Като опитен доставчик на тестери за твърдост, често срещам запитвания относно приложимостта на нашите продукти към различни материали. Един въпрос, който често възниква, е дали може да се използва уред за измерване на твърдост за изпитване на твърдост на цинкови сплави. В тази публикация в блога ще се задълбоча в тази тема, изследвайки свойствата на цинковите сплави, принципите на тестване на твърдостта и пригодността на различните видове тестери за твърдост за цинкови сплави.
Разбиране на цинковите сплави
Цинковите сплави се използват широко в различни индустрии поради отличната комбинация от свойства, включително висока якост, добра устойчивост на корозия и ниска точка на топене. Тези сплави обикновено се състоят от цинк като основен метал, заедно с други елементи като алуминий, мед, магнезий и никел, които се добавят за подобряване на специфични свойства. Обичайните цинкови сплави включват Zamak (сплав цинк-алуминий-мед), ZA (сплав цинк-алуминий) и ZnCu (сплав цинк-мед).
Механичните свойства на цинковите сплави, включително твърдостта, могат да варират в зависимост от техния състав, метод на обработка и топлинна обработка. Например, увеличаването на съдържанието на алуминий в цинкова сплав може като цяло да увеличи нейната твърдост и здравина, докато добавянето на мед може да подобри нейната устойчивост на износване. Процеси на термична обработка като отгряване или стареене също могат да се използват за модифициране на микроструктурата и свойствата на цинковите сплави.
Принципи на тестване на твърдостта
Твърдостта е мярка за устойчивостта на материала на вдлъбнатина, надраскване или абразия. Има няколко метода за измерване на твърдостта, всеки от които се основава на различен принцип. Най-често използваните методи за изпитване на твърдост включват методите на Бринел, Рокуел, Викерс и Кнуп.
- Тест за твърдост по Бринел: При теста за твърдост по Бринел топка от закалена стомана или карбид с определен диаметър се притиска в повърхността на материала под известно натоварване за определено време. След това се измерва диаметърът на вдлъбнатината, останала на повърхността, и числото на твърдостта по Бринел (BHN) се изчислява въз основа на натоварването и повърхностната площ на вдлъбнатината.
- Тест за твърдост по Рокуел: Тестът за твърдост по Рокуел използва диамантен конус или индентор със закалена стоманена топка, за да направи вдлъбнатина в материала. Измерва се дълбочината на вдлъбнатината и числото на твърдостта по Рокуел се определя въз основа на разликата в дълбочината преди и след прилагането на голямо натоварване.
- Тест за твърдост по Викерс: Тестът за твърдост по Викерс използва индентор с квадратна пирамидална форма, за да направи вдлъбнатина в материала. Измерва се диагоналната дължина на вдлъбнатината и числото на твърдостта по Викерс (HV) се изчислява въз основа на натоварването и повърхностната площ на вдлъбнатината.
- Тест за твърдост по Кнуп: Тестът за твърдост на Knoop е подобен на теста на Vickers, но използва ромбичен индентор с пирамидална форма. Измерва се дължината на дългия диагонал на вдлъбнатината и числото на твърдостта на Knoop (HK) се изчислява въз основа на натоварването и повърхностната площ на вдлъбнатината.
Пригодност на тестери за твърдост за цинкови сплави
Изборът на уред за измерване на твърдост за цинкови сплави зависи от няколко фактора, включително вида на цинковата сплав, необходимата точност и прецизност на измерването на твърдостта, размера и формата на образеца за изпитване и наличното оборудване за изпитване.
- Тестер за твърдост по Бринел: Тестът за твърдост по Бринел е подходящ за тестване на твърдостта на относително големи и дебели образци от цинкова сплав. Осигурява относително голяма вдлъбнатина, което я прави по-малко чувствителна към повърхностни неравности и малки нехомогенности в материала. Тестът по Бринел обаче може да отнеме много време и да причини значителна повреда на тестовия образец.
- Тестер за твърдост по Рокуел: Тестът за твърдост по Рокуел е бърз и удобен метод за тестване на твърдостта на цинкови сплави. Подходящ е за тестване на широк диапазон от стойности на твърдост и може да се използва върху образци с различни размери и форми. Тестът на Рокуел обаче може да не е толкова точен, колкото тестовете на Бринел или Викерс за много твърди или много меки материали.
