工業鋁型材生產加工廠家

鋁型材陽極氧化膜硬度測量的注意事項、數值的讀取及使用方法如下所述；

1:硬度試驗方法

常用的壓入法測量鋁型材材料硬度的試驗方法有布氏硬度試驗、洛氏硬度試驗和維氏硬度試驗；簡便的劃痕硬度試驗方法有莫氏硬度試驗和銼刀硬度試驗；這些試驗方法中適用于硬質材料，并且試驗值幾乎不受試驗力影響的維氏硬度試驗，常用于鋁型材陽極氧化膜的硬度測試；另外，作為初步判斷硬度的方法，常采用劃痕硬度試驗；

2：維氏硬度試驗

維氏硬度試驗是將相對面夾角為136度的方錐形金剛石壓頭壓入試驗材料的表面，保持規定時間后，去除試驗載荷，測量壓痕對角線長度，然后根據凹陷的表面積和試驗力計算硬度；在鋁型材陽極氧化膜的硬度試驗中通常采用的試驗力為0.098~0.49N，在試驗力的范圍分類上，稱為維氏顯微硬度試驗；

維氏硬度（HV）=系數×試驗力÷壓痕的表面積=0.102-2Fsina/2/d2=0.1891-F/d2式中

a—壓頭的對角線，這里取136°；

F—試驗載荷，N；

d—壓痕對角線長度的平均值，mm；

3：鋁型材陽極氧化膜的維氏顯微硬度試驗

鋁型材氧化膜硬度測量時，分陽極氧化膜的表面硬度測量和陽極氧化膜截面硬度測量兩種方法，一般采用陽極氧化膜截面硬度測量方法；

由于鋁型材陽極氧化膜具有透光性質，從表面測量時壓痕不明顯，還受陽極氧化膜表面粗糙度的影響，壓痕形狀也容易變形，甚至，陽極氧化膜較薄或耗損時壓痕周邊就會產生裂紋；在陽極氧化膜截面測量時，例如硬質陽極氧化膜的標準JIS H8603—1999中規定以測定陽極氧化膜截面的中間位置為基準；這是因為靠近陽極氧化膜表面一側較軟，靠近鋁型材基體一側具有變硬的傾向；從壓痕的中心到試樣邊緣的距離，以鋼鐵為例應達到壓痕對角線長度的2.5倍以上；而在鋁型材陽極氧化膜中，由于壓痕對周圍的影響小，即使在2.5倍對角線長度以下也沒有問題；

可是在陽極氧化膜中，這個距離如果與對角線長度相同，特別需要注意在陽極氧化膜表面一側，壓痕角的位置會引起開裂；另外，壓痕的深度約為對角線長度的1/7，測量對象的厚度一般需要達到該值的10倍以上，考慮到陽極氧化膜的情況，該值小也沒關系；上述的JIS H8603—1999中規定，純鋁系合金陽極氧化膜的顯微硬度在400HV0.05以上時，分類成硬質陽極氧化膜，這時壓痕的對角線長度約為15.2μm，約占50μm硬質陽極氧化膜厚度的1/3，從壓痕的中心到氧化膜的表面或基體的距離，約為壓痕對角線長度的1.5倍，此時壓痕深度約為2μm；

4：鋁型材陽極氧化膜的維氏顯微硬度測量的注意點

（1）鋁型材陽極氧化處理后的硬度變化

鋁型材陽極氧化膜的硬度根據陽極氧化處理后的干燥溫度和時間而變化，一般陽極氧化膜因受熱而變硬；因此，在制作測量用試驗片時，封入熱固型樹脂的情況也會引起相同現象，為此希望封入常溫固化型的樹脂中；

采用一般水合封孔處理的鋁型材陽極氧化膜的硬度會發生變硬的情況，沒有明確受熱變硬傾向的情況也很多；

（2）鋁型材陽極氧化膜的透光性

由于鋁型材陽極氧化膜是透明膜，用目視法很難明確判斷壓痕的邊界，需要一定的熟練程度；某些有機酸制備的陽極氧化膜的透明感比硫酸陽極氧化膜更強，就會有整個壓痕變得不清楚的情況；這種弄情況下，可采用事先對陽極氧化膜進行染色處理或在表面真空鍍上一層較薄的金屬等方法，但這樣會改變陽極氧化膜的性質，真空鍍層也會影響陽極氧化膜的硬度，所以要事先確認其影響的程度；

（3）金屬間化合物

金屬間化合物根據鋁型材基體材質或電解處理條件，在陽極氧化膜中彌散分布或以孔洞的形式存在；在測量這樣的陽極氧化膜的硬度時，事先考慮測哪個部位是最重要的；

5：硬度和耐磨耗性

硬質陽極氧化膜的定義，具有比常規方法制備的陽極氧化膜更硬且耐磨耗性更強的特征廣為人知，一般而言，硬的陽極氧化膜的耐磨耗性好，因此硬度作為耐磨耗性的基準而被使用的情況也很多；耐磨耗性試驗受試樣形狀的制約，可以選用形狀制約小的硬度試驗方法代替；

如上所述，陽極氧化膜受熱后具有硬化傾向，可是，也發現耐磨耗性反而下降的情況；在一般的鋁型材水合作用封孔處理中，即使硬度沒有發生較大變化，耐磨耗性也會顯著下降；這樣可能就認為硬度與耐磨耗性不相關了，硬度作為耐磨耗性的基準判斷時，就需要充分考慮處理過程、試片制作過程等；