Fundamentos do Teste de Dureza por Microindentação
O teste de microindentação fornece dados de superfície mais precisos e reveladores do que os métodos tradicionais de aplicação de cargas elevadas. Ao pressionar uma pirâmide de diamante geométrica contra uma amostra polida com forças leves entre 1 grama-força e 1000 gramas-força (até 2000 gf em modelos selecionados), cria-se uma impressão microscópica nítida. A comparação das dimensões dessa impressão com a carga de teste desejada fornece uma classificação de dureza confiável e repetível.
Independentemente de sua instalação verificar a conformidade com as normas ASTM E384, ISO 6507 ou JIS Z2244, Qualitest Os sistemas proporcionam verificação precisa sem comprometer a integridade estrutural do componente finalizado.
Metodologias de Vickers e Knoop
A seleção da geometria correta do indentador depende da espessura da amostra, da profundidade do revestimento e da uniformidade microestrutural:
| Parâmetro técnico | O Método Vickers (HV) | O Método Knoop (HK) |
|---|
| Geometria da ponta do indentador | Pirâmide quadrada simétrica com um ângulo interno de 136° | Pirâmide de diamante alongada e estreita (ângulo longo de 172° 30') |
| Medição diagonal | As duas diagonais transversais foram calculadas em média. | diagonal única do eixo longitudinal medida exclusivamente |
| Cálculo de dureza | Área de contato direto da impressão quadrada | Área da superfície projetada plana da marca alongada |
| Foco principal nos testes | Metais maciços, seções transversais de solda, profundidades de revestimento tratado termicamente | Galvanoplastia ultrafina, vidro, cerâmica quebradiça, folhas finas |
Vickers simétrico versus Knoop de superfície rasa
O método Vickers continua sendo o principal para testes metalúrgicos, criando uma marca quadrada uniforme onde ambas as diagonais são medidas e a média é calculada. O método Knoop utiliza um perfil de diamante alongado e extremamente fino que penetra a uma profundidade significativamente menor, permitindo testar filmes eletrodepositados, camadas de PVD/CVD e vidros frágeis sem danificar a superfície ou perfurar o substrato subjacente.
Integração de indentador duplo: Avançado Qualitest Modelos como o QVK-1000 e o MicroHV-1000+ incorporam um mecanismo automático de torre dupla com um dispositivo de alinhamento independente. Isso garante que os indentadores Vickers e Knoop atinjam exatamente a mesma posição central na sua amostra, sem necessidade de reposicionamento manual.
Modos de Medição de Impressão: Ocular vs. CCD Automatizado
A leitura precisa das dimensões da indentação determina os valores finais de dureza:
- Medição digital da ocular: Modelos independentes como a série QV-1000 / QV-2000Z utilizam uma ocular de medição digital onde, ao pressionar um único botão, os valores de dureza são calculados instantaneamente e exibidos em uma tela LCD grande.
- Detecção automatizada de bordas de pixels em CCD: Modelos avançados como o QualiVick-1000 e o QualiVick-1000Auto incorporam aquisição de imagem por câmera CCD integrada, controlada por processadores Intel i5. Um software inteligente identifica os limites da impressão por meio da detecção digital de bordas de pixels, eliminando a fadiga visual do operador e erros de alinhamento manual de linhas. O QualiVick-1000Auto adiciona uma tela sensível ao toque externa para monitoramento em tempo real.
Gerenciando o Efeito de Tamanho de Indentação (ISE)
Em forças de escala microscópica leves, os valores de dureza medidos tendem a aumentar à medida que as cargas de teste diminuem, um fenômeno físico conhecido como Efeito de Tamanho da Indentação (ISE). Nessas forças baixas, a resposta do material segue a Lei de Meyer (P = A · d n ), onde expoentes de deformação abaixo de 2.0 fazem com que as medições com baixa carga pareçam artificialmente elevadas.
Qualitest Os sistemas das linhas QualiVick, QV e MicroHV mantêm o desvio de medição do ISE sob controle, combinando aplicação de força automatizada em circuito fechado, temporizadores de permanência digitais (padronizados em 10 a 15 segundos) e conversões de escala de software integradas.5. Perfilamento automatizado da profundidade da carcaça e aplicações industriais
Os testes de microindentação desempenham três funções vitais no controle de qualidade da fabricação:
- Perfil de Profundidade Efetiva do Caso (ECD): Mapeamento de transições de dureza para maciez em engrenagens cementadas, eixos nitretados e componentes endurecidos por indução. O QualiVick-1000Auto possui uma mesa XY motorizada com curso expandido para executar linhas de varredura multiponto automatizadas, plotando curvas de dureza-profundidade automaticamente.
- Verificação de Camada Fina e Revestimento: Avaliação de revestimentos por aspersão térmica, acabamentos eletrodepositados e seções eletrônicas finas sem danificar os materiais de base.
- Avaliação da fase microestrutural: Isolar estruturas granulares específicas, como ferrita, perlita ou martensita, em ligas multifásicas.
