שיטת בדיקה לעובי וקשיות שכבת התחמוצת של רכיבי סגסוגת אלומיניום לרכב

שכבת התחמוצת האנודית על חלקי סגסוגת אלומיניום לרכב פועלת כשכבת שריון על פני השטח שלהם. היא יוצרת שכבת מגן צפופה על פני סגסוגת האלומיניום, משפרת את עמידות החלקים בפני קורוזיה ומאריכה את חיי השירות שלהם. בינתיים, לשכבת התחמוצת קשיות גבוהה, שיכולה לשפר את עמידות הבלאי של פני סגסוגת האלומיניום.

שכבת תחמוצת האנודית של סגסוגת אלומיניום מאופיינת בעובי קטן יחסית ובקשיות גבוהה יחסית. יש צורך לבחור ציוד בדיקה המתאים לקשיות מיקרו כדי למנוע נזק לשכבת הסרט על ידי המדחס. לכן, אנו ממליצים להשתמש בבודק קשיות מיקרו ויקרס עם כוח בדיקה של 0.01-1 ק"ג לבדיקת קשיות ועוביו. לפני בדיקת קשיות ויקרס, יש להפוך את חומר העבודה לדגימה. הציוד הנדרש הוא מכונת הרכבה מטלוגרפית (ניתן לוותר על שלב זה אם לחומר העבודה יש ​​שני משטחים שטוחים) כדי להרכיב את חומר העבודה לדגימה עם שני משטחים שטוחים, לאחר מכן להשתמש במכונת השחזה וליטוש מטלוגרפית כדי לטחון וללטש את הדגימה עד לקבלת משטח בהיר. מכונת ההרכבה ומכונת ההשחזה והליטוש מוצגות באיור שלהלן:

1. שלבי הכנת הדגימה (ישים לבדיקת קשיות ועובי)

1.1 דגימה: חתכו דגימה בגודל של כ-10 מ"מ × 10 מ"מ × 5 מ"מ מהרכיב המיועד לבדיקה (תוך הימנעות מאזור ריכוז המאמץ של הרכיב), וודאו שמשטח הבדיקה הוא המשטח המקורי של סרט התחמוצת.

1.2 הרכבה: הרכב את הדגימה בעזרת חומר הרכבה חם (למשל, שרף אפוקסי), תוך חשיפת פני השטח של שכבת התחמוצת וחתך הרוחב (חתך רוחב נדרש לבדיקת עובי) כדי למנוע עיוות של הדגימה במהלך הטחינה.

1.3 ליטוש וליטוש: ראשית, בצעו ליטוש רטוב שלב אחר שלב עם נייר זכוכית בקוטר 400#, 800# ו-1200#. לאחר מכן, ליטשו עם משחות ליטוש יהלום בקוטר 1μm ו-0.5μm. לבסוף, ודאו שהממשק בין שכבת התחמוצת למצע נקי משריטות וגלוי בבירור (החתך משמש לתצפית עובי).

2. שיטת בדיקה: שיטת מיקרו-קשיות ויקרס (HV)

2.1 עיקרון ליבה: השתמשו במדחף פירמידת יהלום כדי להפעיל עומס קטן (בדרך כלל 50-500 גרם) על פני השטח של הסרט כדי ליצור שקע, וחשבו את הקשיות על סמך אורך אלכסוני של השקע.

2.2 פרמטרים מרכזיים: העומס חייב להתאים לעובי השכבה (בחר עומס < 100 גרם כאשר עובי השכבה < 10 מיקרומטר כדי למנוע חדירת שקעים למצע)

המפתח הוא לבחור עומס התואם את עובי הסרט ולמנוע חדירת עומס מוגזם לסרט התחמוצת, מה שיגרום לתוצאות הנמדדות לכלול את ערך הקשיות של מצע סגסוגת האלומיניום (קשיות המצע נמוכה בהרבה מזו של סרט התחמוצת).

אם עובי שכבת התחמוצת הוא 5-20 מיקרומטר: בחרו עומס של 100-200 גרם (למשל, 100 גרם רגל, 200 גרם רגל), וקוטר הכניסה חייב להיות נשלט עד ל-1/3 מעובי השכבה (לדוגמה, עבור עובי שכבה של 10 מיקרומטר, אלכסון הכניסה ≤ 3.3 מיקרומטר).

אם עובי שכבת התחמוצת הוא < 5 מיקרומטר (שכבה דקה במיוחד): בחר עומס מתחת ל-50 גרם (למשל, 50 גרם), ויש להשתמש בעדשת מטרה בעלת הגדלה גבוהה (פי 40 ומעלה) כדי לצפות בשקע ולמנוע חדירה.

בעת ביצוע בדיקת קשיות, אנו מתייחסים לתקן: ISO 10074:2021 "מפרט לציפויי תחמוצת אנודית קשים על אלומיניום וסגסוגות אלומיניום", אשר מציין בבירור את כוחות הבדיקה וטווחי הקשיות שיש להשתמש בהם בעת מדידת סוגים שונים של ציפויי תחמוצת באמצעות בודק קשיות מיקרו ויקרס. המפרטים המפורטים מוצגים בטבלה שלהלן:

טבלה: ערכי קבלה לבדיקת מיקרו-קשיות ויקרס

הערה: עבור סרטי תחמוצת בעובי של יותר מ-50 מיקרומטר, ערכי המיקרו-קשיות שלהם נמוכים יחסית, במיוחד בשכבה החיצונית של הסרט.

2.3 אמצעי זהירות:

עבור אותו רכיב, יש למדוד 3 נקודות בכל אחד משלושה אזורים שונים, ויש לקחת את הערך הממוצע של 9 נקודות הנתונים כקשיות הסופית כדי למנוע את ההשפעה של פגמי שכבה מקומיים על התוצאות.
אם מופיעים "סדקים" או "ממשקים מטושטשים" בקצה השקע, זה מצביע על כך שהעומס גדול מדי וחדר לשכבת הסרט. יש להפחית את העומס ולבצע את הבדיקה שוב.