Метод измерения твердости по Виккерсу и меры предосторожности

1. Подготовка перед тестированием

1) Твердомер и индентор, используемые для измерения твердости по Виккерсу, должны соответствовать положениям GB/T4340.2;

2) Температуру в помещении, как правило, следует поддерживать в диапазоне 10–35℃. Для испытаний с более высокими требованиями к точности ее следует поддерживать на уровне (23±5)℃.

2 образца

1) Поверхность образца должна быть плоской и гладкой. Рекомендуется, чтобы шероховатость поверхности образца соответствовала следующим требованиям: Максимальное значение параметра шероховатости поверхности: твердость по Виккерсу образца 0,4 (Ра)/мкм; твердость по Виккерсу образца при малой нагрузке 0,2 (Ра)/мкм; микротвердость по Виккерсу образца 0,1 (Ра)/мкм

2) Для образцов с малой нагрузкой по Виккерсу и микро-Виккерсу рекомендуется выбирать соответствующие методы полировки и электролитической полировки для обработки поверхности в зависимости от типа материала.

3) Толщина образца или испытательного слоя должна быть не менее чем в 1,5 раза больше длины диагонали отпечатка.

4) При использовании малой нагрузки и микрометров Виккерса для испытаний, если образец очень маленький или неправильной формы, его следует предварительно закрепить или зафиксировать специальным приспособлением.

3Метод тестирования

1) Выбор испытательной силы: В зависимости от твердости, толщины, размера и т. д. образца, для проведения испытания следует выбрать испытательную силу, указанную в таблице 4-10.

2) Время приложения испытательной силы: Время от начала приложения силы до завершения полного приложения испытательной силы должно составлять от 2 до 10 секунд. Для испытаний на твердость по Виккерсу при малых нагрузках и микротвердости по Виккерсу скорость опускания индентора не должна превышать 0,2 мм/с. Время удержания испытательной силы составляет 10–15 секунд. Для особо мягких материалов время удержания может быть увеличено, но погрешность должна быть в пределах 2.

3) Расстояние от центра отпечатка до края образца: для стали, меди и медных сплавов оно должно быть не менее чем в 2,5 раза больше длины диагонали отпечатка; для легких металлов, свинца, олова и их сплавов — не менее чем в 3 раза больше длины диагонали отпечатка. Расстояние между центрами двух соседних отпечатков: для стали, меди и медных сплавов оно должно быть не менее чем в 3 раза больше длины диагональной линии стоп-метки; для легких металлов, свинца, олова и их сплавов — не менее чем в 6 раз больше длины диагональной линии отпечатка.

4) Измерьте среднее арифметическое длин двух диагоналей отпечатка и найдите значение твердости по Виккерсу согласно таблице или рассчитайте значение твердости по формуле.

Разница в длине двух диагоналей отпечатка на плоскости не должна превышать 5% от среднего значения диагоналей. В случае превышения этого значения необходимо отметить это в протоколе испытаний.

5) При проведении испытаний на образце с изогнутой поверхностью результаты следует корректировать в соответствии с таблицей.

6) Как правило, рекомендуется указывать значения твердости по трем точкам для каждого образца.

Классификация твердомеров Виккерса (4)

Существует 2 типа широко используемых твердомеров Виккерса. Ниже приведено краткое описание применения наиболее распространенных твердомеров Виккерса:

1. Тип измерения с помощью окуляра;

2. Тип измерения программного обеспечения

Классификация 1: Окулярный измерительный прибор. Особенности: Измерение производится с помощью окуляра. Применение: Прибор делает оттиск (алмаза ◆), а длина диагонали алмаза измеряется с помощью окуляра для получения значения твердости.

Классификация 2: Программный тип измерения: Особенности: Использование программного обеспечения для измерения твердости; удобно и не утомительно для глаз; позволяет измерять твердость, длину, сохранять изображения отпечатков, создавать отчеты и т. д. Применение: Аппарат делает отпечаток (алмазный ◆), цифровая камера записывает отпечаток на компьютер, и значение твердости измеряется на компьютере.

5Классификация программного обеспечения: 4 базовые версии, версия с автоматическим управлением башней, полуавтоматическая версия и полностью автоматическая версия.

1. Базовая версия

Может измерять твердость, длину, сохранять изображения отпечатков, создавать отчеты и т. д.;

2. Программное обеспечение для управления автоматической револьверной головкой позволяет управлять револьверной головкой твердомера, например, объективом, индентором, нагрузкой и т. д.;
3. Полуавтоматическая версия с электрическим XY-столом для испытаний, блоком управления 2D-платформой; помимо функций автоматической версии с револьверной головкой, программное обеспечение также позволяет задавать расстояние и точки, автоматически наносить точки, автоматически производить измерения и т. д.;
4. Полностью автоматическая версия с электрическим XY-столом, блоком управления 3D-платформой и фокусировкой по оси Z; помимо полуавтоматической версии, программное обеспечение также имеет функцию фокусировки по оси Z;

6Как выбрать подходящий твердомер Виккерса

Цена твердомера Виккерса будет варьироваться в зависимости от комплектации и функциональности.

1. Если вы хотите выбрать самый дешевый вариант, то можете выбрать:

Оборудование с небольшим ЖК-экраном и ручным диагональным вводом через окуляр;

2. Если вы хотите выбрать экономичное устройство, то можете выбрать:

Оборудование с большим ЖК-экраном, окуляром с цифровым энкодером и встроенным принтером;

3. Если вам нужно устройство более высокого класса, вы можете выбрать:

Оборудование, включающее сенсорный экран, датчик с замкнутым контуром, окуляр с принтером (или USB-накопителем), подъемный винт с червячной передачей и цифровой энкодер;

4. Если вам кажется утомительным измерять с помощью окуляра, то вы можете выбрать следующий вариант:

Оснащенная системой обработки изображений твердости на основе ПЗС-матрицы, она позволяет проводить измерения на компьютере без необходимости смотреть в окуляр, что удобно, интуитивно понятно и быстро. Также можно создавать отчеты и сохранять изображения отпечатков и т.д.

5. Если вам нужна простота в эксплуатации и высокая степень автоматизации, то вы можете выбрать:

Автоматический твердомер Виккерса и полностью автоматический твердомер Виккерса

Функции: установка расстояния и количества точек, автоматическое и непрерывное нанесение точек, а также автоматическое измерение.