Mesurer la dureté d'un revêtement est une étape cruciale dans diverses industries, de la fabrication à la science des matériaux. Le testeur de dureté Knoop est un instrument spécialisé qui fournit des mesures de dureté précises et fiables pour les revêtements minces et les petites zones de test. En tant que fournisseur deTesteur de dureté Knoop, je connais bien le fonctionnement et la signification de cet appareil. Dans ce blog, je vais vous guider tout au long du processus de mesure de la dureté d'un revêtement à l'aide d'un testeur de dureté Knoop.
Comprendre les tests de dureté Knoop
Le test de dureté Knoop est une méthode de test de dureté par micro-indentation. Il est similaire au test de dureté Vickers mais utilise une forme de pénétrateur différente. Le pénétrateur Knoop est un diamant pyramidal à quatre côtés de forme allongée. Lorsqu’une charge est appliquée sur le pénétrateur, elle crée une empreinte sur la surface du revêtement. La taille de cette indentation est ensuite mesurée et l'indice de dureté Knoop (KHN) est calculé en fonction de la charge appliquée et de la surface de l'indentation.
Le test Knoop est particulièrement utile pour mesurer la dureté des revêtements minces car l'indentation longue et étroite minimise l'influence du substrat sur la mesure. Cela contraste avec d'autres tests de dureté, dans lesquels le substrat peut affecter la taille de l'indentation et conduire à des valeurs de dureté inexactes pour le revêtement.
Préparation de l'échantillon de revêtement
Avant de pouvoir mesurer la dureté d'un revêtement avec un testeur de dureté Knoop, vous devez préparer correctement l'échantillon. Voici les étapes :
Nettoyage de l'échantillon
La première étape consiste à nettoyer soigneusement l’échantillon de revêtement. Toute saleté, huile ou débris sur la surface peut affecter l'indentation et conduire à des résultats inexacts. Vous pouvez utiliser un détergent doux et une brosse douce pour nettoyer l'échantillon, puis rincer à l'eau distillée et sécher avec un chiffon propre et non pelucheux.
Montage de l'échantillon
Si le revêtement est appliqué sur un substrat petit ou de forme irrégulière, il peut être nécessaire de monter l'échantillon dans un matériau de montage approprié. Cela garantit que l'échantillon est stable pendant le processus de test et que la surface est plate et perpendiculaire au pénétrateur. Il existe différents matériaux de montage, tels que les résines époxy, qui peuvent être durcies à température ambiante ou à la chaleur.
Polissage de l'échantillon
Pour obtenir des mesures précises de dureté, la surface du revêtement doit être lisse et plane. Vous pouvez utiliser une série de papiers abrasifs ou de produits de polissage pour polir l'échantillon. Commencez avec un abrasif grossier et passez progressivement à des abrasifs plus fins jusqu'à ce que la finition de surface souhaitée soit obtenue. L'étape finale de polissage doit être effectuée avec un abrasif très fin pour minimiser les rayures de surface.
Configuration du testeur de dureté Knoop
Une fois l’échantillon préparé, vous devez configurer le testeur de dureté Knoop. Voici les étapes clés :
Sélection de la charge
La charge appliquée lors du test de Knoop est un paramètre important. La charge doit être sélectionnée en fonction de l'épaisseur et de la dureté du revêtement. Pour les revêtements minces, une faible charge est généralement utilisée pour éviter toute indentation à travers le revêtement et dans le substrat. La charge est généralement spécifiée en grammes - force (gf) ou newtons (N). La plupart des testeurs de dureté Knoop vous permettent de choisir parmi une gamme de charges.
Mise au point du microscope
Le testeur de dureté Knoop est équipé d'un microscope pour mesurer la taille de l'indentation. Vous devez focaliser le microscope sur la surface de l’échantillon de revêtement. Cela implique d’ajuster le bouton de mise au point jusqu’à ce que la surface de l’échantillon soit clairement visible. Assurez-vous que l'image est nette et que le réticule du microscope est aligné avec le centre de la zone où vous souhaitez faire l'indentation.
Remise à zéro du pénétrateur
Avant de réaliser l'indentation, vous devez mettre à zéro le pénétrateur. Cela garantit que le pénétrateur est dans la bonne position de départ et que la charge appliquée est précise. La plupart des testeurs de dureté Knoop disposent d'un mécanisme de mise à zéro qui vous permet de régler le pénétrateur sur la position zéro.
