ちょっと、そこ！ビッカース硬さ試験機のサプライヤーとして、私はビッカース硬さ試験とヌープ硬さ試験の違いについてよく質問されます。そこで、このブログをシンプルかつわかりやすい方法でまとめて書いてみようと思いました。
基本から始めましょう。硬度試験は材料科学および材料工学の重要な部分です。これは、材料の耐圧痕性を理解するのに役立ち、ひいては強度、耐摩耗性、延性などの機械的特性についての洞察が得られます。
ビッカース硬さ試験
ビッカース硬さ試験はかなり前から存在しています。対向面間の夾角が 136 度の四角錐圧子を使用します。ビッカース試験を行うときは、圧子に特定の荷重を加えて材料の表面に押し込みます。荷重を取り除いた後、材料に残ったくぼみの対角線の長さを測定します。
ビッカース硬度 (HV) は、次の式を使用して計算されます: (HV = 1.8544\times\frac{F}{d^{2}})。ここで、(F) はキログラム単位の適用荷重 - 力、(d) はミリメートル単位のくぼみの平均対角長です。
ビッカース試験の優れた点の 1 つは、その多用途性です。アルミニウムなどの軟質金属から硬質セラミックスまで幅広い材質に使用できます。このテストは、広範囲の硬度値にわたって比較的正確です。薄膜を試験する場合でも、バルク材料を試験する場合でも、ビッカース試験では信頼性の高い結果が得られます。
ビッカース試験に興味がある場合は、さまざまな試験を提供しています。マイクロビッカース硬度計。これらのテスターは、マイクロエレクトロニクスや薄膜コーティングなど、小さな領域や薄層の硬度を測定する必要がある用途に最適です。私たちも持っていますマイクロビッカース硬さ試験機より正確で詳細なテストのために設計されています。さらに大規模なアプリケーションの場合は、ビッカース試験機任務は果たせます。
ヌープ硬度試験
一方、ヌープ硬度試験では、菱形ベースのピラミッド圧子を使用します。圧子は長い対角線と短い対角線を持ち、長い対角線は短い対角線の長さの約 7 倍です。ヌープ試験を実行するときは、圧子に荷重を加え、材料の表面に細長いくぼみを作ります。
ヌープ硬度数 (HK) は、式 (HK=\frac{F}{A}) を使用して計算されます。ここで、(F) はキログラム単位の適用荷重 - 力、(A) は平方ミリメートル単位のくぼみの投影面積です。
ヌープ試験は、脆性材料や異方性特性を持つ材料を扱う場合に特に役立ちます。圧子の形状により、ヌープ試験ではビッカース試験に比べて脆性材料の亀裂や変形が少なくなります。そのため、ガラス、セラミック、一部のハードコートされた表面などの材料のテストに最適です。
ヌープ試験のもう 1 つの利点は、場合によっては薄層の硬度をより正確に測定できることです。ヌープくぼみの長い対角線は短い対角線よりもはるかに長いため、ビッカースくぼみの場合と同様に、くぼみが下にある材料にまで及ぶことなく、薄層の硬度を簡単に測定できます。
主な違い
- 圧子の形状：最も明らかな違いは圧子の形状です。ビッカース圧子は正方形をベースとしたピラミッドですが、ヌープ圧子は菱形をベースとしたピラミッドです。この形状の違いにより、材料表面の凹凸パターンが異なります。
- くぼみのサイズと形状: ビッカース圧痕は正方形で、2 つの対角線の長さは等しいです。ヌープのくぼみは細長く、長い対角線と短い対角線を持ちます。これは、ヌープ テストの押し込みの測定がビッカース テストとは少し異なることを意味します。
- 材質への適性: 前述したように、ビッカース試験はより汎用性が高く、幅広い材料に使用できます。ただし、ヌープ試験は、脆性材料や薄層の測定において威力を発揮します。
- 硬度の計算：ビッカース硬度とヌープ硬度の計算式が異なります。ビッカースの式は正方形のくぼみの平均対角長さに基づいており、ヌープの式はひし形のくぼみの投影面積に基づいています。
どれを選ぶべきですか？
ビッカース硬度試験とヌープ硬度試験のどちらを選択するかは、特定の用途によって異なります。さまざまな材料を扱っていて、汎用の硬さ試験が必要な場合、ビッカース試験は優れた選択肢です。それは十分に確立されており、比較できるデータがたくさんあります。
一方、脆性材料を扱っている場合、または薄層の硬度を正確に測定する必要がある場合は、ヌープ試験が適している可能性があります。
ビッカース硬さ試験機のサプライヤーとして、当社はお客様の正しい選択をお手伝いします。当社の専門家チームは、当社のテスターについて必要なすべての情報と、どのテスターがお客様のニーズに最適であるかを提供します。研究室、製造工場、品質管理部門など、どこにいても、当社は適切なソリューションを提供します。
当社のビッカース硬さ試験機について詳しく知りたい場合、または硬さ試験全般についてご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は、硬さ試験のあらゆる要件をサポートし、当社の機械がお客様の材料でどのように機能するかを確認するための試験の設定もお手伝いします。お客様の特定のニーズにどのように応え、硬度試験を次のレベルに引き上げられるかについて話し合いを始めましょう。
参考文献
- ASTM E384 - 17、材料のヌープおよびビッカース硬度の標準試験方法。
- ISO 6507 - 1:2018、金属材料 - ビッカース硬さ試験 - パート 1: 試験方法。
- ISO 4545 - 1:2005、金属材料 - ヌープ硬度試験 - パート 1: 試験方法。