E384.3173-esp

This international standard was developed in accordance with internationally recognized principles on standardization established in the Decision on Principles for the Development of International Standards, Guides and Recommendations issued by the World Trade Organization Technical Barriers to Trade (TBT) Committee.

Designación: E384 − 16

Método de prueba estándar para

Dureza por Microindentación de Materiales1

Esta norma se emite bajo la designación fija E384; tsta norma se emite bajo la designación fija E384; El número inmediatamente siguiente a la designación indica el año de adopción original o, en caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última re-aprobación. Un superíndice epsilon (´) indica un cambio editorial desde la última revisión o reaprobación. Esta norma ha sido aprobada para ser utilizada por agencias del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.

1. Alcance* 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la dureza por microindicación de los materiales.

C1326 Método de prueba para la dureza de la indentación Knoop de la cerámica C1327 Método de prueba para la dureza de indentación Vickers de cerámica avanzada. E3 Guía para la preparación de especímenes metalográficos E7 Terminología relativa a la metalografía. E92 Método de prueba para Dureza Vickersde materiales metálicos E140 Tabla de Conversión de Dureza para Metales relacionados entre Dureza Brinell, Dureza Vickers, Dureza Rockwell, Dureza Superficial, Dureza Knoop, Dureza Escleroscópica y Dureza Leeb. E175 Terminología de la Microscopía. E177 Práctica para el uso de los términos Precisión y sesgo en los métodos de prueba ASTM. E691 Práctica para realizar un estudio interlaboratorio para determinar la precisión de un método de prueba E766 Práctica para Calibrar la Magnificación de un Microscopio Electrónico de Barrido E2554 Práctica para estimar y supervisar la incertidumbre de los resultados de los ensayos de un método de prueba utilizando técnicas de gráficos de control. E2587 Práctica para el uso de gráficos de control en el control estadístico de procesos de Control. 2.2 Norma ISO:3 ISO/IEC 17025 Requisitos Generales para la Competencia de Laboratorios de Prueba y Calibración.

1.2 Este método de ensayo cubre pruebas de microindentación realizadas con los indentadores Knoop y Vickers bajo fuerzas de prueba en el intervalo de 9.8 × 10-3 a 9.8 N (1 to 1000 gf). 1.3 Este método de prueba incluye un análisis de las posibles fuentes de errores que pueden ocurrir durante las pruebas de microindentación y cómo estos factores afectan la precisión, el sesgo, la repetibilidad y la reproducibilidad de los resultados de las pruebas. 1.4 La información relativa a los requisitos para la verificación y calibración directas de la máquina de ensayo y los requisitos para la fabricación y calibración de los bloques de prueba de dureza de referencia Vickers y Knoop se encuentran en el Método de prueba E92. NOTa 1—Aunque el Comité E04 se ocupa principalmente de los metales, los procedimientos de ensayo descritos son aplicables a otros materiales.

1.5 Unidades—Los valores indicados en unidades SI deben considerarse como estándar. No se incluyen en esta norma otras unidades de medida. 1.6 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, asociados con su uso, si los hay. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso. 2. documentos de referencia

3. Terminología 3.1 Definiciones—Para las definiciones de los términos

2.1 Normas ASTM:2

utilizados en este método de ensayo, véase Terminología E7. 3.2 Definiciones de Términos Específicos a esta Norma: 3.2.1 Calibración, v—Determinar los valores de los parámetros significativos en comparación con los valores indicados por un instrumento de referencia o por un conjunto de normas de referencia. 3.2.2 Número de dureza Knoop, HK, n—Una expresión de dureza obtenida dividiendo la fuerza aplicada al indentador de Knoop por el área proyectada de la impresión permanente realizada por el indentador.

Este método de prueba está bajo la jurisdicción del Comité E04 de ASTM sobre Metalográfica y es la responsabilidad directa del E04.05 sobre Pruebas de Dureza por Microindicación. Con esta revisión, el método de ensayo se amplió para incluir los requisitos previamente definidos en E28.92, Método de prueba estándar para la prueba de dureza Vickers de material metálico que estaba bajo la jurisdicción de E28.06 Edición actual aprobada el 1 de febrero de 2016. Publicado en abril de 2016. Aprobado originalmente en 1969. Última edición anterior aprobada en 2010 como E384 – 11ε1. DOI: 10.1520/E0384-16 2 Para conocer las normas ASTM, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o comuníquese con el Servicio de Atención al Cliente de ASTM a [email protected]. Para obtener información sobre el Volumen Anual del Libro Anual de Normas de ASTM, consulte la página Resumen del Documento del estándar en el sitio web de ASTM. 1

3 Disponible en la Organización Internacional de Normalización (ISO), 1, ch. de la Voie-Creuse, Código postal 56, CH-1211, Geneva 20, Switzerland, http:// www.iso.org.

