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ASTM E92 ビッカース硬さ

ASTM E92は、規格および低力範囲 (200 gf ~ 120 kgf) で標準化された方法で、金属材料のビッカース硬さとヌープ硬さを測定するために使用されます。この方法では、ダイヤモンドのピラミッドとそのサイズによってくぼみが作成されます。 くぼみを測定して材料の硬度を決定します。

微小硬度範囲 (1 gf ~ 200 gf) のビッカース硬さを決定するには、代わりに ASTM E384規格が参照されます。

アプリケーションビッカース硬さ試験法の手順 ビッカース硬さの計算 試験の負荷 くぼみ(圧痕)の最小距離 メリットとデメリット ビッカース硬度計

ビッカース硬さ試験方法(ビッカース硬さの決定 ASTM E92に準拠)

ASTM E92 に準拠した硬さ試験が重要な理由:

ASTM E92規格は、世界的な規格で知られるASTM インターナショナルによって開発され、ビッカース硬さ試験の標準化された方法を規定しています。この方法は、材料の耐摩耗性と耐久性を評価するために不可欠であり、材料が使用される製品の性能と耐用年数に直接影響します。

ASTM インターナショナルは、正式には米国試験材料協会として知られ、材料、製品、システム、サービスの技術規格を確立する国際的に認められた標準化団体です。ASTM E92に準拠したビッカース硬度試験は、世界中のさまざまな業界で使用されています。

ASTM E92 ビッカーズ硬さ試験手順

ASTM E92に準拠したビッカース硬さ試験は、ピラミッド型のダイヤモンド圧子(底面が正方形、界面角α=136°)によって試験材料の表面に残されたくぼみのサイズを測定する光学的評価を伴う硬さ試験方法です。試験荷重は正確に適用され、くぼみの対角線を使用してビッカース硬さが計算されるため、材料の硬さを正確に決定できます。ビッカースの半対角線の偏差は 5% を超えてはいけないことに注意することが重要です。

ASTM E92に準拠したビッカース硬度試験では、ピラミッド型ダイヤモンド圧子の押し込みが、材料と用途に応じて、通常 200 gf から始まるさまざまな荷重下で測定されます。信頼性の高い硬度測定を保証するために、特定の試験に適用される正確な荷重はASTM E92 規格で定義されています。

ASTM E92 ビッカース硬さの計算

  • ASTM E92 に準拠したビッカース硬度 (HV) は、加えられた試験力 F (ニュートン、N で表される) と試験材料上の永久圧痕の面積の比によって計算されます。2 つの対角線 d1 と d2 の長さの平均 (ミリメートル単位で測定) を使用して、このピラミッド型のくぼみの面積が決定されます。ビッカースくぼみの底面積は完全な正方形ではないことが多いため、これが必要になります。計算式は以下のようになります。
  • ビッカース試験の推奨硬度範囲は、適用される試験荷重と試験片の材料の種類に応じて異なり、ASTM E92 規格で指定されています。これらの硬度範囲は、特定の試験条件と材料特性に応じて、通常1~3,000 HVの範囲で変化します。

ASTM E92 に準拠した試験負荷

  • 振動や衝撃を与えずに10秒以内に力を加えてください。
  • その後、その力を10~15秒間維持する必要があります。
  • アプリケーションによっては、より長い露光時間が必要な場合があります。その場合の許容誤差は ± 2 秒であり、テストレポートで指定する必要があります。
  • 実施された試験荷重は 200 gf ~ 120 kgf です。

ASTM E92に基づくビッカース硬さ試験における試験距離のガイドライン

ASTM E92 規格では、試験点間の必要な最小距離および試験片の端までの距離も定義されています。これは、機械的影響による材料構造の損傷によって生じる可能性のある硬度測定の歪みを防ぐ目的で役立ちます。

ASTM E92に従って遵守する必要がある最小距離の値を図に示します。

ビッカース硬さ試験のメリット・デメリット

アドバンテージ:

  • 柔らかいものから硬いものまであらゆる材質を測定します。
  • すべての試験に必要な圧子は 1 つだけです。

デメリット

  • 正確な測定には良好な表面仕上げが必要です。
  • 他の方法よりも時間がかかります (30 ~ 60 秒、準備を含まず)。
  • 光学評価のためコストが高くなります。

必要な準備とコストにもかかわらず、ビッカース法はその多用途性により、多くの場合好まれる方法です。

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ASTM E92に準拠した規格準拠の硬さ試験用の硬さ試験機

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ASTM E92に準拠したビッカース硬さ試験に関するよくある質問

ビッカース硬さ試験のASTM 規格は、200 gf ~ 120 kgf の標準および低力範囲ではASTM E92、微小硬度範囲 (1 gf ~ 200 gf) では ASTM E384 です。

ASTM 規格は微小硬度範囲 (1 gf ~ 200 gf) にのみ適用されますが、ASTM E92 は標準および低荷重範囲 (200 gf ~ 120 kgf) に適用されます。

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