لایه اکسید آندی روی قطعات آلیاژ آلومینیوم خودرو مانند یک لایه زره روی سطح آنها عمل میکند. این لایه یک لایه محافظ متراکم روی سطح آلیاژ آلومینیوم تشکیل میدهد که مقاومت در برابر خوردگی قطعات را افزایش داده و عمر مفید آنها را افزایش میدهد. در همین حال، لایه اکسید سختی بالایی دارد که میتواند مقاومت سایشی سطح آلیاژ آلومینیوم را بهبود بخشد.
لایه اکسید آندی آلیاژ آلومینیوم با ضخامت نسبتاً کم و سختی نسبتاً بالا مشخص میشود. برای جلوگیری از آسیب به لایه لایه توسط فرورونده، لازم است تجهیزات آزمایش مناسب برای میکروسختی انتخاب شود. بنابراین، توصیه میکنیم از یک دستگاه سختیسنج میکرو ویکرز با نیروی آزمایش 0.01-1 کیلوگرم نیرو برای آزمایش سختی و ضخامت آن استفاده کنید. قبل از آزمایش سختی ویکرز، قطعه کار مورد آزمایش باید به یک نمونه تبدیل شود. تجهیزات مورد نیاز یک دستگاه نصب متالوگرافی است (اگر قطعه کار دارای دو سطح صاف باشد، میتوان این مرحله را حذف کرد) تا قطعه کار را روی یک نمونه با دو سطح صاف نصب کند، سپس از یک دستگاه سنگزنی و صیقلکاری متالوگرافی برای سنگزنی و صیقلکاری نمونه تا رسیدن به یک سطح روشن استفاده کنید. دستگاه نصب و دستگاه سنگزنی و صیقلکاری در شکل زیر نشان داده شده است:
۱. مراحل آمادهسازی نمونه (قابل استفاده برای آزمایش سختی و ضخامت)
۱.۱ نمونهبرداری: نمونهای به ابعاد تقریبی ۱۰ میلیمتر × ۱۰ میلیمتر × ۵ میلیمتر از قطعه مورد آزمایش (به جز ناحیه تمرکز تنش قطعه) برش دهید و مطمئن شوید که سطح مورد آزمایش، سطح اصلی لایه اکسید است.
۱.۲ مانت کردن: نمونه را با ماده مانت داغ (مثلاً رزین اپوکسی) مانت کنید، سطح لایه اکسید و سطح مقطع آن را (برای آزمایش ضخامت، سطح مقطع لازم است) نمایان کنید تا از تغییر شکل نمونه در حین سنگزنی جلوگیری شود.
۱.۳ سنگزنی و صیقلکاری: ابتدا، سنگزنی مرطوب مرحله به مرحله را با کاغذ سنبادههای شماره ۴۰۰، ۸۰۰ و ۱۲۰۰ انجام دهید. سپس با خمیرهای صیقل الماس ۱ میکرومتر و ۰.۵ میکرومتر صیقل دهید. در نهایت، مطمئن شوید که سطح مشترک بین لایه اکسید و زیرلایه بدون خراش و به وضوح قابل مشاهده است (از سطح مقطع برای مشاهده ضخامت استفاده میشود).
روش آزمایش ۲: روش ریزسختی سنجی ویکرز (HV)
۲.۱ اصل هسته: از یک فرورونده هرمی الماسی برای اعمال بار کم (معمولاً ۵۰ تا ۵۰۰ گرم) بر روی سطح فیلم استفاده کنید تا یک فرورفتگی ایجاد شود و سختی را بر اساس طول مورب فرورفتگی محاسبه کنید.
۲.۲ پارامترهای کلیدی: بار باید با ضخامت لایه رنگ مطابقت داشته باشد (برای جلوگیری از نفوذ فرورفتگی به زیرلایه، وقتی ضخامت لایه رنگ کمتر از ۱۰ میکرومتر است، بار کمتر از ۱۰۰ گرم انتخاب کنید)
نکته کلیدی این است که باری را انتخاب کنید که با ضخامت لایه نازک مطابقت داشته باشد و از نفوذ بار بیش از حد به لایه نازک اکسید جلوگیری شود، زیرا این امر باعث میشود نتایج اندازهگیری شده شامل مقدار سختی زیرلایه آلیاژ آلومینیوم نیز باشد (سختی زیرلایه بسیار کمتر از لایه نازک اکسید است).
اگر ضخامت لایه اکسید ۵-۲۰ میکرومتر باشد: نیرویی معادل ۱۰۰-۲۰۰ گرم (مثلاً ۱۰۰ گرم، ۲۰۰ گرم) انتخاب کنید و قطر فرورفتگی باید در محدوده ۱/۳ ضخامت لایه کنترل شود (برای مثال، برای ضخامت لایه ۱۰ میکرومتر، قطر فرورفتگی ≤ ۳.۳ میکرومتر).
اگر ضخامت لایه اکسید کمتر از ۵ میکرومتر باشد (لایه فوق نازک): نیرویی کمتر از ۵۰ گرم (مثلاً ۵۰ گرم) انتخاب کنید و برای مشاهده فرورفتگی و جلوگیری از نفوذ، باید از یک عدسی شیئی با بزرگنمایی بالا (۴۰ برابر یا بالاتر) استفاده شود.
هنگام انجام آزمایش سختی، ما به استاندارد ISO 10074:2021 «مشخصات پوششهای اکسیدی آندی سخت روی آلومینیوم و آلیاژهای آلومینیوم» مراجعه میکنیم که به وضوح نیروهای آزمایش و محدودههای سختی مورد استفاده هنگام اندازهگیری انواع مختلف پوششهای اکسیدی با دستگاه سختیسنج میکرو ویکرز را مشخص میکند. مشخصات دقیق در جدول زیر نشان داده شده است:
جدول: مقادیر قابل قبول برای آزمایش ریزسختی ویکرز
| آلیاژ | میکروسختی / HV0.05 |
| کلاس ۱ | ۴۰۰ |
| کلاس ۲ (الف) | ۲۵۰ |
| کلاس ۲ (ب) | ۳۰۰ |
| کلاس ۳ (الف) | ۲۵۰ |
| کلاس ۳ (ب) | مورد توافق قرار گیرد |
نکته: برای لایههای اکسیدی با ضخامت بیش از 50 میکرومتر، مقادیر ریزسختی آنها نسبتاً پایین است، به خصوص لایه بیرونی لایه.
۲.۳ اقدامات احتیاطی:
برای یک قطعه یکسان، باید ۳ نقطه در هر یک از ۳ ناحیه مختلف اندازهگیری شود و مقدار میانگین ۹ نقطه داده شده به عنوان سختی نهایی در نظر گرفته شود تا از تأثیر عیوب موضعی فیلم بر نتایج جلوگیری شود.
اگر «ترک» یا «سطح مشترک تار» در لبه فرورفتگی ظاهر شود، نشان میدهد که بار بیش از حد بزرگ است و به لایه فیلم نفوذ کرده است. بار باید کاهش یابد و آزمایش دوباره انجام شود.
زمان ارسال: سپتامبر-08-2025
