لاعتماد منتج — اختيار المادة، معامل الأمان، تقدير العمر.
التمييز بين السلوك الساكن والديناميكي هو مفتاح فهم هذا الميدان. فقد تبدو قطعة غير مجهدة تمامًا تحت حمل ساكن لكنها تنكسر تحت حمل متكرر؛ ويحدث كسر الإجهاد عند إجهادات أقل بكثير من مقاومة الخضوع ودون سابق إنذار. لذا لا يكفي اختبار الشد وحده كدليل للقطع الدوارة أو المهتزة أو الخاضعة لحمل دوري.
تحدد ظروف الاختبار النتيجة، وهذا أمر حاسم لوضوح التقرير: هندسة العينة وسرعة التحميل ودرجة الحرارة والتكييف وترتيب القبض. وتعطي المادة نفسها قيمًا مختلفة في ظروف مختلفة. وفي اللدائن يكون تأثير السرعة واضحًا جدًا، وفي المعادن تأثير درجة الحرارة؛ أما في المركبات فيغيّر اتجاه العينة النتيجة تمامًا.
الصلادة هي القياس الأكثر إساءة استخدام في هذا الميدان. ونظرًا لكونها سريعة وشبه غير متلفة ورخيصة، تُستخدم غالبًا بدلًا من المقاومة. وتوجد جداول تحويل من الصلادة إلى المقاومة لكنها تقريبية وتعتمد على فئة المادة؛ واستخدامها كدليل وحيد في قبول المواد خطأ.
يتطلب جانب ميكانيكا الكسر كفاءة خاصة. وتتيح قياسات متانة الكسر ومعدل نمو تشقق الإجهاد حساب المدة التي ستصمد فيها بنية متشققة؛ وهي أساس تصميم تحمل الضرر في مجالات مثل معدات الضغط وهياكل الطائرات وخطوط الأنابيب.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الساكنة
الشد والانضغاط والانحناء والقص والالتواء. وتُستخرج مقاومة الخضوع ومقاومة الشد والاستطالة ومعامل المرونة.
اختبارات الصدم
صدم شاربي وإيزود المُشقوق؛ ويُحدَّد سلوك انتقال المادة من الهش إلى المطاوع بحسب درجة الحرارة.
صلابة
برينل وفيكرز وروكويل وشور والصلادة الدقيقة. وهي مفيدة لعمق المعالجة السطحية والاختلافات المحلية في المقاومة.
الإجهاد (كلال)
إجهاد محوري مضبوط بالقوة والانفعال، إجهاد الانحناء؛ منحنيات S-N وحد التحمل.
الزحف واسترخاء الإجهاد
السلوك تحت الحمل طويل الأمد عند درجة حرارة عالية؛ وهو حاسم في مواد الغلايات والتوربينات ومعدات الضغط.
ميكانيكا الكسر
متانة الكسر بالانفعال المستوي والتكامل J وCTOD ومعدل نمو تشقق الإجهاد.
التآكل والاحتكاك
تآكل تابر والأسطوانة الدوارة، وقياسات معامل الاحتكاك.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- حساب المقاومة من الصلادة تقريبي؛ ولا يمكن استخدامه كدليل وحيد في قبول المواد.
- لا تُثبت المقاومة الساكنة الكافية مقاومة الإجهاد؛ وتتطلب القطعة الخاضعة لحمل دوري اختبارًا منفصلًا.
- إذا لم يُذكر معدل الاختبار ودرجة الحرارة، فلا يمكن مقارنة النتيجة — خصوصًا في البوليمرات والمواد المركبة.
- قد لا تعطي عينة الاختبار والجزء الفعلي القيمة نفسها؛ فاتجاه القولبة وخطوط اللحام والاختلافات في المعالجة السطحية كلها لها تأثير.
- قيمة المقاومة المذكورة لمادة مركبة دون تحديد اتجاه العينة لا معنى لها.
- تقيس نظيرتا ASTM وISO الكمية نفسها لكنهما تستخدمان هندسة عينة مختلفة؛ ولا تُعامل النتائج على أنها متكافئة تمامًا.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم واختيار المواد
- فحص المواد الواردة واعتماد المورد
- تلبية المتطلبات الميكانيكية لمعيار المنتج
- تحليل الأعطال والتنبؤ بالعمر وحساب تحمل الضرر
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول صلادة كنوب
هل ينبغي اختيار نوب أو فيكرز؟
يُفضل استخدام Knoop عند الحاجة إلى مسافة بادئة أقل عمقًا عند نفس الحمل (الطبقة الرقيقة) أو عند القياس في منطقة ضيقة. يعتبر فيكرز أكثر شيوعًا في القياس للأغراض العامة.
هل يمكن تحويل قيمة Knoop إلى Vickers؟
لا يوجد تحويل دقيق. تخلق الطريقتان حالات إجهاد مختلفة من خلال أشكال هندسية مختلفة؛ إذا كانت هناك حاجة للمقارنة، ينبغي استخدام القيم المقاسة بنفس الطريقة.