Како измерити тврдоћу дамаск ножа?

一, научна основа мерења тврдоће: основна логика материјалних својстава и метода испитивања
Тврдоћа дамаск ножа у основи је способност његовог материјала да се одупре локалном пластичном деформацији, која је одређена композицијом, микроструктуром и процесом пречишћавања топлоте челика.
1. Корелација између тврдоће и материјалних својстава
Позитивна корелација између садржаја и тврдоће угљеника
Тврдоћа дамаск челика углавном је одређена њеним садржајем угљеника. На пример, традиционални високи челик од угљеника (као што је 1095 челика, са садржајем угљеника у износу од 0,95%) може постићи тврдоћу ХРЦ 60 - 62 након гашења, док низак угљени челик (попут 1020 челика, са садржајем угљеника од 0,20%) има тврдоћу само 40-45. Атоми угљеника значајно побољшавају тврдоћу челика кроз чврсти раствор јачање и карбидне падавине (као што је ФЕ-Ц).
Ефекат побољшања тврдоће елемената
Алуминијски елементи као што су хромијум (ЦР), молибден (мо) и ванадијум (в) даљње појачавају тврдоћу рафинирањем величине зрна и формирање тврдих карбрижа (као што су ЦР ₇ Ц3, ВЦ). На пример, тврдоћа М390 Дамаск челика (која садржи 20% ЦР, 1% МО, 0,6% В) може достићи ХРЦ 61-63, а отпорност на хабање је 40% већа од оне од 1095 челика.
Контрола микроструктуре на тврдоћу
Процес преклопног ковања Дамаск челика чини композитну структуру марченских матрица и честица карбида. Висока густина мансилације дислокације мартензита (око 10 ± цм ⁻ ²) пружа основну тврдоћу, док честице карбида (величина 0,5-5 μ м) делују као тврде фазе за растјерање стреса и одлагање пластичне деформације. На пример, студија је показала да се за сваких 1% повећава фракција волумена на количинама, тврдоћа се повећава за приближно ХРЦ 0.5.
2 Класификација и применљивост метода испитивања тврдоће
Начин увлачења: израчунавање тврдоће мерењем величине увлачења или дубине удубљења пресованог у површину материјала, укључујући Бреелл (ХБ), Роцквелл (ХР), Вицкерс (ХВ) итд.
Метода опоравка: Употреба принципа еластичне емиртове енергије, тврдоћа (као што су ХРС-а ХРС) израчунава се мерењем висине скоке челичних куглица или дијамантских конуса.
Начин огреботина: индиректно оцењује тврдоћу (као што је Тврдоћа ММС-а) мерењем способности материјала да се одупирате огреботинама, али се мање користи за металне материјале због своје ниске тачности.
2, главна метода испитивања тврдоће: принципи, опрема и спецификације за рад
За сложену структуру ножа Дамаск (слојевити композити, високи садржај карбида), потребно је одабрати метод тестирања који уравнотежује тачност и ефикасност.
1. Тест тврдоће роцквелл-а (ХР): индустријски стандард за брзу процену
Принцип:
Користите дијамантски конус (Ц Скаге) или челична лопта удубљења (Б Скамери) да притиснете површину материјала под почетним оптерећењем (10кгф) и главним оптерећењем (150кгф), измерите разлику дубине у увлачењем и претвори га у вредност тврдоће.
ОПРЕМА:
Тестер Тврдоће Роцквелл (као што је Вилсон Роцквелл 2000 серија) са тачношћу од ± 0,5 хр.
Радни стандарди:
Тестна површина мора бити полирана на РА мању или једнаку 0,8 μ м како би се избегла храпавост површине која утиче на резултате.
Размак удубљења је већи од или једнак 3 пута пречник увлачења како би се спречило врхунско суштина између суседних удубљења.
За дамаск ножеве, препоручује се употреба владара ХРЦ-а (дијамантски конус) да тестирају дистрибуцију тврдоће сечива, назад и транзицијску зону преласка.
