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、私はこれらの機械がどのように動作するかについてたくさんの質問を受けてきました。最も一般的な質問の 1 つは、ビッカース硬さ試験機における圧子の役割に関するものです。それでは、早速詳しく見ていきましょう。
そもそもビッカース硬度計とは何でしょうか？材料の硬さを測定する装置です。硬度は材料科学において非常に重要な特性です。これは、材料が傷やへこみなどの変形に対してどの程度耐性があるかを示します。そして、それは、単純なキッチン用品を作る場合でも、ハイテクの航空宇宙部品を作る場合でも、非常に重要です。
さて、ショーの主役である圧子です。ビッカース硬さ試験機の圧子は、小さいながらも強力なツールです。通常は超硬質の材料、通常はダイヤモンドでできています。なぜダイヤモンドなのでしょうか？ダイヤモンドは地球上で最も硬い物質の 1 つです。ほとんどの材料に損傷を与えることなく容易に浸透することができ、これは正確で再現性のある硬度測定に不可欠です。
ビッカース圧子の形状は四角錐です。この特定の形状がビッカース硬さ試験法の鍵となります。圧子が既知の荷重下で材料に押し込まれると、材料の表面に四角形のくぼみが作成されます。次に、このくぼみのサイズが、通常は硬さ試験機に組み込まれている顕微鏡を使用して測定されます。
プロセスについてもう少し詳しく説明しましょう。まず、サンプルを準備する必要があります。滑らかで平らな表面が必要です。表面が粗かったり凹凸があると、測定の精度に影響を与える可能性があります。サンプルの準備ができたら、それをビッカース硬さ試験機の試験ステージに置きます。
次に、適切な負荷を選択します。負荷はテストする材料によって異なります。柔らかい材料の場合は低い負荷を使用できますが、硬い材料の場合はより高い負荷が必要です。次に、事前に選択した荷重が適用されるまで、圧子をサンプル表面上にゆっくりと下げます。一定時間、通常は 10 ～ 15 秒間保持されます。これにより、材料は荷重下で変形し、安定したくぼみを形成できます。
滞留時間が経過したら、圧子をサンプルから持ち上げます。次に測定部分です。顕微鏡を使用して、正方形のくぼみの 2 つの対角線を測定します。これら 2 つの対角線の長さの平均を使用して、ビッカース硬度数 (HV) が計算されます。
ビッカース硬度の計算式は、HV = 1.8544 * (F / d²) です。ここで、F は適用される荷重 (キログラム単位)、力、d はくぼみの平均対角長さ (ミリメートル単位) です。この式は少し複雑に見えるかもしれませんが、最新のビッカース硬さ試験機のほとんどは自動的に計算を行ってくれます。
では、なぜ圧子がそれほど重要なのでしょうか?さて、硬度測定の精度は圧子に大きく依存します。圧子が損傷したり磨耗したりすると、適切な四角形のくぼみが作成できなくなります。これは不正確な測定につながる可能性があり、正確な硬度値が重要な業界では大きな問題となる可能性があります。
たとえば、自動車産業では、適切な性能と耐久性を確保するために、エンジン部品に特定の硬度値が必要です。硬度の測定値がずれていると、早期の摩耗やコンポーネントの故障につながる可能性があります。
当社では、さまざまなニーズに合わせてさまざまなビッカース硬さ試験機を提供しています。小規模な研究室でも大規模な製造工場でも、当社が対応します。私たちをチェックしてくださいマイクロビッカース硬さ試験機。小さなサンプルや薄いコーティングが施された材料のテストに最適です。
より予算に優しいオプションをお探しの場合は、激安低荷重ビッカース硬さ試験機素晴らしい選択です。より低い負荷に対応でき、柔らかい材料の試験に最適です。
多用途で高性能のマシンを必要とする人のために、マイクロビッカース硬度計高度な機能と正確な測定を提供します。
圧子のメンテナンスも重要です。定期的な清掃と点検は必須です。圧子に欠けや亀裂などの損傷の兆候がないか確認する必要があります。問題に気づいた場合は、正確な測定を確保するために、すぐに圧子を交換することが重要です。
適切なメンテナンスに加えて、作業に適した圧子を使用することが不可欠です。用途によっては、異なる種類の圧子が必要になる場合があります。たとえば、非常に薄い材料をテストする場合、材料への過度の侵入を避けるために、先端が小さい特殊な圧子が必要になる場合があります。
要約すると、ビッカース硬さ試験機の圧子は硬さ試験プロセスにおいて重要な役割を果たします。硬度値を計算するための基礎となるくぼみを作成するツールです。その形状、材質、状態はすべて、測定の精度と信頼性に影響します。
ビッカース硬さ試験機をご検討中の場合、または硬さ試験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。お客様のニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。硬度試験を始めたばかりの方でも、熟練したプロの方でも、当社はお客様をサポートする専門知識と製品を備えています。
参考文献
- カリスター WD、レスウィッシュ DG (2017)。材料科学と工学: 入門。ワイリー。
- ASTM E92 - 17。金属材料のビッカース硬さとヌープ硬さの標準試験方法。 ASTMインターナショナル。