ASTM E92, твердость по Виккерсу
ASTM E92 - это стандартизированный метод в стандартном диапазоне и диапазоне малых усилий (200 гс - 120 кгс) для определения твердости металлических материалов по Виккерсу и Кнупу, при котором посредством алмазной пирамиды наносится отпечаток, чью величину измеряют для определения твердости.
Для определения твердости по Виккерсу в диапазоне микротвердости (1 гс - 200 гс), напротив, используется стандарт ASTM E384.
Диапазон применения Процесс определения твердости по Виккерсу Расчет твердости по Виккерсу Приложение усилия испытания Минимальное расстояние между отпечатками Преимущества и недостатки Твердомер Виккерса
Почему проводят испытание по ASTM E92:
Стандарт ASTM E92, разработанный в ASTM International – организации, известной своими распространенными по всему миру стандартами – регламентирует стандартизированный метод измерения твердости по Виккерсу. Этот метод важен для оценки износоустойчивости и долговечности материалов, что напрямую влияет на эффективность и срок службы изделий.
Организация ASTM International, ранее известная как “American Society for Testing and Materials”, является всемирно признанной организацией по стандартизации, которая устанавливает технические стандарты для материалов, изделий, систем и услуг. Определение твердости по Виккерсу согласно ASTM E92 применяется глобально в различных отраслях.
Процесс определения твердости по Виккерсу согласно ASTM E92
Твердость по Виккерсу согласно ASTM E92 представляет собой метод определения твердости с оптическим анализом, при котором измеряют величину отпечатка, который на поверхности испытываемого материала оставляет алмазный индентор в форме пирамиды (квадратное основание и межгранный угол α = 136°). Испытательный груз прикладывается прецизионно, диагонали отпечатка используются для расчета твердости по Виккерсу, что обеспечивает точное определение твердости материала. При этом необходимо учитывать, что отклонение половины диагоналей при методе по Виккерсу не должно превышать 5%.
При определении твердости по Виккерсу согласно ASTM E92 измеряют отпечатки алмазного индентора в форме пирамиды под различными нагрузками (обычно от 200 гс, в зависимости от материала и области применения). Точные нагрузки, используемые для специфического испытания, регламентированы в стандарте ASTM E92, чтобы гарантировать надежное определение твердости.
Расчет твердости по Виккерсу согласно ASTM E92
- Расчет твердости по Виккерсу (HV) согласно ASTM E92 осуществляется посредством отношения приложенного усилия испытания F (выраженного в ньютонах, Н) к площади перманентного отпечатка на испытываемом материале. Для определения площади этого отпечатка используется среднее значение длин обеих диагоналей d1 и d2 (измеренных в миллиметрах). Это необходимо, поскольку базовая поверхность отпечатков по Виккерсу зачастую не идеально квадратна. Формула расчета приведена ниже.
- Рекомендованные диапазоны твердости для испытаний по Виккерсу, ориентированные на используемое усилие испытания и тип материала образца, регламентированы в стандарте ASTM E92. Эти диапазоны твердости обычно варьируются от 1 до 3.000 HV, в зависимости от специфических условий испытания и характеристик материала.
Приложение усилия испытания по ASTM E92
- Усилие следует прикладывать в течение 10 секунд без вибраций и толчков.
- Затем это усилие должно выдерживаться в течение 10-15 секунд.
- У некоторых испытаний может понадобиться более долгое время выдержки, при этом допуски составляют ± 2 секунды, что необходимо указать в протоколе.
- Используемые усилия испытания составляют от 200 гс до 120 кгс.
Директивы для испытательный расстояний при определении твердости по Виккерсу согласно ASTM E92
Также стандарт ASTM E92 регламентирует минимальные требуемые расстояния между точками испытания, а также расстояние до кромок испытываемого образца. Это делается с целью предотвращения возможных искажений в измерении твердости, которые могут возникнуть в результате механического воздействия на структуру материала.
Значения минимальных расстояний, которые следует соблюдать по стандарту ASTM E92, приведены в графике.
Преимущества и недостатки определения твердости по Виккерсу
Преимущества:
- Измерение всех материалов, от мягких до твердых.
- Для всех испытаний необходим только один индентор
Недостатки:
- Требуется хорошая структура поверхности для точных измерений.
- Медленнее других методов (30-60 секунд без подготовки).
- Дороже из-за оптического анализа.
Несмотря на подготовку и затраты, метод Виккерса зачастую предпочитают из-за его универсальности.
Твердомеры для нормативного определения твердости по ASTM E92
Наши современные твердомеры Виккерса модельного ряда DuraScan Reihe позволяют помимо нормативного определения твердости по Виккерсу и Кнупу также проводить испытания по Бринеллю и частично даже по Роквеллу.
Наши твердомеры Виккерса DuraScan предлагаются в различных вариантах: от простых отдельных испытаний до полностью автоматических моделей для решения сложных автоматизированных задач.
Узнать больше о DuraScan сейчас Запросить коммерческое предложение и консультацию
Часто задаваемые вопросы об определении твердости по Виккерсу согласно ASTM E92
Стандарт ASTM для определения твердости по Виккерсу - это ASTM E92 для стандартного диапазона и диапазона малых усилий от 200 гс до 120 кгс, ASTM E384 для диапазона микротвердости (1 гс - 200 гс).
Стандарт E384 относится только к диапазону микротвердости (1 гс - 200 гс), а ASTM E92 - к стандартному диапазону и диапазону малых усилий (200 гс - 120 кгс).