Съществуват много видове метални покрития. Различните покрития изискват различни сили на изпитване при изпитване на микротвърдост и силите на изпитване не могат да се използват произволно. Вместо това, изпитванията трябва да се провеждат в съответствие със стойностите на силата на изпитване, препоръчани от стандартите. Днес ще представим основно изпитването на микротвърдост по Викерс на цинкови покрития или покрития от цинк-алуминий-магнезиеви сплави, нанесени върху стомана.
1. Подготовката на висококачествени металографски проби от цинкови покрития (или алуминиево-магнезиеви покрития) е първата стъпка в тестването на покритията. Подготовката на проби от цинкови покрития включва множество стъпки, включително вземане на проби, монтаж, предварително шлайфане и полиране. Целта на подготовката на такива проби е да се шлайфа повърхността на напречното сечение на детайла до гладка, равна повърхност, която позволява ясна визуализация на вдлъбнатините по Викерс, улеснявайки точното измерване на размерите на вдлъбнатините за получаване на стойности на твърдостта.
2. За изпитване на твърдост на цинкови покрития: тъй като цинковите покрития са относително дебели, изпитванията на твърдост могат да се извършват с различни сили на изпитване. Върху една и съща проба, колкото по-малка е приложената сила на изпитване, толкова по-малък е размерът на вдлъбнатината; обратно, колкото по-голяма е силата на изпитване, толкова по-голям е размерът на вдлъбнатината. Ако покритието около вдлъбнатината показва признаци на напукване или деформация, трябва да се избере по-малка сила на изпитване. Този процес се повтаря, докато покритието около вдлъбнатината на Викерс остане относително непокътнато без деформация - това ниво на сила на изпитване е подходящо за пробата.
2.1 Различните дебелини на покритията съответстват на специфични диапазони на изпитвателното усилие, което е от решаващо значение за избягване на изкривяване на резултатите от изпитванията. Следното е ориентир за избор на изпитвателно усилие за често срещани покрития (поцинковане, хромиране), приложими за микро твърдомери по Викерс (HV):
| Вид покритие | Покритие Дебелина (μm) | Препоръчвам Тестова сила (без глутен) | Съответстващ HV скала | Основни предпазни мерки |
| Цинк Покритие | 5 ~ 15 | 25 ~ 50 | HV0.025, HV0.05 | Цинковото покритие е сравнително меко (обикновено HV50~150); малката сила предотвратява прекомерно вдлъбване. |
| Цинк Покритие | 15 ~ 50 | 50 ~ 100 | HV0.05, HV0.1 | С увеличаване на дебелината, силата може да се увеличи по подходящ начин, за да се осигурят ясни ръбове на вдлъбнатините. |
| Хром Покритие | 1 ~ 5 | 10 ~ 25 | HV0.01, HV0.025 | Твърдият хром (HV800~1200) има висока твърдост; малката сила предотвратява повреда на индентора. |
| Хром Покритие | 5 ~ 20 | 25 ~ 100 | HV0.025, HV0.1 | Когато дебелина ＞10μm, HV0.1force балансира точността и ефективността. |
| Композитен Покритие | <5 | ≤25 | HV0.01, HV0.025 | За покрития като цинково-никелова сплав и хромо-никелова сплав, стриктно предотвратявайте проникването на вдлъбнатини в покритието. |
2.2 Други ключови фактори на влияние
В допълнение към дебелината, следните два фактора ще променят допълнително избора на изпитвателна сила и трябва да се преценяват въз основа на реални сценарии:
Диапазон на твърдост на покритието:
Меки покрития (напр. поцинковане, HV < 200): Ако тестовата сила е твърде малка, вдлъбнатините могат да се размажат поради пластична деформация на покритието. Препоръчително е да се избере горната граница на препоръчителния диапазон (напр. за дебелина 10 μm изберете тестова сила 50 gf).
Твърди покрития (напр. хромиране, HV > 800): Високата твърдост води до малки вдлъбнатини, така че изпитвателната сила не трябва да бъде твърде малка (например, дебелина 5 μm, изберете изпитвателна сила 25 gf), за да се предотврати надвишаването на грешката в измерването на диагонала на вдлъбнатината от ±5%.
2.3 Изисквания на стандартите и спецификациите
Различните индустрии имат ясни стандарти. Например:
Автомобилната индустрия обикновено приема ISO 14577 (инструментален тест за вдлъбване), който позволява регулиране на стойността на силата според дебелината на покритието;
Общата промишленост се позовава на ASTM E384, който изисква диагоналът на вдлъбнатината да е ≤ 1/2 от дебелината на покритието и ≥ 10 пъти радиуса на върха на индентора (за да се избегне ефектът на върха).
В заключение, изборът на изпитвателна сила за микро-Викерсово изпитване на твърдост на метални покрития трябва да следва логиката „първо дебелина, регулиране на твърдостта и стандартна гаранция“:
Първо, определете диапазона на изпитвателната сила въз основа на дебелината на покритието (вижте таблицата по-горе);
Регулирайте стойността на силата според твърдостта на покритието (изберете горната граница за меки покрития и долната граница за твърди покрития);
Накрая, съобразете се с индустриалните стандарти (като ISO 14577 и ASTM E384), за да осигурите валидността на резултатите от тестовете.
Време на публикуване: 03 септември 2025 г.