Предности и ограничења:
Предности: Брза брзина испитивања (једна тачка мања или једнака 10 секунди), погодна за тестирање серије; Ограничења: Удубљење је релативно велико (са пречником од око 0,4 мм), што може оштетити интегритет обрасца.
2 Тестирање тврдоће Вицкерс (ХВ): Високо - прецизна микроскопска анализа
Принцип:
Користећи редован квадратни дијамантни удубљени удубљенику, притисните површину материјала испод оптерећења (обично 1-30кгф), измерите дијагоналну дужину увлачења и израчунајте вредност тврдоће (ХВ {=1.8454 × ф / д ², ф је оптерећење, Д је то оптерећење, Д је дијагонално средство).
ОПРЕМА:
Тестер Тврдоће Мицро Вицкерс (као што је Буехлер Мицромет 6000), опремљен оптичким микроскопом (50-1000 к увећања).
Радни стандарди:
Тестна површина мора бити полирана до завршетка огледала (РА мања или једнака 0,1 μ м) како би се избегло огреботине ометајући мерења удубљења.
Избор оптерећења: сечиво (ХВ0.3-1), назад (ХВ5-10), да се подудара са дебљином различитих области.
Испитивање слојевитог структуре: Континуирано тапка дуж вертикалног правца крстова сечива - Одељак да анализира градијент тврдоће (као што је флуктуација тврдоће мање или једнако ХВ 5 по слоју).
Предности и ограничења:
Предности: Мала увлачења (дијагонала 0,02-0,2 мм), погодна за микроскопску анализу; Ограничења: Спора брзина испитивања (око 1 минут по тачки) и високе трошкове.
3. Тестирање наноинтентације: анализа тврдоће у микросцале
Принцип:
Помоћу дијамантског Берковича удубљења, површина материјала се притиска под изузетно ниским оптерећењима (μН - мн ниво), а тврдоћа и еластични модул израчунавају се кроз кривуље дубине увлачења.
ОПРЕМА:
Наноиндентациони инструмент (као што је хиситрон ТИ 950), резолуција расељавања мања или једнака 0,1 нМ, резолуција оптерећења мања или једнака 50нн.
Радни стандарди:
Тестна површина мора бити електролитичка полирана да би се елиминисала преостали стрес од механичке обраде.
Тест подручје: Поређење тврдоће између честица карбида (тврдоћа ХВ 1500-2500) и мартензитни матрица (тврдоћа ХВ 800-1200).
Обрада података: Метода Оливер Пхарр користи се за израчунавање тврдоће и потребно је узети у обзир корекцију ефекта пузања.
Предности и ограничења:
Предности: у стању да разликују наноскале разлике тврдоће; Ограничења: скупа опрема и ограничена област тестирања (једна тачка мања или једнака 10 μ м²).
3, изазови и решења за тестирање тврдоће: бављење посебним карактеристикама дамаск ножа
Слојева структура, високи садржај карбида и сложен образац дамаск ножем представља посебне захтеве за тестирање тврдоће.
1. Анализа градијента тврдоће слојевитог структуре
Питање:
Савијање ковања формира стотине наизглед чврстих слојева (високи челик угљеника) и меких слојева (ниски челик за угљенике), што је резултирало флуктуацијама тврдоће дуж смера дебљине.
Решење:
Тест уздужног одељка: тачка сваких 0,1 мм дуж секције сечива и нацртајте кривуљу расподјеле тврдоће.
Хоризонтално испитивање преплета: ХВ0.1 Оптерећење се примењује у зони преласка преласка (дебљина око 0,05 мм) како би се избегло увлачење које продире у једној слој.
случај
Тест ножем Дамаск показао је да је тврдоћа тврдог слоја ХВ 850, тврдоћа меког слоја ХВ 650, а градијент тврдоће са предстотником на ХВ 200 / 0,1 мм.
2 Квантификација доприноса честица карбида на тврдоћу
Питање:
Тврдоћа честица карбида (величина 0,5-5 μ м) је много већа од оне матрице, али традиционалне методе испитивања тешко је разликовати њихове доприносе.
Решење:
Наноинтентатион тестирање: густо тачка интерфејса између карбида и матрице за успостављање дијаграма дистрибуције фазе тврдоће.
