阳极氧化的目的是为了增强铝合金的性能,但从外观是很难看出阳极氧化后的铝合金是否满足所需的性能要求;那么,可以通过哪些测试来验证阳极氧化后的膜层是否满足客户要求的呢?本期小编将简单介绍三种常见的测试。
膜厚测量

使用涡流测厚仪测量膜层厚度中
基于成本和效率的考虑,测量膜层厚度时不会优先考虑有损检测(如横截面厚度显微测试法),而分光束显微法的测量范围受限(膜厚需在10um以上,且不适用于深色氧化膜或表面粗糙的氧化膜),所以一般膜层厚度测量都是采用涡流膜厚仪进行测量的,但此方法有很小的误差,在测量过程中有极小的概率会产生争议问题,遇到这种情况则需要使用带校准目镜的金相显微镜测量阳极化试样的垂直横截面来确定膜厚。
单位面积膜重测试

用镊子取出浸泡在磷铬酸溶液中的试片
为了保证膜层能够满足所需的性能要求(如膜层致密性),部分标准可能还要求计算质量和总表面积的比值(例如MIL-PRF-8625F就要求硫酸阳极氧化单位面积膜层重量至少达到1000 mg/ft2,硬质阳极氧化每0.001英寸的最小膜层重量应为4320 mg/ft2),这种时候可借助磷铬酸溶液(只与氧化膜层反应,不与铝合金反应)将膜层剥离,然后通过剥离前后的质量差和试样表面积及膜层厚度来计算单位面积膜重。
硬度测试

维氏硬度测量仪
硬度测试顾名思义就是测量膜层硬度的。常用的硬度测量方法有三种,分别为洛氏硬度、布式硬度和维氏硬度。
洛氏硬度将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)分两个步骤压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,测量在初试验力下的残余压痕深度,然后根据压痕深度、试验力大小和常数(常数与压头相关)计算洛氏硬度。
布氏硬度的测量方法是用规定大小的载荷,把一定直径的钢球压入被测材料表面,持续规定的时间后卸载,用载荷值和压痕面积之比定义硬度值。维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同,也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值。所不同的是维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体。试验时,在一定载荷的作用下,试样表面上压出一个四方锥形的压痕,测量压痕对角线长度,除以计算压痕的表面积,载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值。
感谢您的耐心阅读,受限于篇幅问题,本期推文内容就先简单介绍以上三种测试,下周将简单介绍一下另外的几种测试,如果您对此有兴趣,欢迎阅读下周的推文。
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参考标准:MIL-PRF-8625F(2020)
ASTM B244-2021