Faire l'indentation
Après avoir configuré le testeur de dureté Knoop, vous êtes prêt à réaliser l'indentation. Voici comment procéder :
Application de la charge
Une fois le pénétrateur remis à zéro, vous pouvez appliquer la charge sélectionnée à l'échantillon de revêtement. Cela se fait généralement en appuyant sur un bouton ou en tournant un bouton du testeur. La charge est appliquée progressivement sur une période de temps spécifiée, généralement quelques secondes. Le pénétrateur est ensuite maintenu en place pendant un certain temps de séjour, ce qui permet à l'indentation de se stabiliser.
Mesurer l'indentation
Une fois le temps de séjour écoulé, la charge est retirée et le pénétrateur est rétracté. Vous pouvez ensuite utiliser le microscope du testeur de dureté Knoop pour mesurer la longueur de la longue diagonale de l'indentation Knoop. Cela se fait en alignant le réticule du microscope avec les extrémités de la longue diagonale et en lisant la mesure sur l'échelle du microscope.
Calcul du nombre de dureté Knoop
Une fois que vous avez mesuré la longueur de la grande diagonale de l'indentation, vous pouvez calculer l'indice de dureté Knoop (KHN) à l'aide de la formule suivante :
[KHN=\frac{14.229F}{d^{2}}]
où (F) est la charge appliquée en grammes - la force (gf) et (d) est la longueur de la grande diagonale de l'indentation en millimètres.
Le résultat est exprimé en unités de dureté Knoop. Un indice de dureté Knoop plus élevé indique un revêtement plus dur.
Interprétation des résultats
L'interprétation des résultats de dureté Knoop nécessite une certaine connaissance du matériau de revêtement et de l'application. Voici quelques facteurs à considérer :
Comparaison avec les normes
Vous pouvez comparer l'indice de dureté Knoop mesuré avec les normes industrielles ou les spécifications du matériau de revêtement. Cela peut vous aider à déterminer si le revêtement répond aux critères de dureté requis.
Variation de dureté
Si vous faites plusieurs empreintes sur l'échantillon de revêtement, vous pouvez observer une certaine variation dans les valeurs de dureté. Cela peut être dû à des facteurs tels que la variation de l’épaisseur du revêtement, la rugosité de la surface ou les inhomogénéités du matériau de revêtement. Vous pouvez calculer la valeur moyenne de dureté et l'écart type pour évaluer la cohérence de la dureté du revêtement.
Dépannage des problèmes courants
Au cours du processus de test de dureté Knoop, vous pouvez rencontrer des problèmes courants. Voici quelques solutions :
Mesures d'indentation inexactes
Si les mesures d'indentation sont inexactes, cela peut être dû à un pénétrateur sale ou endommagé, à une mauvaise mise au point du microscope ou à un réticule mal aligné. Vous devez nettoyer ou remplacer le pénétrateur si nécessaire, recentrer le microscope et vous assurer que les réticules sont correctement alignés.
Indentation à travers le revêtement
Si l'indentation traverse le revêtement et pénètre dans le substrat, cela signifie que la charge appliquée est trop élevée. Vous devez réduire la charge et répéter le test.
Conclusion
Mesurer la dureté d'un revêtement avec un testeur de dureté Knoop est une méthode précise et fiable. En suivant les étapes décrites dans ce blog, vous pouvez obtenir des mesures précises de dureté pour vos échantillons de revêtement. En tant que fournisseur deTesteur de dureté Knoop, nous proposons égalementTesteur de dureté Micro VickersetRemise Testeur de dureté Vickers à faible chargepour répondre à différents besoins de tests.
Si vous êtes intéressé par l'achat d'un testeur de dureté Knoop ou si vous avez des questions sur les tests de dureté, n'hésitez pas à nous contacter pour une discussion plus approfondie et une négociation d'approvisionnement.
Références
- ASTM E384 - 17, Méthode d'essai standard pour la dureté Knoop et Vickers des matériaux.
- Callister, WD et Rethwisch, DG (2017). Science et ingénierie des matériaux : une introduction. Wiley.
- Bhadeshia, HKDH et Honeycombe, RWK (2017). Aciers : microstructure et propriétés. Elsevier.