Apa standar ASTM untuk uji kekerasan?

Menyingkap Rahsia Kekerasan Bahan: Memahami Piawaian Ujian ASTM

Ketahanan dan kekuatan sesuatu bahan adalah faktor kritikal dalam pelbagai aplikasi kejuruteraan, dari pembinaan bangunan pencakar langit sehinggalah kepada rekaan komponen aeroangkasa yang canggih. Untuk menentukan sifat-sifat ini, ujian kekerasan menjadi proses penting. Di dunia ujian bahan, American Society for Testing and Materials (ASTM) menetapkan piawaian yang diiktiraf secara meluas untuk menentukan kekerasan bahan, memberikan konsistensi dan kebolehpercayaan dalam hasil ujian di seluruh dunia.

Artikel ini akan meneliti beberapa piawaian ASTM yang utama bagi ujian kekerasan, memberikan pemahaman asas tentang kaedah-kaedah yang digunakan dan kepentingan piawaian ini dalam memastikan kualiti dan kebolehpercayaan produk.

Tiga kaedah ujian kekerasan yang paling umum dan diiktiraf melalui ASTM ialah:

1. Ujian Kekerasan Brinell (ASTM E10): Kaedah ini menggunakan indenter berbentuk sfera, biasanya daripada karbida tungsten atau keluli yang dikeraskan, untuk menekan bahan ujian. Beban yang digunakan dan diameter lekukan yang terhasil digunakan untuk mengira nombor kekerasan Brinell (HB). Ujian Brinell sesuai untuk bahan-bahan yang lebih lembut dan mempunyai ketepatan yang tinggi dalam mengukur kekerasan bahan yang agak homogen dan mempunyai permukaan yang licin. Namun, saiz lekukan yang agak besar mungkin mengehadkan penggunaannya pada bahan nipis.

2. Ujian Kekerasan Knoop (ASTM E92, ASTM E384): Kaedah Knoop menggunakan indenter berbentuk piramid berlian dengan nisbah aspek yang tinggi. Ini membolehkan pengukuran kekerasan pada lapisan nipis atau mikrostruktur bahan. Lekukan yang kecil dan bentuknya yang unik menghasilkan nombor kekerasan Knoop (HK) yang tepat dan sensitif terhadap orientasi hablur bahan. Kaedah ini sesuai untuk menguji bahan-bahan rapuh dan keras yang sukar diuji dengan kaedah lain.

3. Ujian Kekerasan Vickers (ASTM E92, ASTM E384): Serupa dengan ujian Knoop, ujian Vickers juga menggunakan indenter berbentuk piramid berlian, tetapi dengan nisbah aspek yang berbeza. Ini menghasilkan lekukan yang lebih besar berbanding Knoop, dan sesuai untuk bahan-bahan yang mempunyai kekerasan sederhana hingga tinggi. Nombor kekerasan Vickers (HV) dikira berdasarkan panjang pepenjuru lekukan. Ketepatan dan kebolehulangan yang tinggi menjadikan ujian Vickers sebagai kaedah yang popular dalam pelbagai aplikasi.

Kepentingan piawaian ASTM dalam ujian kekerasan tidak boleh diabaikan. Piawaian ini memastikan keseragaman dalam prosedur ujian, termasuk saiz sampel, beban yang digunakan, masa tahan beban, dan pengiraan nombor kekerasan. Ini menjamin kebolehbandingan hasil ujian daripada makmal yang berbeza di seluruh dunia, meningkatkan kebolehpercayaan dan kebolehulangan keputusan. Lebih penting lagi, piawaian ASTM ini selaras dengan piawaian antarabangsa seperti ISO, menjadikan hasil ujian boleh diterima secara global.

Kesimpulannya, memahami piawaian ASTM untuk ujian kekerasan adalah penting bagi memastikan kualiti dan ketahanan produk dalam pelbagai industri. Pengetahuan tentang kaedah Brinell, Knoop, dan Vickers, serta penerapan piawaian yang betul, memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan dalam penilaian kekerasan bahan, sekaligus menyokong kejayaan dalam reka bentuk dan pembuatan.