Анализа слике: Комбинујте сем - едс (скенирање електрончке микроскопије енергије дисперзивне спектроскопије) за повезивање података тврдоће са фракцијом запремине карбида.
случај
Тест одређеног М390 Дамаск челика показује да је када је фракција волумена од карагира 12%, допринос тврдоће је око 180. године (29% укупне тврдоће ХВ 620).
3. Стратегија заштите за интегритет узорка
Питање:
Тест удубљења може оштетити површински образац ножа Дамаск и смањити своју колекционарну вредност.
Решење:
Не деструктивно тестирање: Приоритет се даје коришћењу тестера за ултразвучну тврдоћу (као што су серија фазе ИИ УХ-3000) на индиректно мере кроз корелацију између брзине звука и тврдоће.
Тестирање микро подручја: Користите ХВ0.01 оптерећење (пречник увлачења од око 5 μ м) да бисте сакрили удубљење у празнини узорака.
Испитивање копирања: Креирајте металографски узорак одељења сечива и понашајте деструктивно тестирање на реплици.
4, индустријска пракса испитивања тврдоће: потпуна контрола процеса од производње до наплате
Мерење тврдоће траје целокупни животни циклус дизајна, производње, инспекције квалитета и одржавања дамаскних ножева.
1. Контрола тврдоће у процесу производње
Оптимизација процеса топлоте:
Подесите температуру за гашење (као што је температура гашења од 1095 челика на 850-880 степени), време задржавања и параметара у калуму (као што је тврдоћа ХРЦ 58-60 након ублажавања у 200 степени током 2 сата) кроз повратне информације о тестирању тврдоће.
Детекција на мрежи:
Користите преносни тестер Роцквелл Тврдоће (као што је Екуотип Бамбино 2) за брзо узорковање на производној линији како би се осигурало да су флуктуације тврдоће мање од или једнаке ХРЦ-у 1.
2 стандарди тврдоће у процесу инспекције квалитета
Међународни стандарди:
Слиједите спецификације као што су АСТМ Е18 (Роцквелл Тврдоћа), ИСО 6507 (тврдоћа вицкерс) и ЈИС З 2244 (наноинтентатион).
Стандарди интерне контроле предузећа:
Високи произвођачи алата постављају строге стандарде, попут тврдоће сечива ХРЦ 60-62 (флуктуација мања или једнака ХРЦ-у 0,5) и оштрица оштрице ХРЦ 50-55.
3. Праћење тврдоће за прикупљање и одржавање
Тврдоћа се мења током дугог - омало складишта:
Редовно (сваких 5 година) користите ХВ0.3 да тестира површинска тврдоћа сечива и прати смањење тврдоће проузроковане корозијом или ампозицијом водоника.
Верификација тврдоће после поправке:
Након поправке заваривања или брушења, тестом тврдоће треба да се спроведе у року од 10 мм поправног подручја и њено окружење како би се осигурало да не постоји зона омекшавања (тврдоћа се смањује мању или једнаку ХВ 50).
5, будући тренд мерења тврдоће: интелигенција и више- интеграција скалирања
Предвиђање тврдоће АИ АИ:
Коришћењем машина за учење машина, као што су случајне шуме, у комбинацији са саставом челичних, параметара топлоте, и слике микроструктуре, дистрибуција тврдоће може се смањити стварни рад испитивања.
Карактеризација мулти-обим тврдоће:
Успоставите потпуни - базу базе тврдоће комбинујући наноинтентацију (микро), тврдоће вицкерс (месо) и тврдоће роцквелл-а (макро) да бисте водили дизајн алата.
Ин Ситу технологија тестирања тврдоће:
Развити комбиновани систем синхротрон зрачења к - раи дифракције (ср - КСРД) и тестирање тврдоће за праћење фазне транзиције и промене тврдоће током процеса утовара у реалном времену.
ХТТПС: //ввв.јс - Оутдоорпродуцт.цом / дамасцус - нож / дамаск- дћеп - абалоне - Схелл.хтмл