ऑटोमोबाईल अॅल्युमिनियम मिश्रधातूच्या घटकांमधील ऑक्साईड फिल्मची जाडी आणि कठीणपणा तपासण्याची पद्धत

ऑटोमोबाईलच्या ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या भागांवरील ॲनोडिक ऑक्साईडचा थर त्यांच्या पृष्ठभागावर चिलखताच्या थराप्रमाणे काम करतो. तो ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या पृष्ठभागावर एक दाट संरक्षक थर तयार करतो, ज्यामुळे भागांची गंज-प्रतिरोधकता वाढते आणि त्यांचे सेवा आयुष्य वाढते. त्याचबरोबर, या ऑक्साईड थरात उच्च कठीणता असते, ज्यामुळे ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या पृष्ठभागाची झीज-प्रतिरोधकता सुधारू शकते.

ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या ॲनोडिक ऑक्साइड फिल्मची जाडी तुलनेने कमी आणि कठीणपणा तुलनेने जास्त असतो. इंडेंटरमुळे फिल्मच्या थराला होणारे नुकसान टाळण्यासाठी, सूक्ष्म कठीणपणासाठी योग्य चाचणी उपकरण निवडणे आवश्यक आहे. म्हणून, आम्ही त्याचा कठीणपणा आणि जाडी तपासण्यासाठी ०.०१-१ kgf चाचणी बलासह सूक्ष्म विकर्स कठीणपणा परीक्षक वापरण्याची शिफारस करतो. विकर्स कठीणपणा चाचणीपूर्वी, चाचणी करायच्या वर्कपीसचा नमुना बनवणे आवश्यक आहे. यासाठी आवश्यक उपकरण म्हणजे मेटलोग्राफिक माउंटिंग मशीन (जर वर्कपीसला दोन सपाट पृष्ठभाग असतील तर ही पायरी वगळता येते), ज्याद्वारे वर्कपीसला दोन सपाट पृष्ठभागांच्या नमुन्यात बसवले जाते. त्यानंतर, चमकदार पृष्ठभाग प्राप्त होईपर्यंत नमुन्याला घासण्यासाठी आणि पॉलिश करण्यासाठी मेटलोग्राफिक ग्राइंडिंग आणि पॉलिशिंग मशीनचा वापर केला जातो. माउंटिंग मशीन आणि ग्राइंडिंग व पॉलिशिंग मशीन खालील चित्रात दाखवले आहेत:

१. नमुना तयार करण्याच्या पायऱ्या (कठोरता आणि जाडी चाचणीसाठी लागू)

१.१ नमुना घेणे: चाचणी करायच्या घटकामधून अंदाजे १०मिमी × १०मिमी × ५मिमी आकाराचा नमुना कापा (घटकाच्या ताण केंद्रीकरण क्षेत्राला टाळून), आणि चाचणीचा पृष्ठभाग हा ऑक्साइड फिल्मचा मूळ पृष्ठभाग असल्याची खात्री करा.

१.२ माउंटिंग: ग्राइंडिंग दरम्यान नमुन्याचे विरूपण टाळण्यासाठी, ऑक्साइड फिल्मचा पृष्ठभाग आणि क्रॉस-सेक्शन (जाडीच्या चाचणीसाठी क्रॉस-सेक्शन आवश्यक आहे) उघडे ठेवून, नमुना हॉट माउंटिंग मटेरियल (उदा., इपॉक्सी रेझिन) वापरून माउंट करा.

१.३ ग्राइंडिंग आणि पॉलिशिंग: सर्वप्रथम, ४००#, ८००#, आणि १२००# सँडपेपर वापरून टप्प्याटप्प्याने वेट ग्राइंडिंग करा. त्यानंतर १μm आणि ०.५μm डायमंड पॉलिशिंग पेस्टने पॉलिश करा. शेवटी, ऑक्साइड फिल्म आणि सबस्ट्रेटमधील इंटरफेस ओरखडा-मुक्त आणि स्पष्टपणे दिसेल याची खात्री करा (जाडीच्या निरीक्षणासाठी क्रॉस-सेक्शनचा वापर केला जातो).

