Δοκιμή σκληρότητας μετά από PWHT

Οι δοκιμές σκληρότητας μετά την PWHT είναι απαραίτητες για την κατανόηση της ποιότητας των συγκολλήσεων. Ένας δοκιμαστής βάρους πτώσης μετρά την αντοχή σε κρούση για την αξιολόγηση της αντοχής σε κρούση και της αντοχής σε κρούση του μετάλλου συγκόλλησης.

Η θερμική κατεργασία μετά τη συγκόλληση (PWHT) αυξάνει τη σκληρότητα του μετάλλου συγκόλλησης EB (WM) με την καταβύθιση κατακρημνισμάτων Ti-C,O,N στην κατάσταση συγκόλλησης [1], αλλά η ανθεκτικότητα σε κρούση στους 77 K δεν ανακτάται σε εκείνη του BM [2, 3].

Δοκιμή σκληρότητας Rockwell

Η δοκιμή σκληρότητας Rockwell είναι μια αποτελεσματική και απλή μέθοδος μέτρησης της σκληρότητας που παράγει άμεσα αποτελέσματα σκληρότητας. Μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορα υλικά και αποτελεί ουσιαστικό μέρος των διαδικασιών δοκιμών διασφάλισης ποιότητας. Σε αντίθεση με τις δοκιμές σκληρότητας Brinell και Vickers, οι οποίες απαιτούν δευτερεύουσες μετρήσεις διαστάσεων πριν από την άμεση μέτρηση των τιμών σκληρότητας, η δοκιμή Rockwell μπορεί να μετρήσει τη σκληρότητα άμεσα μέσα σε δευτερόλεπτα χρησιμοποιώντας άμεσες μετρήσεις σκληρότητας.

Η δοκιμή αρχίζει με ένα μικρό φορτίο για να καθοριστεί η μηδενική θέση πριν από την εφαρμογή ενός μεγάλου φορτίου και την καταγραφή του βάθους της εσοχής ως μέρος των αποτελεσμάτων της.Τα δεδομένα αυτά μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό των αριθμών της κλίμακας Rockwell.

Μπορεί να προκύψουν σφάλματα στις διαδικασίες και τον εξοπλισμό των δοκιμών, με αποτέλεσμα να διακυβεύονται τα τελικά αποτελέσματα. Η σωστή προετοιμασία του δοκιμίου είναι υψίστης σημασίας για την επίτευξη ακριβών αποτελεσμάτων δοκιμής- ως εκ τούτου, οι συνθήκες της επιφάνειας εξαρτώνται από το εφαρμοζόμενο φορτίο- οι κανονικές κλίμακες Rockwell μπορούν να χρησιμοποιήσουν λειασμένες επιφάνειες, ενώ οι πιο απαιτητικές κλίμακες απαιτούν γυαλισμένες ή λειασμένες επιφάνειες για τη δοκιμή. Είναι επίσης επιτακτική ανάγκη οι εσοχές να παραμένουν σε καλή κατάσταση για να παρέχουν ακριβή αποτελέσματα δοκιμών.

Δοκιμή σκληρότητας Brinell

Η μέθοδος Brinell επινοήθηκε αρχικά το 1900 από τον Σουηδό μηχανικό Johan August Brinell. Αυτή η τυποποιημένη δοκιμή σκληρότητας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση διαφόρων μετάλλων, από το αλουμίνιο και τα μαλακά κράματα (σε χαμηλότερα επίπεδα φόρτισης) μέχρι τον χυτοσίδηρο και τους χάλυβες (σε υψηλότερα φορτία).

Η δοκιμή αυτή περιλαμβάνει την πίεση μιας σφαίρας καρβιδίου σε μια επιφάνεια του δείγματος με εφαρμοζόμενη δύναμη, η οποία διατηρείται για παρατεταμένο χρονικό διάστημα. Κάθε αποτύπωμα που αφήνει πίσω της αυτή η ενέργεια μετράται στη συνέχεια σε δύο κάθετες διαμέτρους πριν οι πίνακες αναφοράς παρέχουν ενδείξεις σκληρότητας.

