ავტომობილის ალუმინის შენადნობის კომპონენტების ოქსიდის ფენის სისქისა და სიმტკიცის ტესტირების მეთოდი

ავტომობილის ალუმინის შენადნობის ნაწილებზე ანოდური ოქსიდის ფენა მათ ზედაპირზე ჯავშნის ფენის მსგავსად მოქმედებს. ის ალუმინის შენადნობის ზედაპირზე მკვრივ დამცავ ფენას ქმნის, რაც ზრდის ნაწილების კოროზიისადმი მდგრადობას და ახანგრძლივებს მათ მომსახურების ვადას. ამავდროულად, ოქსიდის ფენას აქვს მაღალი სიმტკიცე, რაც აუმჯობესებს ალუმინის შენადნობის ზედაპირის ცვეთამედეგობას.

ალუმინის შენადნობის ანოდური ოქსიდის ფენა ხასიათდება შედარებით მცირე სისქით და შედარებით მაღალი სიმტკიცით. ​​ინდენტერის მიერ ფირის ფენის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად აუცილებელია მიკროსიმტკიცისთვის შესაფერისი სატესტო აღჭურვილობის შერჩევა. ამიტომ, მისი სიმტკიცისა და სისქის შესამოწმებლად გირჩევთ გამოიყენოთ მიკროვიკერსის სიმტკიცის ტესტერი 0.01-1 კგფ სატესტო ძალით. ვიკერსის სიმტკიცის ტესტამდე, შესამოწმებელი სამუშაო ნაწილისგან უნდა გაკეთდეს ნიმუში. საჭირო აღჭურვილობაა მეტალოგრაფიული სამონტაჟო მანქანა (ეს ნაბიჯი შეიძლება გამოტოვდეს, თუ სამუშაო ნაწილს ორი ბრტყელი ზედაპირი აქვს), რათა სამუშაო ნაწილი დამაგრდეს ორ ბრტყელ ზედაპირიან ნიმუშში, შემდეგ კი გამოიყენეთ მეტალოგრაფიული სახეხი და გასაპრიალებელი მანქანა ნიმუშის გასაპრიალებლად და გასაპრიალებლად, სანამ არ მიიღწევა ნათელი ზედაპირი. სამონტაჟო მანქანა და სახეხი და გასაპრიალებელი მანქანა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:

1. ნიმუშის მომზადების ეტაპები (გამოიყენება სიმტკიცისა და სისქის ტესტირებისთვის)

1.1 ნიმუშის აღება: გამოსაცდელი კომპონენტიდან ამოიღეთ დაახლოებით 10 მმ × 10 მმ × 5 მმ ზომის ნიმუში (კომპონენტის დაძაბულობის კონცენტრაციის არეალის თავიდან აცილებით) და დარწმუნდით, რომ ტესტირების ზედაპირი ოქსიდის ფირის თავდაპირველი ზედაპირია.

1.2 დამაგრება: დაამაგრეთ ნიმუში ცხელი სამონტაჟო მასალით (მაგ., ეპოქსიდური ფისი), გამოაჩინეთ ოქსიდის ფირის ზედაპირი და განივი კვეთა (განივკვეთი საჭიროა სისქის ტესტირებისთვის), რათა თავიდან აიცილოთ ნიმუშის დეფორმაცია დაფქვის დროს.

1.3 დაფქვა და გაპრიალება: პირველ რიგში, ეტაპობრივად ჩაატარეთ სველი დაფქვა 400#, 800# და 1200# სახეხი ქაღალდებით. შემდეგ გააპრიალეთ 1μm და 0.5μm ალმასის გასაპრიალებელი პასტებით. და ბოლოს, დარწმუნდით, რომ ოქსიდის ფენასა და სუბსტრატს შორის ზედაპირი ნაკაწრებისგან თავისუფალია და კარგად ჩანს (განივკვეთი გამოიყენება სისქის დასაკვირვებლად).