- Тестер за твърдост по Викерс: Тестът за твърдост по Викерс е много точен и прецизен метод за тестване на твърдостта на цинкови сплави. Може да се използва върху образци с различни размери и форми, включително тънки листове и малки части. Тестът по Vickers осигурява малка и добре дефинирана вдлъбнатина, което го прави подходящ за тестване на твърдостта на повърхностни слоеве и малки участъци от материала. Тестът на Vickers обаче може да отнеме много време и изисква високо ниво на умения и опит за точно изпълнение.
- Тестер за твърдост на Knoop: Тестът за твърдост на Knoop е подобен на теста на Vickers, но е по-подходящ за тестване на твърдостта на крехки материали и тънки повърхностни слоеве. Тестът на Knoop осигурява дълга и тясна вдлъбнатина, което прави по-малко вероятно да причини напукване или отчупване на материала. Въпреки това, тестът на Knoop също е по-чувствителен към грапавостта на повърхността и малките нехомогенности в материала.
Съображения за изпитване на твърдост на цинкови сплави
Когато извършвате изпитване на твърдост на цинкови сплави, е важно да вземете предвид следните фактори, за да осигурите точни и надеждни резултати:
- Подготовка на повърхността: Повърхността на тестовия образец трябва да бъде чиста, гладка и без никакви замърсители, като масла, грес или оксидни слоеве. Повърхността може да бъде подготвена чрез шлайфане, полиране или механична обработка, за да се постигне гладко покритие.
- Размер и форма на тестовия образец: Размерът и формата на образеца за изпитване трябва да са подходящи за използвания метод за изпитване на твърдостта. Например тестът на Бринел изисква сравнително голям и дебел образец, докато тестовете на Викерс и Кнуп могат да се извършат върху по-малки и по-тънки образци.
- Избор на тестово натоварване и индентор: Тестовото натоварване и размерът на индентора трябва да бъдат избрани въз основа на твърдостта и дебелината на изпитваната цинкова сплав. Използването на твърде голямо изпитвателно натоварване или твърде голям индентор може да причини прекомерна деформация или напукване в материала, докато използването на твърде ниско изпитвателно натоварване или твърде малък индентор може да доведе до неточни измервания на твърдостта.
- Местоположение на теста и брой тестове: Мястото на изпитване трябва да е представително за изпитвания материал и трябва да се извършат множество тестове на различни места върху образеца, за да се получи средна стойност на твърдостта. Това помага да се отчетат всякакви промени в твърдостта, дължащи се на нехомогенности в материала или разлики в производствения процес.
Заключение
В заключение, твърдомерът може да се използва за изпитване на твърдост на цинкови сплави. Изборът на уред за измерване на твърдост зависи от няколко фактора, включително вида на цинковата сплав, необходимата точност и прецизност на измерването на твърдостта, размера и формата на образеца за изпитване и наличното оборудване за изпитване. Методите за изпитване на твърдостта по Бринел, Рокуел, Викерс и Кнуп са подходящи за изпитване на твърдостта на цинкови сплави, всеки със своите предимства и ограничения.
Когато извършвате изпитване на твърдост на цинкови сплави, е важно да следвате подходящите процедури за изпитване и да вземете предвид факторите, споменати по-горе, за да осигурите точни и надеждни резултати. Ако имате някакви въпроси или се нуждаете от допълнителна информация относно изпитването на твърдост на цинкови сплави или нашите тестери за твърдост, моля, не се колебайте да се [свържете се с нас за доставка и преговори]. Ние се ангажираме да предоставяме висококачествени решения за тестване на твърдост и отлично обслужване на клиентите.
Референции
- Наръчник на ASM, том 2: Свойства и избор: цветни сплави и материали със специално предназначение. ASM International, 2001 г.
- ASTM E10 - Стандартен метод за изпитване за твърдост по Бринел на метални материали. ASTM International, 2018 г.
- ASTM E18 - Стандартни методи за изпитване на твърдост по Рокуел и повърхностна твърдост по Рокуел на метални материали. ASTM International, 2019 г.
- ASTM E92 - Стандартен метод за изпитване за твърдост по Викерс на метални материали. ASTM International, 2017 г.
- ASTM E384 - Стандартен метод за изпитване на твърдостта на материалите по Кнуп и Викерс. ASTM International, 2017 г.