Αυτή η τεχνική μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα εάν το μηχάνημα δοκιμών δεν είναι σωστά βαθμονομημένο ή εάν οι περιβαλλοντικές συνθήκες δεν ταιριάζουν. Επιπλέον, τα υψηλά φορτία δοκιμής στην περιοχή των μάκρο μπορούν να προκαλέσουν πλαστική παραμόρφωση και σχηματισμό τοιχωμάτων, καθιστώντας την αξιολόγηση δύσκολη.

Δοκιμή σκληρότητας Vickers

Οι δοκιμές σκληρότητας Vickers παρέχουν την ιδανική ισορροπία μεταξύ ακρίβειας και προσαρμοστικότητας, καθιστώντας την ένα πολύτιμο εργαλείο για τους επιστήμονες υλικών και τους μεταλλουργούς.

Η δοκιμή Vickers περιλαμβάνει την πίεση ενός εντυπώματος σε σχήμα πυραμίδας με ένα προκαθορισμένο φορτίο δοκιμής στην επιφάνεια ενός δοκιμίου σε διάφορους χρόνους παραμονής και τη λήψη μετρήσεων μετά την απομάκρυνση από το σημείο κρούσης.

Ο έλεγχος του περιβάλλοντος δοκιμής κατά τη διεξαγωγή μιας δοκιμής Vickers είναι το κλειδί για την παραγωγή σταθερών αποτελεσμάτων. Η διασφάλιση της σωστής ευθυγράμμισης του βαθουλωτού και η αποφυγή των δονήσεων μπορεί να συμβάλει στην εξασφάλιση ακριβών δεδομένων.

Η διατήρηση ενός ομοιόμορφου μεγέθους εγκοπής κατά τη δοκιμή της σκληρότητας των υλικών είναι επίσης ζωτικής σημασίας, επιτρέποντάς σας να συγκρίνετε τα αποτελέσματα των δοκιμών σε δείγματα του ίδιου υλικού. Επιπλέον, η διατήρηση σταθερού χρόνου παραμονής θα αποτρέψει τις διακυμάνσεις στο μέγεθος ή στον υπολογισμό της σκληρότητας, γεγονός που καθιστά τα δεδομένα πιο αξιόπιστα και απλούστερα κατανοητά.

Δοκιμή μικροσκληρότητας

Η δοκιμή μικροσκληρότητας μετρά την αντίσταση των μετάλλων στην παραμόρφωση χρησιμοποιώντας στατική εσοχή. Ο αριθμός σκληρότητας που λαμβάνεται υπολογίζεται ως αντίστροφο της δύναμης (kgf) που απαιτείται για την παραγωγή του, καθιστώντας τη μέθοδο αυτή ιδανική για τη δοκιμή λεπτών υμενίων, επιφανειακών επιστρώσεων, μικρών περιοχών σύνθετων δειγμάτων ή επιμεταλλώσεων, καθώς και για τη σκλήρυνση, την ενανθράκωση, τα εγκαύματα από το τρίψιμο ή οποιαδήποτε επιφανειακή μόλυνση που μπορεί να υπάρχει.

Η δοκιμή αυτή περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός διαμαντένιου εντυπώματος με σχήμα πυραμίδας τετραγωνικής μορφής για συγκεκριμένο χρόνο, ώστε να δημιουργηθεί αποτύπωμα σε ένα υλικό δείγματος, και στη συνέχεια τη μέτρηση της τιμής σκληρότητας από το αποτύπωμα αυτό στο μικροσκόπιο.

Σε σύγκριση με τις δοκιμές Rockwell, Brinell και Vickers, η μικροσκληρότητα απαιτεί τεμαχισμό των δοκιμίων προκειμένου να επιτευχθούν αρκετά μικρές εγκοπές για τη χρήση του εντυπώματος. Η συνοχή μεταξύ των δοκιμών μπορεί να είναι δύσκολη λόγω των διαφόρων σχημάτων που χρησιμοποιούνται. Το μηχάνημα Tru-Blue Micro VT δημιουργήθηκε ειδικά για να μετριάσει αυτή την πρόκληση, προσφέροντας δοκιμές Vickers και Knoop από έναν εναλλάξιμο πυργίσκο.