สำหรับการทดสอบคุณภาพและขั้นตอนอื่นๆ มากมาย การทดสอบความแข็งถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะการทดสอบความแข็งของ Vickers

การทดสอบความแข็ง ช่วยให้เราสามารถประเมินคุณสมบัติของวัสดุ เช่น ความเหนียว ความแข็งแรง และความต้านทานการสึกหรอ ซึ่งจะช่วยให้เราตรวจสอบได้ว่าวัสดุนั้นเหมาะสมกับวัตถุประสงค์เฉพาะหรือไม่

ความแข็งของวัสดุไม่ใช่คุณสมบัติพื้นฐาน แต่เป็นเพียงวิธีการกำหนดความต้านทานที่แสดงโดยวัสดุต่อการเสียรูปถาวร

การทดสอบความแข็งสำหรับวัสดุเฉพาะจะขึ้นอยู่กับความเป็นเนื้อเดียวกัน ขนาด ชนิด และสภาพของวัสดุที่คุณจะทดสอบ มีการทดสอบความแข็งหลายแบบ และหนึ่งในนั้นคือ การทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์

การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์

การทดสอบความแข็งของ Vickers เป็นวิธีการทดสอบแบบหลายแง่มุมที่สามารถใช้ได้ทั้งการทดสอบความแข็งระดับไมโครและมาโคร

การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์ ได้รับการพัฒนาโดย George E. Sandland และ Robert L. Smith ในปี 1921 เพื่อเป็นทางเลือกแทนวิธีการ Brinell สำหรับการวัดความแข็งของวัสดุ

การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์

การใช้งานและวัสดุที่หลากหลายสามารถผ่านการทดสอบความแข็งของ Vickers รวมถึงการทดสอบความแข็งระดับไมโคร

โดยทั่วไปถือว่าทำได้ง่ายเมื่อเทียบกับการทดสอบความแข็งอื่นๆ เนื่องจากหัวกดสามารถใช้ได้กับวัสดุทุกประเภทโดยไม่คำนึงถึงความแข็ง และเนื่องจากขนาดของหัวกดไม่ส่งผลต่อการคำนวณที่จำเป็น

การแบ่งประเภทของวิธีการทดสอบ Vickers

วิธีการทดสอบ Vickers ถือเป็นวิธีการทดสอบความแข็งแบบสถิตที่สามารถจำแนกลักษณะเพิ่มเติมในลักษณะต่อไปนี้:

  • ถือเป็นหนึ่งในขั้นตอนมาตรฐาน (ASTM E384, ASTM E92, ISO 6507)
  • เป็นวิธีการทางแสงซึ่งหมายถึงค่าความแข็งของวัสดุทดสอบ/ตัวอย่างจะถูกกำหนดโดยขนาดของการเยื้อง
  • หัวกดมีมุมระนาบ 136° และเป็นปิรามิดรูปเพชรด้านเท่า
  • วิธีการทดสอบ Vickers สามารถใช้ได้กับทุกช่วงการโหลดที่ใช้สำหรับการทดสอบความแข็ง (ตั้งแต่ช่วงไมโครจนถึงช่วงมาโคร) เนื่องจากมีช่วงโหลดทดสอบตั้งแต่ 1gf ถึง 120 kgf ตามมาตรฐาน ASTM และ 1gf ตามมาตรฐาน ISO ตามลำดับ

มันดำเนินการอย่างไร?

การทดสอบความแข็งของ Vickers นั้นยอดเยี่ยมมากในด้านความสามารถที่ทำได้ทั้งในสเกลความแข็งระดับไมโครและมาโคร โดยรับน้ำหนักการทดสอบสูงสุดประมาณ 50 กก.

การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์ ดำเนินการโดยวางแรงควบคุมบนหัวกดซึ่งปกติแล้วจะเป็นพีระมิดเพชรรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสในช่วงเวลาหนึ่ง

หลังจากที่กดหัวกดลงบนพื้นผิวที่ทดสอบแล้ว การเยื้องที่เกิดจากหัวกดจะถูกวัดโดยใช้เครื่องมือขยายกำลังสูง เช่น กล้องจุลทรรศน์และเลนส์ใกล้ตา บางครั้ง ซอฟต์แวร์นี้ยังใช้ในการวิเคราะห์และสร้างผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นอีกด้วย

การทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์ใช้แรงที่แตกต่างกันสองแบบ เช่น ช่วงไมโครที่ 10 ถึง 100 กรัม และช่วงมาโครตั้งแต่ 1 ถึง 100 กก.

