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自动化将维氏硬度测试带入了21世纪

作者:硬度计服务商创诚致佳
发布时间:2019-12-17
内容摘要:随着应用对工程材料的需求不断增加,以及最终产品的预期寿命所占的比重不断提高,预计测试将在产品开发和质量控制流程中发挥越来越重要的作用。热处理已被广泛认为是可以影响材料性能的参数,并且通过应用新颖的硬度测试技术,开发工程师和质量实验室经理能够以更高的效率评估材料性能。新颖的成像功能支持大面积评估,简化...

随着应用对工程材料的需求不断增加,以及最终产品的预期寿命所占的比重不断提高,预计测试将在产品开发和质量控制流程中发挥越来越重要的作用。

热处理已被广泛认为是可以影响材料性能的参数,并且通过应用新颖的硬度测试技术,开发工程师和质量实验室经理能够以更高的效率评估材料性能。新颖的成像功能支持大面积评估,简化了对焊缝和完整焊缝的分析。

技术提示

现代维氏测试系统已在最苛刻的质量控制应用中被接受。

当今可用的最先进的维克斯测试解决方案应用了自动控制和专用软件,以简化测试过程。

这些系统可以通过将各个测试结果和坐标拼接在一起来调查大面积区域。

维氏测试是确定高级合金硬度的最有用,最准确的测试之一。该测试由英国的维克斯公司(Vickers Company)在1920年代开发,用于测试装甲板。

维氏测试非常适合表征具有极硬表面的材料。因此,它也可用于评估焊接接头和被称为热影响区(HAZ)的区域。

在维氏测试中,材料的表面通过四面金字塔形金刚石压头经受标准压力达标准时间。在显微镜下测量所得压痕的对角线,并从换算表中读取维氏硬度值。

现代维氏测试系统

现代维氏测试系统已在最苛刻的质量控制应用中得到认可,包括对潜艇船体的焊接进行检查以及对重型工厂机械进行热处理。当今可用的最先进的维克斯测试解决方案应用了自动控制和专用软件,以简化测试过程。这些系统可以通过将各个测试结果和坐标拼接在一起来调查大面积区域。

在核潜艇的围护结构的设计和制造中可以找到这种应用的一个例子。密闭结构或耐压船体由焊接的高强度海军优质1号钢组成,并有望在船舶30年的使用寿命中承受巨大的压力变化。钢和焊接接头的稳健表征使工程师能够预测这些结构的预期寿命。潜水艇的检查需要对母材,热影响区和焊缝进行全面的破坏性和非破坏性测试。材料,接头设计和焊接技术的变化会对接头强度产生重大影响。在整个容器生产过程中,必须不断确保对焊接质量的验证。

手动执行这些测试既耗时又昂贵。使用传统设备进行测试的局限性包括设备的机械工作台的图像容量和物理运动。

显而易见的答案是高级自动化和测试解决方案的应用,这些解决方案不仅可以减少测试时间,而且可以保持最高水平的质量控制。

现代化的维氏微/宏观,0.2至30Kgf的硬度测试系统,具有自动压痕,电动XYZ平台,多个透镜和样品扫描软件,结合了自动化与准确性。

对于此特定应用而言,最重要的是,自动化测试系统可以合并自动将间隔约250微米的多个测试点的图像缝合在一起的功能。该软件随附的模板简化了该过程。

在准备好样品后,可以将调查范围从包括热影响区在内的数十个点增加到覆盖整个焊缝的25,000个以上的点。用1Kgf的硬度创建每个测试点。

选择载荷和间距以最大化密度,同时仍保留结果的足够分辨率,以区分制造的接头内的细微微观结构差异。

自动化的维氏硬度测试也可以用作研究和开发工具,以选择更好的材料并设计和制造更好的耐压船体。可以进行调查以比较使用不同类型的焊缝或焊接材料制造的埋弧三通-对接焊缝。此类研究的目的之一是确定由于焊接准备几何形状而导致母板稀释到焊接材料中的任何潜在影响。按顺序依次强调根部焊缝和进行中的焊缝焊缝的比较可得出有见地的结果。

在这些研究中,与每次焊接相关的峰值硬度清楚地表明与热影响区的最高硬度区域相关。HAZ宽度和硬度范围的微小差异与自动焊接实践中不同的焊接参数有关。

对焊缝的分析确定了与盖焊缝和趾焊缝运行相关的更高硬度的区域。在2D和3D成像下,调查还可以显示硬度轮廓。扫描电子显微镜也可以使用硬度压痕坐标为指导进行。

硬度测试的这种能力水平可提供完整焊接接头相关变化的全面信息。能够将与CTOD测试件相关的疲劳裂纹更精确地对准焊缝内的目标位置是一项发展,它提供了至关重要的见解,尤其是在提出了焊接技术,接头设计和焊接材料的变化的地方。

然后可以生成一个更全面的焊缝断裂韧性特征数据库,这将增强任何新设计的安全性。

自动化的Vickers系统支持用于航空航天,赛车,石油,医疗,工具制造和一般工程领域的各种热处理和表面工程工艺测试协议,包括真空硬化和等离子氮化。

流程质量和交付绩效是为客户提供最佳服务的关键。ISO 9001和AS 9100认证确保质量目标达到或超过客户期望。

这些标准可用于加工各种材料,例如超级合金,不锈钢以及各种工具钢,碳钢和合金钢,铜和铜合金。在这种苛刻的环境中,硬度测试在生产过程中起着至关重要的作用。

现代化的测试实验室必须能够满足从50HV 0.2到69HRC的各种硬度要求。

服务,支持和设备校准以及应用经验也必须纳入为实验室配备高度自动化的硬度测试机的决定中


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