Тест на твердость по Кнупу

Углы индентора для испытания на твердость по Кнупу

Тест на твердость по Кнупу / k ə ˈ n uː p / — это тест на микротвердость — тест на механическую твердость, используемый, в частности, для очень хрупких материалов или тонких листов, где для целей тестирования можно сделать только небольшое углубление. Пирамидальный алмазный наконечник вдавливается в полированную поверхность испытуемого материала с известной (часто 100 г) нагрузкой в ​​течение определенного времени выдержки, и полученное углубление измеряется с помощью микроскопа . Геометрия этого индентора представляет собой вытянутую пирамиду с отношением длины к ширине 7:1, а соответствующие углы при вершине составляют 172 градуса для длинной кромки и 130 градусов для короткой кромки. Глубина углубления может быть приблизительно равна 1/30 от длинного размера. ^[1] Твердость по Кнупу HK или KHN затем определяется по формуле:

Сравнение шкал Мооса и Кнупа

${\displaystyle HK={{{\text{load}}(\mathrm {kgf} )} \over {{\text{impression area}}(\mathrm {mm} ^{2})}}={P \over {C_{\text{p}}L^{2}}}}$

где:

L — длина углубления вдоль его длинной оси.

C _p — поправочный коэффициент, связанный с формой индентора, в идеале 0,070279

P — нагрузка

Значения HK обычно находятся в диапазоне от 100 до 1000, если они указаны в условных единицах кг _с ⋅мм ⁻² . Иногда вместо них используется единица СИ, паскаль : 1 кг _с ⋅мм ⁻² = 9,80665 МПа.

Тест был разработан Фредериком Кнупом ^[2] и его коллегами из Национального бюро стандартов (ныне NIST ) США в 1939 году и определен стандартом ASTM E384.

Преимущества теста в том, что требуется только очень небольшой образец материала, и что он действителен для широкого диапазона испытательных сил. Главные недостатки - сложность использования микроскопа для измерения отпечатка (с точностью 0,5 микрометра ) и время, необходимое для подготовки образца и применения индентора.

На эту процедуру могут влиять такие переменные, как нагрузка, температура и окружающая среда, которые были подробно изучены. ^[3]

Смотрите также

• Испытание на твердость по Виккерсу
• Твёрдость керамики по Кнупу
• Испытание твердости на отскок по Либу
• Тест на твердость по Мейеру

Ссылки

1. "Тест микротвердости", Форум по технологии обработки поверхности
2. F. Knoop, CG Peters и WB Emerson (1939). «Чувствительный пирамидально-алмазный инструмент для измерения индентирования». Журнал исследований Национального бюро стандартов . 23 (1): 39–61 (исследовательская работа RP1220). doi : 10.6028/jres.023.022 .
3. Чемуска, JT (1984). Учеб. Бр. Керам. Соц . 34 : 145–156. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )

Внешние ссылки

• ефунда
• Таблицы твердости зубов