झिंक प्लेटिंग आणि क्रोमियम प्लेटिंग सारख्या धातूंच्या पृष्ठभागावरील लेपनांसाठी मायक्रो-विकर्स कठीणता चाचणीमध्ये चाचणी बलाची निवड

धातूंच्या लेपनांचे अनेक प्रकार आहेत. सूक्ष्मकठोरता चाचणीमध्ये वेगवेगळ्या लेपनांसाठी वेगवेगळ्या चाचणी बलांची आवश्यकता असते आणि चाचणी बलांचा वापर अंदाधुंदपणे करता येत नाही. त्याऐवजी, मानकांनी शिफारस केलेल्या चाचणी बलांच्या मूल्यांनुसारच चाचण्या घेतल्या पाहिजेत. आज आपण प्रामुख्याने पोलादावर लावलेल्या जस्त लेपनांच्या किंवा जस्त-ॲल्युमिनियम-मॅग्नेशियम मिश्रधातूच्या लेपनांच्या सूक्ष्म विकर्स कठोरता चाचणीची ओळख करून घेणार आहोत.

१. झिंक कोटिंगचे (किंवा ॲल्युमिनियम-मॅग्नेशियम कोटिंगचे) उच्च-गुणवत्तेचे धातुरचनाशास्त्रीय नमुने तयार करणे, ही कोटिंग चाचणीमधील पहिली पायरी आहे. झिंक कोटिंगचे नमुने तयार करण्यामध्ये नमुना घेणे, माउंटिंग करणे, आणि पूर्व-ग्राइंडिंग व पॉलिशिंग यांसारख्या अनेक टप्प्यांचा समावेश असतो. असे नमुने तयार करण्याचा उद्देश वर्कपीसच्या आडव्या छेदाच्या पृष्ठभागाला एका गुळगुळीत, सपाट पृष्ठभागात ग्राइंड करणे हा आहे, ज्यामुळे विकर्स इंडेंटेशन्स स्पष्टपणे दिसू शकतील आणि कठीणता मूल्ये मिळवण्यासाठी इंडेंटेशनच्या परिमाणांचे अचूक मोजमाप करणे सोपे होईल.

२. जस्त लेपनाच्या कठीणता चाचणीसाठी: जस्त लेपन तुलनेने जाड असल्यामुळे, वेगवेगळ्या चाचणी बलांचा वापर करून कठीणता चाचण्या केल्या जाऊ शकतात. एकाच नमुन्यावर, लावलेले चाचणी बल जितके कमी, तितका खळग्याचा आकार लहान; याउलट, चाचणी बल जितके जास्त, तितका खळग्याचा आकार मोठा. जर खळग्याच्या सभोवतालच्या लेपनावर तडे जाण्याची किंवा विकृत होण्याची चिन्हे दिसली, तर कमी चाचणी बल निवडले पाहिजे. जोपर्यंत विकर्स खळग्याच्या सभोवतालचे लेपन विकृत न होता तुलनेने अखंड राहत नाही, तोपर्यंत ही प्रक्रिया पुन्हा पुन्हा केली जाते—ही चाचणी बलाची पातळी नमुन्यासाठी योग्य मानली जाते.

२.१ कोटिंगच्या वेगवेगळ्या जाडी विशिष्ट चाचणी बल श्रेणींशी संबंधित असतात, जे चाचणी परिणामांमध्ये विकृती टाळण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. मायक्रो विकर्स हार्डनेस टेस्टर (HV) साठी लागू असलेल्या सामान्य कोटिंग्ज (झिंक प्लेटिंग, क्रोमियम प्लेटिंग) करिता चाचणी बल निवडीसाठी खालील संदर्भ दिला आहे:

२.२ इतर प्रमुख प्रभाव टाकणारे घटक

जाडी व्यतिरिक्त, खालील दोन घटक चाचणी बलाच्या निवडीवर आणखी परिणाम करतील आणि त्यांचा निर्णय प्रत्यक्ष परिस्थितीनुसार घेणे आवश्यक आहे:

कोटिंगच्या कठीणपणाची श्रेणी:

मऊ कोटिंग्ज (उदा., झिंक प्लेटिंग, HV < 200): जर चाचणी बल खूप कमी असेल, तर कोटिंगच्या प्लास्टिक विरूपणामुळे ठसे अस्पष्ट होऊ शकतात. शिफारस केलेल्या श्रेणीची वरची मर्यादा निवडण्याची शिफारस केली जाते (जसे की, जाडी 10 μm, 50gf चाचणी बल निवडा).

कठीण लेप (उदा., क्रोमियम प्लेटिंग, HV > 800): उच्च कठीणपणामुळे लहान ठसे उमटतात, म्हणून ठशाच्या कर्णाच्या मापनातील त्रुटी ±5% पेक्षा जास्त होऊ नये यासाठी चाचणी बल खूप कमी नसावे (उदा., जाडी 5 μm, 25gf चाचणी बल निवडावे).

२.३ मानके आणि विनिर्देशांच्या आवश्यकता

वेगवेगळ्या उद्योगांचे स्पष्ट मापदंड असतात. उदाहरणार्थ:

ऑटोमोटिव्ह उद्योगात सामान्यतः आयएसओ १४५७७ (इन्स्ट्रुमेंटेड इंडेंटेशन टेस्ट) वापरली जाते, जी कोटिंगच्या जाडीनुसार बलाचे मूल्य समायोजित करण्यास अनुमती देते;

सर्वसाधारण उद्योगात ASTM E384 चा संदर्भ घेतला जातो, ज्यानुसार इंडेंटेशनचा कर्ण कोटिंगच्या जाडीच्या ≤ १/२ आणि इंडेंटर टिपच्या त्रिज्येच्या ≥ १० पट असणे आवश्यक आहे (टिप इफेक्ट टाळण्यासाठी).

सारांशतः, धातूंच्या लेपनांच्या मायक्रो-विकर्स कठीणता चाचणीसाठी चाचणी बलाची निवड “जाडी प्रथम, कठीणता समायोजन आणि मानकाची हमी” या तर्काने केली जावी:

सर्वप्रथम, कोटिंगच्या जाडीनुसार चाचणी बलाची श्रेणी निश्चित करा (वरील तक्ता पहा);

कोटिंगच्या कठीणपणानुसार बलाचे मूल्य समायोजित करा (मऊ कोटिंगसाठी वरची मर्यादा आणि कठीण कोटिंगसाठी खालची मर्यादा निवडा);

शेवटी, चाचणी निकालांची वैधता सुनिश्चित करण्यासाठी उद्योग मानकांशी (जसे की ISO 14577 आणि ASTM E384) जुळवून घ्या.