2. ტესტირების მეთოდი: ვიკერსის მიკროსიმაგრის მეთოდი (HV)

2.1 ძირითადი პრინციპი: ჩაღრმავების შესაქმნელად, ფირის ზედაპირზე მცირე დატვირთვის (ჩვეულებრივ, 50-500 გ) გამოყენებით, გამოთვალეთ სიმტკიცე ჩაღრმავების დიაგონალური სიგრძის მიხედვით.

2.2 ძირითადი პარამეტრები: დატვირთვა უნდა შეესაბამებოდეს ფენის სისქეს (აირჩიეთ დატვირთვა < 100 გ, როდესაც ფენის სისქე < 10 მკმ, რათა თავიდან აიცილოთ ჩაღრმავება სუბსტრატში).

მთავარია, შევარჩიოთ დატვირთვა, რომელიც შეესაბამება ფენის სისქეს და თავიდან ავიცილოთ ზედმეტი დატვირთვის შეღწევა ოქსიდის ფენაში, რაც გამოიწვევს იმას, რომ გაზომილი შედეგები მოიცავს ალუმინის შენადნობის სუბსტრატის სიმტკიცის მნიშვნელობას (სუბსტრატის სიმტკიცე გაცილებით დაბალია, ვიდრე ოქსიდის ფენა).

თუ ოქსიდის ფენის სისქე 5-20 მკმ-ია: აირჩიეთ 100-200 გ დატვირთვა (მაგ., 100 გფ, 200 გფ) და ჩაღრმავების დიამეტრი უნდა იყოს კონტროლირებადი ფენის სისქის 1/3-ის ფარგლებში (მაგალითად, 10 მკმ ფენის სისქის შემთხვევაში, ჩაღრმავების დიაგონალი ≤ 3.3 მკმ).

თუ ოქსიდის ფენის სისქე < 5μm (ულტრა თხელი ფენა): შეარჩიეთ 50 გ-ზე ნაკლები დატვირთვა (მაგ., 50gf) და შეღწევადობის თავიდან ასაცილებლად ჩაღრმავების დასაკვირვებლად უნდა გამოიყენოთ მაღალი გადიდების ობიექტივი (40x ან მეტი).

სიმტკიცის ტესტის ჩატარებისას ჩვენ ვიყენებთ სტანდარტს: ISO 10074:2021 „ალუმინისა და ალუმინის შენადნობებზე მყარი ანოდური ოქსიდის საფარის სპეციფიკაცია“, რომელიც ნათლად განსაზღვრავს ტესტის ძალებს და სიმტკიცის დიაპაზონებს, რომლებიც უნდა იქნას გამოყენებული სხვადასხვა ტიპის ოქსიდის საფარის მიკროვიკერსის სიმტკიცის ტესტერით გაზომვისას. დეტალური სპეციფიკაციები მოცემულია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში:

ცხრილი: ვიკერსის მიკროსიმაგრის ტესტის მისაღები მნიშვნელობები

შენიშვნა: 50 მკმ-ზე მეტი სისქის ოქსიდის ფენებისთვის, მათი მიკროსიმაგრის მნიშვნელობები შედარებით დაბალია, განსაკუთრებით ფირის გარეთა ფენა.

2.3 სიფრთხილის ზომები:

ერთი და იგივე კომპონენტისთვის, 3 სხვადასხვა არეალში თითოეულში უნდა გაიზომოს 3 წერტილი და 9 მონაცემთა წერტილის საშუალო მნიშვნელობა უნდა იქნას აღებული საბოლოო სიმტკიცედ, რათა თავიდან იქნას აცილებული ლოკალური ფირის დეფექტების გავლენა შედეგებზე.
თუ ჩაღრმავების კიდეზე „ბზარები“ ან „ბუნდოვანი ზედაპირები“ გამოჩნდება, ეს მიუთითებს, რომ დატვირთვა ძალიან დიდია და შეაღწია ფირის ფენაში. დატვირთვა უნდა შემცირდეს და ტესტი ხელახლა უნდა ჩატარდეს.