Yra daug metalinių dangų tipų. Skirtingoms dangoms mikrokietumo bandymams reikalingos skirtingos bandymo jėgos, o bandymo jėgos negali būti naudojamos atsitiktinai. Vietoj to, bandymai turėtų būti atliekami laikantis standartuose rekomenduojamų bandymo jėgos verčių. Šiandien daugiausia pristatysime ant plieno dengtų cinko dangų arba cinko-aliuminio-magnio lydinių dangų mikro Vickerso kietumo bandymą.
1. Aukštos kokybės cinko dangų (arba aliuminio-magnio dangų) metalografinių pavyzdžių paruošimas yra pirmasis dangų bandymo žingsnis. Cinko dangos pavyzdžių paruošimas apima kelis etapus, įskaitant mėginių ėmimą, tvirtinimą, išankstinį šlifavimą ir poliravimą. Tokių pavyzdžių paruošimo tikslas – nušlifuoti ruošinio skerspjūvio paviršių iki lygaus, plokščio paviršiaus, kuris leistų aiškiai matyti Vickerso įdubimus, palengvintų tikslų įdubimų matmenų matavimą, kad būtų gautos kietumo vertės.
2. Cinko dangų kietumo bandymams: kadangi cinko dangos yra gana storos, kietumo bandymus galima atlikti naudojant skirtingas bandymo jėgas. Tame pačiame bandinyje, kuo mažesnė taikoma bandymo jėga, tuo mažesnis įspaudo dydis; atvirkščiai, kuo didesnė bandymo jėga, tuo didesnis įspaudo dydis. Jei danga aplink įspaudą rodo įtrūkimo ar deformacijos požymių, reikia pasirinkti mažesnę bandymo jėgą. Šis procesas kartojamas tol, kol danga aplink Vickerso įspaudą lieka santykinai nepažeista ir be deformacijos – šis bandymo jėgos lygis yra tinkamas bandiniui.
2.1 Skirtingi dangos storiai atitinka konkrečius bandymo jėgos diapazonus, o tai yra labai svarbu siekiant išvengti bandymo rezultatų iškraipymo. Toliau pateikiama nuoroda, kaip pasirinkti bandymo jėgą įprastoms dangoms (cinko padengimui, chromo padengimui), taikytiną mikro Vickerso kietumo matuokliams (HV):
| Dangos tipas | Danga Storis (μm) | Rekomenduoti Bandymo jėga (be glitimo) | Atitinkamas HV skalė | Svarbios atsargumo priemonės |
| Cinkas Dengimas | 5–15 | 25 ~ 50 | HV0,025, HV0,05 | Cinko danga yra gana minkšta (paprastai HV50–150); maža jėga apsaugo nuo per didelio įspaudimo. |
| Cinkas Dengimas | 15 ~ 50 | 50 ~ 100 | HV0,05, HV0,1 | Didėjant storiui, jėgą galima atitinkamai padidinti, kad būtų užtikrinti aiškūs įdubimo kraštai. |
| Chromas Dengimas | 1 ~ 5 | 10 ~ 25 | HV0,01, HV0,025 | Kietasis chromas (HV800–1200) pasižymi dideliu kietumu; maža jėga apsaugo įspaudiklį nuo pažeidimų. |
| Chromas Dengimas | 5 ~ 20 | 25 ~ 100 | HV0,025, HV0,1 | Kai storis > 10 μm, HV0.1force subalansuoja tikslumą ir efektyvumą. |
| Sudėtinis Danga | <5 | ≤25 | HV0,01, HV0,025 | Jei dangos yra tokios kaip cinko-nikelio lydinys ir chromo-nikelio lydinys, griežtai saugokite, kad įspaudai neprasiskverbtų pro dangą. |
2.2 Kiti pagrindiniai įtakos veiksniai
Be storio, bandymo jėgos pasirinkimą dar labiau pakeis šie du veiksniai, todėl reikia spręsti remiantis konkrečiais scenarijais:
Dangos kietumo diapazonas:
Minkštos dangos (pvz., cinkavimas, HV < 200): Jei bandymo jėga per maža, įspaudai gali tapti neryškūs dėl dangos plastinės deformacijos. Rekomenduojama pasirinkti viršutinę rekomenduojamo diapazono ribą (pvz., storis 10 μm, pasirinkite 50 gf bandymo jėgą).
Kietos dangos (pvz., chromavimas, HV > 800): Dėl didelio kietumo įdubimai yra maži, todėl bandymo jėga neturėtų būti per maža (pvz., jei storis 5 μm, pasirinkite 25 gf bandymo jėgą), kad įdubimo įstrižainės matavimo paklaida neviršytų ±5 %.
2.3 Standartų ir specifikacijų reikalavimai
Skirtingos pramonės šakos turi aiškius standartus. Pavyzdžiui:
Automobilių pramonėje dažniausiai taikomas ISO 14577 (instrumentinis įspaudimo bandymas), kuris leidžia reguliuoti jėgos vertę pagal dangos storį;
Bendroji pramonė remiasi ASTM E384 standartu, kuris reikalauja, kad įdubimo įstrižainė būtų ≤ 1/2 dangos storio ir ≥ 10 kartų didesnė už įdubimo antgalio spindulį (siekiant išvengti antgalio efekto).
Apibendrinant, bandymo jėgos parinkimas metalinių dangų mikro-Vickerso kietumo bandymui turėtų atitikti logiką „pirmiausia storis, kietumo reguliavimas ir standartinė garantija“:
Pirma, nustatykite bandymo jėgos diapazoną pagal dangos storį (žr. aukščiau pateiktą lentelę);
Jėgos vertę reguliuokite pagal dangos kietumą (minkštoms dangoms pasirinkite viršutinę ribą, o kietoms dangoms – apatinę);
Galiausiai, suderinkite savo standartus su pramonės standartais (pvz., ISO 14577 ir ASTM E384), kad užtikrintumėte bandymų rezultatų pagrįstumą.
Įrašo laikas: 2025-09-03