*Una sección del Resumen de cambios aparece al final de esta norma Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. United States

1

E384 − 16 3.3.1 Para pruebas de dureza Knoop, en la práctica, las cargas de prueba están en gramos de fuerza y las diagonales de indentación están en micrómetros. El número de dureza Knoop se calcula utilizando lo siguiente: HK 5 1.000 3 103 3 ~ P/A p ! 5 1.000 3 103 3 P/ ~ c p 3 d 2 ! (1)

3.2.3 Indentador Knoop, n—Un indentador de diamante piramidal de forma romboidal con ángulos de borde de / A = 172° 30' y / B = 130° 0' (Ver Fig. 1). 3.2.4 Prueba de dureza con microindentación, n—Una prueba de dureza utilizando una máquina calibrada para forzar un indentador de diamante de geometría específica en la superficie del material que se está evaluando, en el que las fuerzas de ensayo varían de 1 a1000 gf (9.8 × 10-3 to 9.8 N), y la diagonal de indentación , o diagonales, se miden con un microscopio de luz después de la eliminación de la carga; Para cualquier prueba de dureza de la microindentación, se supone que la indentación no experimenta recuperación elástica después de la eliminación de la fuerza.

o HK 5 14229 3 P/d 2

(2)

/B 2 cp 5 /A 2tan 2

(3)

tan

donde: = P = d Ap = /A = /B =

NOTE 2—El uso del término microdureza debe ser evitado porque implica que la dureza, en lugar de la fuerza o el tamaño de la indentación, es muy baja.

3.2.5 Verificando, v—Comprobar o probar el instrumento para asegurar su conformidad con la especificación. 3.2.6 Número de dureza Vickers, HV, n—Una expresión de dureza obtenida dividiendo la fuerza aplicada a un indentador Vickers por el área superficial de la impresión permanente realizada por el indentador. 3.2.7 Indentador Vickers, n—Un indentador de diamante piramidal de forma cuadrada con ángulos de cara de (véase Fig. 2).

cp

fuerza, gf, longitud de la diagonal larga, µm, Área de indentación proyectada, µm 2 Ángulo de borde longitudinal incluido, 172° 30’ ángulo de borde transversal incluido, 130° 0’ (ver Fig. 1 y, = Constante del indentador que relaciona el área proyectada de la indentación al cuadrado de la longitud de la diagonal larga, idealmente 0.07028.

3.3.2 La dureza Knoop, kgf/mm2 se determina de la siguiente manera: HK 5 14.229 3 P 1 /d 1 2

3.3 Fórmulas—La fórmula presentada en 3.3.1 – 3.3.4 Para calcular la dureza de la microindentación se basan en una máquinas de ensayo y condiciones ideales . El valor medido de la dureza de la microindicación de un material se somete a varias fuentes de errores. Basado en Eq 1-9, Variaciones en la fuerza aplicada, variaciones geométricas entre los indentadores de diamante y errores humanos en la medición de longitudes de indentación afectarán la precisión de la dureza del material calculado. La magnitud del error que las variaciones de cada uno de estos parámetros tienen sobre el valor calculado de una medición de microindentación se discute en la sección 10.

(4)

donde: P1 = fuerza, kgf, y d1 = Longitud de la diagonal larga, mm. 3.3.3 La dureza Knoop reportada con unidades de GPa se determina de la siguiente manera: HK 5 0.014229 3 P 2 /d 2 2

FIG. 1 Indentador Knoop

2

(5)

E384 − 16

FIG. 2 Indentador Vickers

donde: P2 = fuerza, N, y d2 = Longitud de la diagonal larga de la indentación, mm.

donde: E = % de error en el desempeño de la verificación periódica, d¯ = La longitud media de la diagonal medida en μm, y dref = la longitud diagonal media certificada reportada, µm.

3.3.4 Para la prueba de dureza de Vickers, en la práctica, las cargas de prueba están en gramos-fuerza y las diagonales de indentación están en micrómetros. El número de dureza Vickers se calcula de la siguiente manera: HV 5 1.000 3 103 3 P/A s 5 2.000 3 103 3 Psin~ α/2 ! /d 2

(6)

HV 5 1854.4 3 P/d 2

(7)

S

R 5 100

donde: P = fuerza, gf, As = Superficie de la indentación, µm2, d = Longitud media de la diagonal de indentación, µm, y α = Ángulo de cara del indentador, 136° 0’ (see Fig. 2).

