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ビッカース硬さ試験機

ビッカース硬さ試験機「Qness」シリーズは、ビッカース硬さ試験を全く新しいレベルに引き上げます。最新世代のハイエンドモデルは、短いサイクルタイムと最高の精度を兼ね備えています。8ポジションのツールチェンジャー、包括的なソフトウェア、Qconnectによる接続性などの機能により、このビッカース硬さ試験機シリーズは、市場で最も革新的な製品を求めるお客様にとって最適な選択肢となります。

マイクロビッカース硬さ試験機 テストフォースレンジ: 0.25 g – 62.5 kg

マクロビッカース硬さ試験機 テストフォースレンジ: 0.3 kg – 3000 kg

全自動ビッカース硬さ試験機 テストフォースレンジ: 0.3 kg – 3000 kg

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バックグラウンド情報 ビッカース硬さ試験 (DIN EN ISO 6507)

SmithとSandlandの考えに基づき、1925年にイギリスのVickers工場で、ダイヤモンドピラミッドを圧子として使用する硬さ試験法が開発された。

表面角が136°の正四角錐のダイヤモンドを、一定の試験荷重で試験片の好ましい研磨面に垂直に押し付ける。一定の露光時間の後、試験片を再び取り出し、圧痕の2つの対角線(d1とd2)を測定顕微鏡で測定する。そして、平均長さdを算出する。そして、ビッカース硬度を所定の計算式に基づいて求める。

1. 試験力Fによるダイヤモンドピラミッドの試験片への圧入

試験力Fによるダイヤモンドピラミッドの試験片への圧入

2. 直径dの圧痕の測定

直径dの圧痕の測定

ビッカース硬度の算出

ビッカース計算式:

ビッカース硬度の算出

規格に準拠したテストを行うための前提条件

規格に準拠したテストを行うためには、様々な前提条件を満たす必要があります:

規格に準拠したテストを行うための前提条件

試験温度

  • 通常の要件:10°C bis 35°C
  • 高い要件を満たしています:23°C ± 5°C

ワークの厚さ

  • t ≥ 1.5 * d t = 試料または層の厚さ d = 圧痕の対角線の平均長さ

窪みとエッジの距離

  • 鋼、銅、銅合金の場合
    • a ≥ 2.5  * d
    • b ≥ 3 * d
  • 軽金属、Pb、Zn、およびそれらの合金の場合
    • a ≥ 3 * d
    • b ≥ 6 * d

マクロ、スモールフォース、ミクロの硬さの範囲で区別されています。

マクロ硬さの範囲

比較的厚い部品の一般的なテスト

推奨試験荷重

値の名称

980.70

HV 100

490.30

HV 50

294.20

HV 30

196.10

HV 20

98.67

HV 10

49.03

HV 5

小さい力の範囲

薄いワーク、薄い表面層、フォイルのテスト

推奨試験荷重

値の名称

29.42

HV 3

19.6

HV 2

9.807

HV 1

4.903

HV 0.5

2.942

HV 0.3

1.961

HV 0.2

微小硬さの範囲

構造体単体での測定

推奨試験荷重

値の名称

0.981

HV 0.1

0.490

HV 0.05

0.245

HV 0.025

0.196

HV 0.02

0.098

HV 0.01

ビッカース硬さ試験結果

DIN EN ISO 6507-1によると、ビッカース試験の結果は以下のように示されています:

700 HV 10 / 20   ⇒   ビッカース硬度

700 HV 10 / 20   ⇒   ビッカース硬度の略語

700 HV 10 / 20   ⇒   テストフォース仕様:試験力 [N] = 9.807 * 試験力規定

700 HV 10 / 20   ⇒   試験力の印加時間(1~15秒の場合は省略 )

硬度の深さの測定

また、硬さの深さを測定する方法としては、ビッカース試験が好まれている。主に、ケースハードニング(CHD)後、窒化処理(NHD)後、高周波焼入れ(SHD)後の硬度の深さを区別します。