२. चाचणी पद्धत: विकर्स मायक्रो हार्डनेस पद्धत (HV)

२.१ मुख्य तत्त्व: फिल्मच्या पृष्ठभागावर एक खळगी तयार करण्यासाठी डायमंड पिरॅमिड इंडेंटरचा वापर करून लहान भार (सहसा ५०-५०० ग्रॅम) लावा आणि त्या खळगीच्या कर्णाच्या लांबीच्या आधारावर कठीणपणाची गणना करा.

२.२ प्रमुख मापदंड: भार फिल्मच्या जाडीशी जुळला पाहिजे (सबस्ट्रेटमध्ये खोलवर रुतणारा ठसा टाळण्यासाठी, फिल्मची जाडी < १०μm असताना < १००g भार निवडावा).

मुख्य गोष्ट म्हणजे फिल्मच्या जाडीशी जुळणारा भार निवडणे आणि अतिरिक्त भार ऑक्साइड फिल्ममध्ये शिरण्यापासून रोखणे, ज्यामुळे मोजलेल्या परिणामांमध्ये ॲल्युमिनियम मिश्रधातूच्या सब्सट्रेटच्या कठीणपणाच्या मूल्याचा समावेश होईल (सब्सट्रेटचा कठीणपणा ऑक्साइड फिल्मपेक्षा खूपच कमी असतो).

जर ऑक्साइड फिल्मची जाडी 5-20μm असेल: 100-200g चा भार निवडा (उदा., 100gf, 200gf), आणि इंडेंटेशनचा व्यास फिल्मच्या जाडीच्या 1/3 च्या आत नियंत्रित केला पाहिजे (उदाहरणार्थ, 10μm फिल्मच्या जाडीसाठी, इंडेंटेशनचा कर्ण ≤ 3.3μm).

जर ऑक्साइड फिल्मची जाडी < ५μm (अति-पातळ फिल्म) असेल तर: ५० ग्रॅमपेक्षा कमी भार निवडा (उदा., ५०gf), आणि भेदन टाळण्यासाठी इंडेंटेशनचे निरीक्षण करण्याकरिता उच्च-विस्तारीकरण ऑब्जेक्टिव्ह लेन्स (४०x किंवा त्याहून अधिक) वापरणे आवश्यक आहे.

कठोरता चाचणी करताना, आम्ही ISO 10074:2021 “ॲल्युमिनियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्रधातूंवरील कठोर ॲनोडिक ऑक्साइड लेपनांसाठी विनिर्देश” या मानकाचा संदर्भ घेतो, ज्यामध्ये मायक्रो विकर्स कठोरता परीक्षकाद्वारे विविध प्रकारच्या ऑक्साइड लेपनांचे मापन करताना वापरायची चाचणी बले आणि कठोरता श्रेणी स्पष्टपणे नमूद केल्या आहेत. तपशीलवार विनिर्देश खालील तक्त्यामध्ये दर्शविले आहेत:

तक्ता: विकर्स सूक्ष्मकठोरता चाचणीसाठी स्वीकृती मूल्ये

टीप: ५० μm पेक्षा जास्त जाडीच्या ऑक्साइड फिल्म्सची सूक्ष्मकठोरता मूल्ये तुलनेने कमी असतात, विशेषतः फिल्मच्या बाहेरील थराची.

२.३ घ्यावयाची खबरदारी:

परिणामांवर स्थानिक फिल्म दोषांचा प्रभाव टाळण्यासाठी, त्याच घटकासाठी 3 वेगवेगळ्या क्षेत्रांमध्ये प्रत्येकी 3 बिंदू मोजले पाहिजेत आणि 9 डेटा बिंदूंची सरासरी अंतिम कठीणता म्हणून घेतली पाहिजे.
जर इंडेंटेशनच्या कडेला "तडे" किंवा "अस्पष्ट इंटरफेस" दिसले, तर याचा अर्थ असा होतो की भार खूप जास्त आहे आणि तो फिल्मच्या थरात घुसला आहे. भार कमी करून चाचणी पुन्हा घेतली पाहिजे.