เครื่องทดสอบความแข็ง Surface Rockwell & Vickers

ทั้งสองช่วงใช้หัวกดเดียวกัน ดังนั้นจึงสร้างค่าความแข็งที่คงที่ตลอดช่วงความแข็งของโลหะทั้งหมด

จำเป็นต้องมีการเตรียมตัวอย่างเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ จำเป็นต้องมีตัวอย่างที่มีขนาดเล็กพอที่จะใส่ลงในเครื่องทดสอบได้อย่างเพียงพอ

นอกจากนี้ เพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำและรูปร่างของการเยื้องอย่างสม่ำเสมอ การเตรียมต้องมีพื้นผิวที่เรียบ นอกจากนี้ยังช่วยให้แน่ใจว่าหัวกดสามารถจับวัตถุในแนวตั้งฉากได้อย่างสะดวก

ตัวอย่างที่จำเป็นสำหรับการทดสอบความแข็งของ Vickers

พื้นผิวของชิ้นงานทดสอบที่จำเป็นสำหรับ การทดสอบของวิคเกอร์ ต้องเตรียมวิธีการก่อนเมื่อใช้วิธี Vickers

เนื่องจากข้อกำหนดของคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบนั้นเข้มงวดกว่าขั้นตอนการทดสอบอื่นๆ

ชิ้นงานทดสอบต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์:

  • ชิ้นงานทดสอบ/วัสดุต้องได้รับการเจียระไนอย่างแม่นยำในกรณีของการทดสอบความแข็งระดับมหภาคหรือขัดเงาเพื่อการทดสอบความแข็งระดับไมโคร
  • ชิ้นงาน/วัสดุไม่ควรเคลื่อนที่ในระหว่างขั้นตอนการทดสอบและควรยึดให้แน่น

นอกจากนี้ ควรใช้ความระมัดระวังเกี่ยวกับการสั่นสะเทือนหรือการรบกวนใดๆ ในขณะที่ทำการทดสอบความแข็งของ Vickers เพื่อหลีกเลี่ยงผลลัพธ์ที่ไม่ดี

ความสำคัญของการทดสอบความแข็งของ Vickers

การทดสอบ Vickers มีประโยชน์อย่างมากสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การทดสอบวัสดุที่บางเฉียบ เช่น ฟอยล์

นอกจากนี้ยังมีประโยชน์มากสำหรับการวัดโครงสร้างจุลภาคเดี่ยว ชิ้นส่วนขนาดเล็กหรือพื้นผิว และการกำหนดโปรไฟล์การเปลี่ยนแปลงความแข็งโดยการสร้างชุดการเยื้อง

หากการเยื้องมีขนาดเล็กลง วัตถุก็จะแข็งขึ้น ในทำนองเดียวกัน วัสดุคาดว่าจะขาดความแข็งหากการเยื้องมีขนาดใหญ่

หลายอุตสาหกรรมใช้การทดสอบความแข็งของ Vickers เพื่อกำหนดประเภทวัสดุที่เหมาะสมสำหรับเครื่องจักรและการปฏิบัติการ

เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell & Vickers พื้นผิวไฟฟ้า

จากนั้นจึงเลือกวัสดุที่มีสภาวะความแข็งดีที่สุดเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะในอุตสาหกรรม

ข้อดีของการทดสอบความแข็งของ Vickers

มีข้อดีหลายประการของการทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์ บางส่วนมีการกล่าวถึงด้านล่าง:

  • การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์ ขั้นตอนการทำงานครอบคลุมช่วงความแข็งทั้งหมด และด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้กับชิ้นงานทดสอบหรือวัสดุชนิดใดก็ได้ ไม่ว่าจะแข็งหรืออ่อน ไม่ว่าจะเป็นการทดสอบความแข็งระดับไมโครหรือการทดสอบความแข็งแบบมาโคร การทดสอบความแข็งของ Vickers สามารถสร้างผลลัพธ์ที่แม่นยำสำหรับทั้งคู่
  • การทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์มักถูกพิจารณาว่าเป็นการทดสอบความแข็งระดับไมโคร การทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์ใช้เพื่อทดสอบวัสดุทุกประเภท รวมทั้งคอมโพสิต เซรามิก และโลหะ เป็นต้น
  • มีการใช้หัวกดเพียงประเภทเดียวสำหรับวิธี Vickers ประเภทต่างๆ
  • ชิ้นงานทดสอบที่ใช้ในการทดสอบความแข็งของ Vickers สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้เช่นกัน เนื่องจากการทดสอบนี้มาพร้อมกับการทดสอบแบบไม่ทำลาย

ข้อเสียของการทดสอบความแข็งของ Vickers

แม้จะมีข้อดีหลายประการที่ทำให้การทดสอบ Vickers เป็นหนึ่งในวิธีการทดสอบความแข็งที่ดีที่สุด แต่ก็มีข้อเสียอยู่สองสามข้อที่ควรพิจารณาด้วยเช่นกัน

  • เมื่อวัดการเยื้องด้วยแสง คุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบจะต้องเรียบและดี ซึ่งหมายความว่าการประเมินที่แม่นยำอาจทำได้ยากหากสถานที่ทดสอบไม่พร้อม (เช่น ขัดเงาและบด)
  • เมื่อเทียบกับการทดสอบความแข็ง Rockwell และวิธีการอื่นๆ การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์ ค่อนข้างช้า รอบการทดสอบไม่รวมเวลาที่ใช้ในการเตรียมชิ้นงานทดสอบ และจะใช้เวลาประมาณ 30-60 วินาทีโดยประมาณ
  • การทดสอบความแข็งของ Vickers จำเป็นต้องติดตั้งระบบออปติคัลเนื่องจากการประเมินการเยื้องด้วยแสงที่จำเป็น ซึ่งทำให้การทดสอบความแข็งของ Vickers มีราคาแพงกว่าในการซื้อเมื่อเทียบกับผู้ทดสอบรายอื่น รวมถึงผู้ทดสอบ Rockwell
thไทย