Испытание на твердость по Виккерсу — ISO 6507 / ASTM E384

Что такое Vickers?

Испытание на твердость по Виккерсу — это метод, при котором твердость рассчитывается путем вдавливания в образец алмазной пирамиды с квадратным основанием и углом 136° и измерения двух диагоналей отпечатка. Поскольку он оставляет небольшое углубление, его можно использовать в широком диапазоне нагрузок.

Vickers: цель

Целью является измерение твердости на небольших участках, таких как шлифы, покрытия, глубина цементации и зоны сварки.

К каким изделиям применяется Vickers?

Тонкий лист и полоса
Покрытия и детали с обработанной поверхностью
Сварной шов и зона термического влияния
Измерение глубины цементации
Мелкие прецизионные детали

В каких отраслях применяется Vickers?

МеталлСтальМашиныПромышленное оборудованиеПластмассы

Стандарты, связанные с Vickers

ISO 6507-1
АСТМ Е384
ISO 4516

Vickers: условия

Индентор: Алмазная пирамида с квадратным основанием и углом грани 136°.
Нагрузка: Широкий ассортимент в зависимости от применения; HV1, HV5, HV10 и микронагрузки (HV0.1) являются общими.
Время задержки: Определяется стандартно, обычно 10–15 с.
Поверхность: Полированная поверхность, пригодная для диагональных измерений.

Оборудование для Vickers

Твердомер по Виккерсу
Оптическая система измерения или автоматическое распознавание вмятин.
Подготовка образцов (резка, монтаж, полировка)
Справочные блоки

Требования к образцам для Vickers

Поверхность должна быть подготовлена металлографически.
Толщина в стандарте ограничена глубиной вмятины.
Поперечное сечение необходимо принять для глубины цементации.
Количество измерений определяется в зависимости от применения.

Vickers: продолжительность

Продолжительность одного измерения короткая. Если требуется подготовка образца (резка, монтаж, полировка), общий срок может достигать половины рабочего дня.

Vickers: порядок проведения

1Отбирают срез образца и полируют металлографически.
2Машина проверяется с помощью эталонных образцов.
3Выбирается нагрузка, соответствующая применению.
4Индентор нажимается на заданную продолжительность.
5Измеряются две диагонали отпечатка и рассчитывается твердость.
6Если требуется глубина цементации, измерения проводятся последовательно от поверхности внутрь.

Vickers: критерии приёмки

Диапазон приемки указан в стандарте на продукцию. Если требуется профиль твердости, критерием становится значение твердости на заданной глубине.

Оценка результатов

Отступ должен быть симметричным; асимметричные или искаженные отступы недействительны. Профиль твердости также может быть представлен графически.

Vickers: протокол

Стандарт применяется
Время загрузки и пребывания
Места измерения и глубины
Индивидуальные значения твердости
График профиля твердости, если требуется

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Характеристики термообработки и обработки поверхности
Квалификационные требования к сварочным процедурам

Mekanik Testler — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Vickers; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Механические испытания измеряют поведение материала или детали под нагрузкой. Семейство охватывает статическое нагружение (растяжение, сжатие, изгиб), зависящее от времени поведение (усталость, ползучесть), а также твёрдость и износ вплоть до трещиностойкости.

Общая черта этих испытаний в том, что результат сообщается как СВОЙСТВО МАТЕРИАЛА. Предел текучести или твёрдость — не решение о соответствии; это числовые данные, с которыми будут сравниваться конструкция и стандарт продукта. Поэтому протоколы механических испытаний обычно служат исходными данными для инженерного решения, а не для утверждения продукта — выбор материала, коэффициент запаса, прогноз срока службы.

Различие между статическим и динамическим поведением — ключ к пониманию этой области. Деталь может казаться совершенно ненапряжённой под статической нагрузкой, но сломаться при повторной нагрузке; усталостное разрушение происходит при напряжениях значительно ниже предела текучести и не даёт предупреждения. Для вращающихся, вибрирующих или циклически нагружаемых деталей испытание на растяжение само по себе поэтому не является достаточным доказательством.

Условия испытания определяют результат, и это критично для читаемости отчёта: геометрия образца, скорость нагружения, температура, кондиционирование и схема захвата. Один и тот же материал даёт разные значения при разных условиях. В пластиках эффект скорости очень выражен, в металлах — эффект температуры; в композитах ориентация образца полностью меняет результат.

Твёрдость — наиболее неправильно используемое измерение в этой области. Поскольку она быстрая, почти неразрушающая и недорогая, её часто используют вместо прочности. Таблицы пересчёта твёрдости в прочность существуют, но они ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫ и зависят от группы материала; использовать их как единственное доказательство при приёмке материала неправильно.

Область механики разрушения требует особой компетенции. Измерения трещиностойкости и скорости роста усталостной трещины позволяют рассчитать, как долго продержится растрескавшаяся конструкция; они являются основой проектирования, допускающего повреждения, в таких областях, как оборудование под давлением, авиационные конструкции и трубопроводы.

Группы методов в этой области

Статические испытания
Растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг и кручение. Получают предел текучести и прочность на растяжение, удлинение и модуль упругости.
Испытания на удар
Ударная вязкость по Шарпи и Изоду с надрезом; вязко-хрупкий переход материала определяется в зависимости от температуры.
Твердость
Бринелль, Виккерс, Роквелл, Шор и микротвёрдость. Ценно для глубины поверхностной обработки и локальных различий прочности.
Усталость
Осевая усталость с контролем силы и деформации, усталость при изгибе; кривые Вёлера (S-N) и предел выносливости.
Ползучесть и релаксация напряжений
Поведение под долговременной нагрузкой при высокой температуре; определяющий фактор для материалов котлов, турбин и оборудования под давлением.
Механика разрушения
Трещиностойкость в условиях плоской деформации, J-интеграл, CTOD и скорость роста усталостной трещины.
Износ и трение
Истирание по Табору и на вращающемся барабане, измерения коэффициента трения.

Часто путаемое в этой области

Расчёт прочности по твёрдости приблизителен; его нельзя использовать как единственное доказательство при приёмке материала.
Достаточная статическая прочность не подтверждает усталостную прочность; циклически нагружаемая деталь требует отдельного испытания.
Если скорость и температура испытания не указаны, результат нельзя сравнивать — особенно для полимеров и композитов.
Испытательный образец и реальная деталь могут давать разные значения; ориентация при формовании, линии спая и различия в обработке поверхности — всё это влияет на результат.
Значение прочности, указанное для композита без указания ориентации образца, не имеет смысла.
Аналоги ASTM и ISO измеряют одну и ту же величину, но используют разную геометрию образцов; результаты не считаются напрямую эквивалентными.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Верификация конструкции и выбор материала
Входной контроль материалов и одобрение поставщика
Выполнение механических требований стандарта на продукцию
Анализ отказов, прогнозирование срока службы и расчёт живучести при повреждении
Проверка процессов термической и поверхностной обработки

Связанные тесты

Vickers: частые вопросы

Виккерс и микротвердость — это одно и то же?

Под микротвердостью понимают измерение индентором Виккерса или Кнупа при низких нагрузках (обычно ниже 1 кгс). Метод тот же; диапазон нагрузки разный.