Valg av testkraft i Micro-Vickers hardhetstesting for metalliske overflatebelegg som sinkbelegg og forkromning

Det finnes mange typer metalliske belegg. Ulike belegg krever forskjellige testkrefter i mikrohardhetstesting, og testkrefter kan ikke brukes tilfeldig. I stedet bør testene utføres i samsvar med testkraftverdiene som anbefales av standarder. I dag vil vi hovedsakelig introdusere mikro-Vickers-hardhetstesting av sinkbelegg eller sink-aluminium-magnesiumlegeringsbelegg påført stål.

1. Forberedelse av metallografiske prøver av sinkbelegg (eller aluminium-magnesiumbelegg) av høy kvalitet er det første trinnet i beleggtesting. Forberedelsen av sinkbeleggprøver involverer flere trinn, inkludert prøvetaking, montering og forsliping og polering. Formålet med å forberede slike prøver er å slipe tverrsnittsflaten til arbeidsstykket til en glatt, flat overflate som muliggjør tydelig visualisering av Vickers-fordypninger, noe som letter nøyaktig måling av fordypningsdimensjoner for å oppnå hardhetsverdier.

2. For hardhetstesting av sinkbelegg: siden sinkbelegg er relativt tykke, kan hardhetstester utføres med forskjellige testkrefter. På samme prøve, jo mindre testkraft som påføres, desto mindre er fordypningen; omvendt, jo større testkraft, desto større er fordypningen. Hvis belegget rundt fordypningen viser tegn til sprekkdannelse eller deformasjon, bør en mindre testkraft velges. Denne prosessen gjentas til belegget rundt Vickers-fordypningen forblir relativt intakt uten deformasjon – dette testkraftnivået er det passende for prøven.

2.1 Ulike beleggtykkelser korresponderer med spesifikke testkraftområder, noe som er avgjørende for å unngå forvrengning av testresultatene. Følgende er en referanse for valg av testkraft for vanlige belegg (sinkbelegg, forkromming), som gjelder for mikro-Vickers-hardhetstestere (HV):

Beleggstype Belegg
Tykkelse
(μm)
Anbefale
Teststyrke
(kjæreste)
Tilsvarende
HV-skala
Viktige forholdsregler
Sink
Plating
5 ~ 15 25 ~ 50 HV0,025, HV0,05 Sinkbelegg er relativt mykt (vanligvis HV50~150); liten kraft forhindrer overdreven innrykk.
Sink
Plating
15 ~ 50 50 ~ 100 HV0,05, HV0,1 Etter hvert som tykkelsen øker, kan kraften økes på passende måte for å sikre tydelige innrykkskanter.
Krom
Plating
1 ~ 5 10 ~ 25 HV0,01, HV0,025 Hardkrom (HV800~1200) har høy hardhet; liten kraft forhindrer skade på inntrykkselementet.
Krom
Plating
5 ~ 20 25 ~ 100 HV0,025, HV0,1 Når tykkelsen er >10 μm, balanserer HV0.1-kraften nøyaktighet og effektivitet.
Kompositt
Belegg
<5 ≤25 HV0,01, HV0,025 For belegg som sink-nikkel-legeringer og krom-nikkel-legeringer, må det strengt forhindres at inntrykk trenger inn i belegget.

2.2 Andre viktige påvirkningsfaktorer

I tillegg til tykkelse, vil følgende to faktorer ytterligere endre valget av testkraft, og må vurderes basert på faktiske scenarier:

Beleggets hardhetsområde:

Myke belegg (f.eks. sinkbelegg, HV < 200): Hvis testkraften er for liten, kan fordypningene bli uskarpe på grunn av plastisk deformasjon av belegget. Det anbefales å velge den øvre grensen for det anbefalte området (f.eks. tykkelse 10 μm, velg 50 gf testkraft).

Harde belegg (f.eks. forkromming, HV > 800): Den høye hardheten resulterer i små fordypninger, så testkraften bør ikke være for liten (f.eks. tykkelse 5 μm, velg 25 gf testkraft) for å forhindre at målefeilen på fordypningsdiagonalen overstiger ±5 %.

2.3 Krav til standarder og spesifikasjoner

Ulike bransjer har klare standarder. For eksempel:

Bilindustrien bruker vanligvis ISO 14577 (Instrumented Indentation Test), som tillater justering av kraftverdien i henhold til beleggtykkelsen;

Generell industri refererer til ASTM E384, som krever at innrykksdiagonalen er ≤ 1/2 av beleggtykkelsen og ≥ 10 ganger radiusen til innrykkerspissen (for å unngå spisseffekten).

Avslutningsvis skal valget av testkraft for mikro-Vickers-hardhetstesting av metalliske belegg følge logikken «tykkelse først, hardhetsjustering og standardgaranti»:

Først bestemmer du testkraftområdet basert på beleggtykkelsen (se tabellen ovenfor);

Juster kraftverdien i henhold til beleggets hardhet (velg øvre grense for myke belegg og nedre grense for harde belegg);

Til slutt, samsvar med bransjestandarder (som ISO 14577 og ASTM E384) for å sikre gyldigheten av testresultatene.

Micro-Vickers hardhetstesting


Publisert: 03.09.2025