Δοκιμή σκληρότητας Vickers — ISO 6507 / ASTM E384

Τι είναι η Vickers;

Η δοκιμή σκληρότητας Vickers είναι μια μέθοδος κατά την οποία η σκληρότητα υπολογίζεται πιέζοντας μια διαμαντένια πυραμίδα τετράγωνης βάσης με περιλαμβανόμενη γωνία 136° μέσα στο δείγμα και μετρώντας τις δύο διαγώνιες της εσοχής. Επειδή αφήνει μια μικρή εσοχή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα φορτίων.

Σκοπός της Vickers

Ο σκοπός είναι η μέτρηση της σκληρότητας σε μικρές περιοχές όπως λεπτές τομές, επιστρώσεις, βάθος σκλήρυνσης θήκης και ζώνες συγκόλλησης.

Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Vickers;

Λεπτό φύλλο και λωρίδα
Επιστρώσεις και επιφανειακά επεξεργασμένα μέρη
Ζώνη συγκόλλησης και θερμότητας
Μέτρηση βάθους θήκης
Μικρά εξαρτήματα ακριβείας

Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Vickers;

ΜέταλλοΧάλυβαςΜηχανήματαΒιομηχανικός ΕξοπλισμόςΠλαστικά είδη

Πρότυπα σχετικά με τη Vickers

ISO 6507-1
ASTM E384
ISO 4516

Συνθήκες της Vickers

εσοχή: Διαμαντένια πυραμίδα τετράγωνης βάσης με γωνία προσώπου 136°
Φορτίο: Μεγάλη γκάμα ανάλογα με την εφαρμογή. Τα HV1, HV5, HV10 και τα μικροφορτία (HV0.1) είναι κοινά
Ώρα παραμονής: Καθορίζεται σε τυπικό, συνήθως 10–15 δευτερόλεπτα
Επιφάνεια: Γυαλισμένη επιφάνεια κατάλληλη για διαγώνια μέτρηση

Εξοπλισμός για τη Vickers

Μηχανή δοκιμής σκληρότητας Vickers
Οπτικό σύστημα μέτρησης ή αυτόματη αναγνώριση εσοχών
Προετοιμασία δείγματος (κοπή, τοποθέτηση, στίλβωση)
Μπλοκ αναφοράς

Απαιτήσεις δείγματος για τη Vickers

Η επιφάνεια πρέπει να προετοιμαστεί μεταλλογραφικά
Το πάχος είναι περιορισμένο στο πρότυπο σε σχέση με το βάθος της εσοχής
Πρέπει να ληφθεί μια διατομή για το βάθος σκλήρυνσης της θήκης
Ο αριθμός των μετρήσεων καθορίζεται ανάλογα με την εφαρμογή

Διάρκεια της Vickers

Η διάρκεια ανά μέτρηση είναι μικρή. Εάν απαιτείται προετοιμασία του δείγματος (κοπή, τοποθέτηση, στίλβωση), το σύνολο μπορεί να φτάσει τη μισή εργάσιμη ημέρα.

Διαδικασία της Vickers

1Λαμβάνεται τομή δείγματος και στιλβώνεται μεταλλογραφικά.
2Το μηχάνημα επαληθεύεται με μπλοκ αναφοράς.
3Επιλέγεται το κατάλληλο φορτίο για την εφαρμογή.
4Η εσοχή πιέζεται για την καθορισμένη διάρκεια.
5Μετρώνται οι δύο διαγώνιοι της εσοχής και υπολογίζεται η σκληρότητα.
6Εάν απαιτείται βάθος σκλήρυνσης, οι μετρήσεις λαμβάνονται διαδοχικά από την επιφάνεια προς τα μέσα.

Κριτήρια αποδοχής της Vickers

Το εύρος αποδοχής δίνεται στο πρότυπο προϊόντος. Εάν απαιτείται προφίλ σκληρότητας, η τιμή σκληρότητας σε ένα καθορισμένο βάθος γίνεται το κριτήριο.

Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων

Η εσοχή πρέπει να είναι συμμετρική. ασύμμετρες ή παραμορφωμένες εσοχές δεν είναι έγκυρες. Το προφίλ σκληρότητας μπορεί επίσης να παρουσιαστεί γραφικά.

Έκθεση της Vickers

Εφαρμόστηκε πρότυπο
Χρόνος φόρτωσης και παραμονής
Τοποθεσίες και βάθη μέτρησης
Μεμονωμένες τιμές σκληρότητας
Γράφημα προφίλ σκληρότητας, εάν απαιτείται

Διαπίστευση

Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.

Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.

Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσεις

Σχετικοί Κανονισμοί

Προδιαγραφές θερμικής επεξεργασίας και επιφανειακής επεξεργασίας
Απαιτήσεις συγκόλλησης-διαδικασίας-προσόντων

Mekanik Testler — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;

Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Vickers· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.

Οι μηχανικές δοκιμές μετρούν πώς συμπεριφέρεται ένα υλικό ή εξάρτημα υπό δύναμη. Η οικογένεια εκτείνεται από στατική φόρτιση (εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη) έως εξαρτώμενη από τον χρόνο συμπεριφορά (κόπωση, ερπυσμός), και από σκληρότητα και φθορά έως δυσθραυστότητα.

Το κοινό χαρακτηριστικό αυτών των δοκιμών είναι ότι το αποτέλεσμα αναφέρεται ως ιδιότητα υλικού. Το όριο διαρροής ή η σκληρότητα δεν είναι απόφαση συμμόρφωσης· είναι αριθμητικά δεδομένα με τα οποία θα συγκριθεί ο σχεδιασμός και το πρότυπο προϊόντος. Οι εκθέσεις μηχανικών δοκιμών επομένως συνήθως αποτελούν είσοδο για μηχανική απόφαση παρά για έγκριση προϊόντος — επιλογή υλικού, συντελεστής ασφαλείας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής.

Η διάκριση μεταξύ στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Ένα εξάρτημα μπορεί να φαίνεται εντελώς αφόρτιστο υπό στατικό φορτίο αλλά να σπάει υπό επαναλαμβανόμενη φόρτιση· η θραύση κόπωσης συμβαίνει σε τάσεις πολύ κάτω από το όριο διαρροής και δεν δίνει προειδοποίηση. Για περιστρεφόμενα, δονούμενα ή κυκλικά φορτιζόμενα εξαρτήματα, μια δοκιμή εφελκυσμού μόνη της δεν αποτελεί επομένως επαρκές αποδεικτικό στοιχείο.

Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζουν το αποτέλεσμα, και αυτό είναι κρίσιμο για την αναγνωσιμότητα της έκθεσης: γεωμετρία δοκιμίου, ρυθμός φόρτισης, θερμοκρασία, ρύθμιση συνθηκών και διάταξη σύσφιξης. Το ίδιο υλικό δίνει διαφορετικές τιμές υπό διαφορετικές συνθήκες. Στα πλαστικά η επίδραση ρυθμού είναι πολύ έντονη, στα μέταλλα η επίδραση θερμοκρασίας· στα σύνθετα ο προσανατολισμός του δοκιμίου αλλάζει εντελώς το αποτέλεσμα.

Η σκληρότητα είναι η πιο κακώς χρησιμοποιούμενη μέτρηση στον τομέα. Επειδή είναι γρήγορη, σχεδόν μη καταστροφική και φθηνή, χρησιμοποιείται συχνά αντί της αντοχής. Υπάρχουν πίνακες μετατροπής σκληρότητας σε αντοχή, αλλά είναι κατά προσέγγιση και εξαρτώνται από την ομάδα υλικού· η χρήση τους ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού είναι λανθασμένη.