ケースハードニング(CHD)後の焼入れ深さ

ケースハードニング・デプス(CHD)をテストする際には、HV1の硬さを表面から一定の距離を置いて断面で測定します。個々の刻み目の間の距離に関する前述の規則に従うため、これは通常「ジグザグの線」として行われます。その値をグラフ化したものがCHDである。CHDは、硬さがある限界値を下回る距離である。通常、限界値はGH=550HV1ですが、逸脱した値を求めることができます。

この方法の一例を以下の画像に示します。ケースハードニングデプス(CHD)は、値のペアから計算することもできます。

表面からの距離 [mm] ⇒ 硬度 [HV1]の場合

0.1 ⇒ 717
0.2 ⇒ 718
0.3 ⇒ 705
0.4 ⇒ 675
0.5 ⇒ 645
0.6 ⇒ 610
0.7 ⇒ 580
0.8 ⇒ 550
0.9 ⇒ 520
1.0 ⇒ 490
1.1 ⇒ 465
1.2 ⇒ 450
1.3 ⇒ 440
1.4 ⇒ 430
1.5 ⇒ 425

表面からの距離 [mm] ⇒ 硬度 [HV1]の場合

CHD = ケース硬化深さ

窒化後の焼入れ深さ

窒化硬化層の深さ(NHD)をテストする際、HV0.5の硬さは表面から一定の距離を置いた断面で測定されます。個々の刻み目の間の距離に関する前述の規則に従うため、これは通常「ジグザグの線」として行われます。その値をグラフにしたものです。NHDとは、硬度がある限界値を下回る距離のことです。通常、限界値はGH=コアの硬さ+50HVと定義されていますが、逸脱した値を求めることもできます。

この方法の一例を以下の画像に示します。また、窒化硬化深さ(NHD)は、値の組から算出することができます。

表面からの距離 [mm] ⇒ 硬度 [HV1]の場合

0.05 ⇒ 1080
0.1 ⇒ 1050
0.2 ⇒ 350
0.3 ⇒ 257
0.4 ⇒ 250
0.5 ⇒ 250
0.6 ⇒ 250
0.7 ⇒ 250
0.8 ⇒ 250
0.9 ⇒ 250
1.0 ⇒ 250

表面からの距離 [mm] ⇒ 硬度 [HV1]の場合

NHD = 窒化硬化層の深さ

リミット硬さ GH = コア硬度 KH + 50 HV

高周波焼入れ後の焼入れ深さ

高周波焼入れの深さ(SHD)をテストする際、HV15の硬さは表面から一定の距離を置いた断面で測定されます。個々の刻み目の間の距離に関する前述の規則に準拠するため、通常は「ジグザグの線」として行われます。その値をグラフにしたものがSHDである。SHDは、硬さがある限界を下回る距離である。通常、限界値はGH=最小表面硬度の85%と定義されているが、逸脱した値を求めることもできる。

この方法の一例を以下の画像に示します。また、誘導硬化深さ(SHD)は、値の組から計算することができます。

表面からの距離 [mm] ⇒ 硬度 [HV1]の場合

0.1 ⇒ 698
0.2 ⇒ 700
0.3 ⇒ 703
0.4 ⇒ 705
0.5 ⇒ 705
0.6 ⇒ 705
0.7 ⇒ 703
0.8 ⇒ 701
0.9 ⇒ 698
1.0 ⇒ 700
1.1 ⇒ 701
1.2 ⇒ 660
1.3 ⇒ 500
1.4 ⇒ 300
1.5 ⇒ 285
1.6 ⇒ 284
1.7 ⇒ 283
1.8 ⇒ 285
1.9 ⇒ 282
2.0 ⇒ 281
 

表面からの距離 [mm] ⇒ 硬度 [HV1]の場合

SHD = 表面硬化の深さ

ターゲット58+4 HRC
650+100 HV10
⇒ GH85%(650HV)
⇒ GH =553 HV