ما هو Vickers؟
اختبار صلابة فيكرز هو طريقة يتم من خلالها حساب الصلابة عن طريق الضغط على هرم ماسي مربع الشكل بزاوية 136 درجة داخل العينة وقياس قطري المسافة البادئة. لأنه يترك مسافة بادئة صغيرة، يمكن استخدامه على نطاق واسع من الأحمال.
الغرض من Vickers
والغرض من ذلك هو قياس الصلابة في المناطق الصغيرة مثل المقاطع الرقيقة والطلاءات وعمق تصلب الهيكل ومناطق اللحام.
على أي منتجات يُطبَّق Vickers؟
- ورقة رقيقة وشريط
- الطلاءات والأجزاء المعالجة السطحية
- منطقة اللحام والمتأثرة بالحرارة
- قياس عمق تصلب الحالة
- أجزاء دقيقة صغيرة
في أي قطاعات يُستخدم Vickers؟
المواصفات المتعلقة بـ Vickers
- ISO 6507-1
- أستم E384
- ISO 4516
شروط Vickers
- المسافة البادئة
- هرم ماسي مربع الشكل بزاوية وجه قدرها 136 درجة
- حمولة
- مجموعة واسعة وفقا للتطبيق؛ تعد الأحمال HV1 وHV5 وHV10 والأحمال الصغيرة (HV0.1) شائعة
- وقت السكن
- محددة في المعيار، عادة 10-15 ثانية
- سطح
- سطح مصقول مناسب للقياس القطري
جهاز Vickers
- آلة اختبار صلابة فيكرز
- نظام القياس البصري أو التعرف التلقائي على المسافة البادئة
- تحضير العينة (القطع، التركيب، التلميع)
- الكتل المرجعية
متطلبات العينة لـ Vickers
- يجب أن يتم إعداد السطح ميتالوغرافيا
- السمك محدود بالمعيار بالنسبة لعمق المسافة البادئة
- يجب أخذ مقطع عرضي لعمق تصلب الحالة
- يتم تحديد عدد القياسات حسب التطبيق
مدة Vickers
المدة لكل قياس قصيرة. إذا كان إعداد العينة مطلوبًا (القطع، التركيب، التلميع)، فيمكن أن يصل المجموع إلى نصف يوم عمل.
إجراء Vickers
- 1يتم أخذ جزء من العينة وصقله ميتالوغرافيًا.
- 2تم التحقق من الجهاز باستخدام الكتل المرجعية.
- 3يتم تحديد الحمل المناسب للتطبيق.
- 4يتم الضغط على المسافة البادئة لمدة محددة.
- 5يتم قياس قطري المسافة البادئة وحساب الصلابة.
- 6إذا كان عمق تصلب العلبة مطلوبًا، يتم أخذ القياسات بالتسلسل من السطح إلى الداخل.
معايير قبول Vickers
يتم تحديد نطاق القبول في معيار المنتج. إذا كان ملف تعريف الصلابة مطلوبًا، تصبح قيمة الصلابة عند عمق محدد هي المعيار.
تقييم النتائج
يجب أن تكون المسافة البادئة متماثلة؛ المسافات البادئة غير المتماثلة أو المشوهة غير صالحة. يمكن أيضًا عرض ملف تعريف الصلابة بيانياً.
تقرير Vickers
- تم تطبيق المعيار
- وقت التحميل والسكون
- مواقع القياس والأعماق
- قيم الصلابة الفردية
- رسم بياني لملف الصلابة، إذا لزم الأمر
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
- متطلبات تأهيل إجراءات اللحام
Mekanik Testler — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Vickers؛ 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 Vickers
هل فيكرز والصلابة الدقيقة هما نفس الشيء؟
تشير الصلابة الدقيقة إلى القياس باستخدام مسافة بادئة Vickers أو Knoop عند أحمال منخفضة (أقل من 1 كجم بشكل عام). الطريقة هي نفسها؛ يختلف نطاق التحميل.