ما هو الصلادة الدقيقة؟
اختبار الصلابة الدقيقة هو قياس الصلابة الذي يتم إجراؤه عمومًا باستخدام أداة Vickers أو Knoop indenter عند أحمال أقل من 1 كجم. فهو يتيح قياس المراحل الفردية والطبقات الرقيقة وتدرجات الصلابة.
الغرض من الصلادة الدقيقة
والغرض من ذلك هو تحديد عمق تصلب العلبة والنيترة، وقياس صلابة الطلاء، ورسم خريطة لتوزيع الصلابة في مناطق اللحام.
على أي منتجات يُطبَّق الصلادة الدقيقة؟
- أجزاء صلبة السطح
- Kaplamalar
- منطقة اللحام والمتأثرة بالحرارة
- مراحل البنية الدقيقة
- مكونات دقيقة صغيرة
في أي قطاعات يُستخدم الصلادة الدقيقة؟
المواصفات المتعلقة بـ الصلادة الدقيقة
- ISO 6507-1
- أستم E384
- ISO 4516
- ISO 2639
شروط الصلادة الدقيقة
- حمولة
- عادة 10 gf - 1 كجم؛ تم اختياره وفقا للتطبيق
- المسافة البادئة
- فيكرز أو نوب
- تباعد المسافة البادئة
- يجب ألا تقل المسافة بين المسافات البادئة عن الحد الأدنى للقيمة المحددة في المعيار
- سطح
- تلميع المعادن إلزامي
جهاز الصلادة الدقيقة
- آلة الصلابة الدقيقة
- المرحلة التلقائية ونظام التعرف على المسافة البادئة
- خط تحضير العينات
- الكتل المرجعية
متطلبات العينة لـ الصلادة الدقيقة
- يجب أخذ مقطع عرضي وتركيبه
- لا ينبغي إنشاء طبقة تشوه أثناء التلميع
- يجب تخطيط خط قياس من السطح إلى الداخل لملف الصلابة
مدة الصلادة الدقيقة
القياسات قصيرة. إلى جانب تحضير العينة وقياسها، تستغرق العينة عادةً نصف يوم عمل.
إجراء الصلادة الدقيقة
- 1يتم أخذ قسم العينة وتركيبه وصقله.
- 2تم التحقق من الجهاز باستخدام الكتل المرجعية.
- 3يتم تحديد التحميل وIndenter المناسب للتطبيق.
- 4يتم إجراء المسافات البادئة على فترات زمنية محددة من السطح إلى الداخل.
- 5يتم قياس أقطار كل مسافة بادئة ويتم حساب الصلابة.
- 6يتم رسم ملف تعريف الصلابة مقابل العمق.
معايير قبول الصلادة الدقيقة
يتم تعريف معيار القبول عمومًا على أنه العمق الذي يتم عنده الوصول إلى قيمة صلابة محددة (على سبيل المثال، عمق تصلب الحالة).
تقييم النتائج
تتم مقارنة منحنى الصلابة مقابل العمق بقيمة العتبة في المواصفات. المسافات البادئة القريبة جدًا من بعضها البعض غير صالحة.
تقرير الصلادة الدقيقة
- تم تطبيق المعيار
- التحميل، المسافة البادئة والمسافة البادئة
- مواقع القياس والأعماق
- قيم الصلابة والرسم البياني للملف الشخصي
- عمق التصلب المحسوب
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
- مواصفات المعالجة الحرارية والمعالجة السطحية
Mekanik Testler — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار الصلادة الدقيقة؛ 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 الصلادة الدقيقة
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع الصلادة الدقيقة؟
تم تنفيذ الصلادة الدقيقة في النطاق ISO 6507-1, أستم E384, ISO 4516 و ISO 2639. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها الصلادة الدقيقة؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على أجزاء صلبة السطح, Kaplamalar, منطقة اللحام والمتأثرة بالحرارة, مراحل البنية الدقيقة و مكونات دقيقة صغيرة. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ الصلادة الدقيقة؟
المعلمات المحددة هي: حمولة — عادة 10 gf - 1 كجم؛ تم اختياره وفقا للتطبيق, المسافة البادئة — فيكرز أو نوب و تباعد المسافة البادئة — يجب ألا تقل المسافة بين المسافات البادئة عن الحد الأدنى للقيمة المحددة في المعيار. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ الصلادة الدقيقة؟
يجب أخذ مقطع عرضي وتركيبه, لا ينبغي إنشاء طبقة تشوه أثناء التلميع و يجب تخطيط خط قياس من السطح إلى الداخل لملف الصلابة. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق الصلادة الدقيقة؟
القياسات قصيرة. إلى جانب تحضير العينة وقياسها، تستغرق العينة عادةً نصف يوم عمل. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة الصلادة الدقيقة التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تعريف معيار القبول عمومًا على أنه العمق الذي يتم عنده الوصول إلى قيمة صلابة محددة (على سبيل المثال، عمق تصلب الحالة).