Η πλευρά της μηχανικής θραύσης απαιτεί ειδική επάρκεια. Οι μετρήσεις δυσθραυστότητας και ρυθμού ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης καθιστούν δυνατό τον υπολογισμό πόσο θα αντέξει μια ρηγματωμένη κατασκευή· αποτελούν τη βάση του σχεδιασμού ανοχής βλάβης σε τομείς όπως εξοπλισμός υπό πίεση, αεροπορικές κατασκευές και αγωγοί.

Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα

Στατικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, διάτμηση και στρέψη. Λαμβάνονται όριο διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, επιμήκυνση και μέτρο ελαστικότητας.
Δοκιμές κρούσης
Κρούση εντομής Charpy και Izod· η συμπεριφορά μετάβασης εύθραυστου-όλκιμου του υλικού καθορίζεται συναρτήσει της θερμοκρασίας.
Σκληρότητα
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore και μικροσκληρότητα. Πολύτιμη για το βάθος επεξεργασίας επιφάνειας και τοπικές διαφορές αντοχής.
Κόπωση
Αξονική κόπωση ελεγχόμενη από δύναμη και παραμόρφωση, κόπωση κάμψης· καμπύλες S-N και όριο αντοχής.
Ερπυσμός και χαλάρωση τάσης
Συμπεριφορά υπό μακροχρόνιο φορτίο σε υψηλή θερμοκρασία· καθοριστική για υλικά λεβήτων, στροβίλων και εξοπλισμού υπό πίεση.
Μηχανική θραύσης
Δυσθραυστότητα επίπεδης παραμόρφωσης, ολοκλήρωμα J, CTOD και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμής κόπωσης.
Φθορά και τριβή
Φθορά Taber και περιστρεφόμενου τυμπάνου, μετρήσεις συντελεστή τριβής.

Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα

Ο υπολογισμός αντοχής από σκληρότητα είναι κατά προσέγγιση· δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μόνο αποδεικτικό στην αποδοχή υλικού.
Η επαρκής στατική αντοχή δεν αποδεικνύει την αντοχή σε κόπωση· ένα κυκλικά φορτιζόμενο εξάρτημα απαιτεί ξεχωριστή δοκιμή.
Αν δεν αναφέρονται ο ρυθμός δοκιμής και η θερμοκρασία, το αποτέλεσμα δεν είναι συγκρίσιμο — ιδίως σε πολυμερή και σύνθετα υλικά.
Ένα δοκίμιο δοκιμής και το πραγματικό εξάρτημα ενδέχεται να μην δίνουν την ίδια τιμή· ο προσανατολισμός καλουπιού, οι γραμμές συγκόλλησης και οι διαφορές επιφανειακής επεξεργασίας έχουν όλες επίδραση.
Μια τιμή αντοχής που δίνεται για ένα σύνθετο υλικό χωρίς αναφορά στον προσανατολισμό του δοκιμίου είναι χωρίς νόημα.
Τα αντίστοιχα ASTM και ISO μετρούν το ίδιο μέγεθος αλλά χρησιμοποιούν διαφορετική γεωμετρία δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα.

Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα

Επαλήθευση σχεδιασμού και επιλογή υλικού
Έλεγχος εισερχόμενου υλικού και έγκριση προμηθευτή
Πλήρωση των μηχανικών απαιτήσεων του προτύπου προϊόντος
Ανάλυση αστοχίας, πρόβλεψη διάρκειας ζωής και υπολογισμός ανοχής βλάβης
Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας

Σχετικά τεστ

Συχνές ερωτήσεις για τη Vickers

Είναι το Vickers και η μικροσκληρότητα το ίδιο πράγμα;

Η μικροσκληρότητα αναφέρεται στη μέτρηση με εσοχή Vickers ή Knoop σε χαμηλά φορτία (γενικά κάτω από 1 kgf). Η μέθοδος είναι η ίδια. το εύρος φορτίου διαφέρει.