+79167797877
0 Сравнение EN

Измерение твердости тонких покрытий: микроиндентирования по Виккерсу и Кнупу

Методы микроиндентирования по шкалам Виккерса (HV) и Кнупа (HK) представляют собой оптические техники для оценки твердости тонких покрытий и малых образцов при низких нагрузках. Они основаны на внедрении алмазного индентора с последующим измерением размеров оставленного отпечатка под микроскопом. Шкала Виккерса использует квадратную пирамиду с углами 136, а шкала Кнупа — удлиненную пирамиду, что делает ее особенно подходящей для объектов с ограниченными габаритами.

01_сравнение методов.jpg

Ограничения метода Виккерса и преимущества метода Кнупа

Метод Виккерса сталкивается с жесткими ограничениями по нормам ГОСТ ISO 6507-1-2007. Толщина покрытия или образца обязана превышать 1,5-кратную среднюю длину диагонали отпечатка. Кроме того, расстояние от центра отпечатка до края должно составлять минимум 2,5 диагоналей для сталей и медных сплавов или 3 диагонали для легких металлов вроде свинца и олова. Эти правила часто делают метод HV неприменимым для тонких слоев, где размер отпечатка сопоставим с толщиной образца.

02_.jpg

В таких сценариях метод Кнупа предлагает ключевые улучшения:

  1. Удлиненная форма индентора (углы 172°30′ и 130°) формирует ромбовидный отпечаток с длинной диагональю, минимизируя нагрузку и повышая точность.
  2. Меньшая глубина внедрения — около 1/30 длины диагонали против 1/7 у Виккерса, что снижает влияние на подложку.
  3. Оптическая точность: удлиненный отпечаток позволяет работать при меньшем увеличении, уменьшая ошибки фокусировки.

Это обеспечивает размещение отпечатка на покрытиях толщиной всего несколько микрон без нарушения стандартов.

Нормативная база и сходимость данных

Измерения в микро-диапазоне подчиняются ГОСТ 8.063-2012, регулирующему поверку средств для твердости металлов. Отсутствие утвержденных эталонных образцов по шкале Кнупа ограничивает ее применение справочно — для НИОКР, внутреннего контроля качества или научных публикаций. В официальных документах предпочтительны HV-данные.
При этом значения HV и HK хорошо коррелируют в диапазоне нагрузок 0,01–1 кгс, позволяя взаимный пересчет. Важно избегать отпечатков с диагональю ниже 20 мкм из-за роста погрешности от оптического разрешения.

Выводы

Метод Кнупа превосходит Виккерса для тонких покрытий и малых образцов благодаря сниженной глубине проникновения, точности измерений и гибкости. Несмотря на справочный статус HK, его комбинация с HV расширяет возможности контроля в высокотехнологичных отраслях, обеспечивая надежные данные для разработки материалов.

Записаться в демозал

Приходите к нам в демозал с образцами и лично убедитесь в высоком качестве предлагаемого оборудования.

Запросить online демонстрацию

Мы можем провести для Вас online демонстрацию работы оборудования

Рекомендуемое оборудование