For many quality testing and other procedures, hardness testing holds prime importance, especially Vickers hardness test

硬さ試験 延性、強度、耐摩耗性などの材料の特性を評価することで、材料が特定の目的に適しているかどうかを判断するのに役立ちます。

材料の硬度はその基本的な特性ではありませんが、永久変形に対して材料が示す抵抗を決定する唯一の方法です。

特定の材料に対して実行される硬度テストは、テストする材料の均質性、サイズ、タイプ、および状態に基づいています。いくつかの硬さ試験が利用可能であり、そのうちの1つは ビッカース硬さ試験。

ビッカース硬さ試験

ビッカース硬さ試験は、ミクロおよびマクロ硬さ試験の両方に使用できる多面的な試験方法です。

ビッカース硬さ試験 材料の硬度を測定するためのブリネル法の代替として、1921年にジョージE.サンドランドとロバートL.スミスによって開発されました。

ビッカース硬さ試験

微小硬さ試験を含む、幅広い用途と材料をビッカース硬さ試験にかけることができます。

圧子は硬さに関係なくあらゆる材料に使用でき、圧子の大きさが必要な計算に影響を与えないため、他の硬さ試験と比較して一般的に実施が容易であると考えられています。

ビッカース硬さ試験法の分類

ビッカース試験法は、以下の側面にさらに特徴づけることができる静的硬さ試験方法と見なされます。

  • 標準化された手順の1つと見なされます(ASTM E384、ASTM E92、ISO 6507)
  • これは光学的方法であり、試験材料/試験片の硬度値がくぼみのサイズによって決定されることを意味します。
  • 圧子の平面角度は136°で、正三角形のひし形のピラミッドです。
  • ビッカース試験法は、ASTMに準拠した1gfから最大120 kgf、ISOに準拠した1gfの試験荷重範囲を備えているため、硬さ試験に使用されるすべての荷重範囲(ミクロからマクロの範囲)で使用できます。

それはどのように実行されますか?

ビッカース硬さ試験は、最大約50 kgの試験荷重で、ミクロとマクロの両方の硬さスケールで実行できるという点で驚異的です。

ビッカース硬さ試験 通常は正方形のダイアモンドピラミッドである圧子に一定期間にわたって制御された力を加えることによって実行されます。

テスト中の特定の圧子が表面に押し込まれた後、顕微鏡や接眼レンズなどの強力な拡大鏡を使用して、特定の圧子から生じる圧痕が測定されます。場合によっては、ソフトウェアを使用して、より正確な結果を分析および生成することもできます。

ビッカース硬度テストでは、10〜100グラムのミクロ範囲と1〜100 kgのマクロ範囲など、2つの異なる力が使用されます。

表面ロックウェル&ビッカース硬度計

両方の範囲で同じ圧子が使用されるため、すべての金属の硬度範囲で一定の硬度値が生成されます。

正確な結果を得るには、サンプル前処理が必須です。テスターに適切に収まるほど小さいサンプルが必要です。

さらに、正確な測定とくぼみの規則的な形状を実現するには、準備の表面が滑らかでなければなりません。これにより、圧子が対象を垂直に保持できるようになります。

ビッカース硬さ試験に必要な試験片

に必要な試験片の表面 ビッカース試験 method needs to be prepared first when using the Vickers method.

これは、試験片の表面品質の要件が他の試験手順よりも厳しいためです。

The specimen needs to meet the given requirements for the Vickers hardness test:

  • 試料/材料は、マクロ硬度試験の場合は精密研磨するか、ミクロ硬度試験の場合は研磨する必要があります。
  • 試験手順中に試験片/材料が動かないようにし、しっかりと固定する必要があります。

さらに、ビッカース硬さ試験を実施する際には、悪い結果を避けるために、あらゆる種類の振動や外乱に注意する必要があります。

ビッカース硬さ試験の重要性

ビッカース試験は、ホイルなどの極薄材料の試験などの用途に非常に役立ちます。

また、単一の微細構造、小さな部品、または表面を測定し、一連のくぼみを作成することで硬度変化プロファイルを決定する場合にも非常に役立ちます。

インデントが小さいほど、オブジェクトは硬くなります。同様に、くぼみが大きい場合、材料は硬度が不足すると予想されます。

ビッカース硬さ試験は、機械や操作に使用する適切な種類の材料を決定するために、いくつかの業界で使用されています。

電気表面ロックウェル&ビッカース硬度計

次に、業界の特定の目的に合わせて、最高の硬度条件を持つ材料が選択されます。

ビッカース硬さ試験の利点

ビッカース硬さ試験にはいくつかの利点があります。それらのいくつかを以下で説明します。

  • Vickers hardness tests procedures cover the entire hardness range, and hence it can be used for any kind of specimen or material whether it’s hard or soft. Either it’s about microhardness testing or macro hardness testing, Vickers hardness tests can generate accurate results for both.
  • ビッカース硬さ試験は、しばしば微小硬度試験と見なされ、複合材料、セラミック、金属などを含むあらゆる種類の材料を試験するために使用されます。
  • さまざまな種類のビッカースメソッドには、1種類の圧子のみが使用されます。
  • ビッカース硬さ試験で使用される試験片は、非破壊検査も伴うため、他の目的にも使用できます。

ビッカース硬さ試験のデメリット

ビッカース試験を最良の硬度試験方法の1つにする多くの利点にもかかわらず、考慮すべきいくつかの欠点もあります。

  • くぼみは光学的に測定されるため、試験片の表面品質は滑らかで良好でなければなりません。これは、テスト場所が十分に準備されていない場合(つまり、研磨および研磨)、正確な評価が困難になる可能性があることを意味します。
  • Compared to Rockwell hardness testing and other methods, ビッカース硬さ試験 is comparatively slow. The test cycle doesn’t include the time taken to prepare the specimen and takes around 30-60 seconds approximately.
  • ビッカース硬さ試験は、必要な光学的インデント評価のために光学システムを装備する必要があります。これにより、ビッカース硬さ試験は、ロックウェルテスターを含む他のテスターと比較して購入コストが高くなります。
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