4.1 En este método de ensayo, se determina un número de dureza basado en la formación de una indentación muy pequeña por aplicación de una fuerza relativamente baja, en comparación con los ensayos de dureza de indentación utilizando mayor carga tradicionales

(8)

donde: P1 = fuerza, kgf, y d1 = Longitud media de la diagonal de las indentaciones, mm.

4.2 Un indentador Knoop o Vickers, hecho geometría específica, se presiona en la espécimen de prueba bajo una fuerza aplicada en 1000 gf usando una máquina de prueba diseñada para tal trabajo.

3.3.6 La dureza de Vickers reportada con unidades de GPa se determina como así: HV 5 0.0018544 3 P 2 /d 2 2

(9)

4.4 El número de dureza Knoop se basa en la fuerza dividida por el área proyectada de la indentación. El número de dureza Vickers se basa en la fuerza dividida por el área superficial de la indentación.

3.4 Las ecuaciones para calcular el% Error y Repetibilidad para la verificación periódica se determinan como así:

S

d¯ 2 d ref d ref

D

de diamante de superficie del el rango de 1 a específicamente

4.3 El tamaño de la indentación se mide utilizando un microscopio de luz equipado con un ocular de tipo fijo, u otro tipo de dispositivo de medición (ver Terminología E175).

donde: P2 = fuerza, N, y d2 = Longitud media de la diagonal de las indentaciones, mm.

E 5 100

(11)

4. Resumen del Método de Prueba

3.3.5 La dureza Vickers, kgf/mm2 es determinada así: HV 5 1.8544 3 P 1 /d 1

D

donde: R = Repetibilidad en el desempeño de la verificación periódica, dmax = La longitud de la diagonal más larga medida en el bloque de prueba estandarizado, µm, dmin = La longitud de la diagonal más corta medida en el bloque de prueba estandarizado, µm, y d¯ = La longitud media medida de la diagonal en µm.

o

2

d max 2 d min d¯

4.5 Se supone que la recuperación elástica no se produce cuando se retira el indentador después del ciclo de carga,

(10)

3

E384 − 16 es decir, se supone que la indentación retiene la forma del indentador después de retirar la fuerza, pero esto no siempre es cierto. En la prueba de Knoop, se supone que la relación de la diagonal larga a la diagonal corta de la impresión es la misma que para el indentador, 7.114, pero esto no siempre es cierto debido a la recuperación elástica.

5. Significado y uso 5.1 Se ha comprobado que las pruebas de dureza son muy útiles para la evaluación de materiales, el control de calidad de los procesos de fabricación y los esfuerzos de investigación y desarrollo. La dureza, aunque de naturaleza empírica, puede correlacionarse con la resistencia a la tracción de muchos metales y aleaciones, y es también un indicador de la mecanización, resistencia al desgaste, tenacidad y ductilidad. 5.2 Las pruebas de microindentación se utilizan para evaluar y cuantificar las variaciones de dureza que se producen a una distancia pequeña. Estas variaciones pueden ser intencionales, tales como las producidas por endurecimiento superficial localizado, por ejemplo, por granallado, estirado en frío, endurecimiento por llama, endurecimiento por inducción, etc., o de procesos tales como carburación, nitruración, carbonitruración, etc.; o, pueden ser variaciones no intencionales debido a problemas, tales como descarburación, ablandamiento localizado en servicio, o de problemas de segregación composicional / microestructural. Fuerzas de prueba bajas también extienden las pruebas de dureza a materiales demasiado finos o demasiado pequeños para pruebas de macroindentación. Las pruebas de microindentación permiten la prueba de dureza de fases o constituyentes específicos y regiones o gradientes demasiado pequeños para la evaluación mediante pruebas de macroindentación. 5.3 Debido a que los ensayos de dureza microindentación revelarán variaciones de dureza que existen comúnmente en la mayoría de los materiales, un solo valor de la prueba puede no ser representativa de la dureza mayor. Las pruebas Vickers a 1000 gf pueden ser utilizados para la determinación de la dureza mayor, pero, como para cualquier prueba de dureza, se recomienda realizar una serie de indentaciones y calcular el promedio y desviación estándar, según sea necesario o según se requiera. 5.4 Las pruebas de dureza con microindentación se realizan generalmente para cuantificar las variaciones en la dureza que se producen a pequeñas distancias. Para determinar estas diferencias se requiere una indentación física muy pequeña. Los ensayadores que crean indentaciones a fuerzas de prueba muy bajas deben ser cuidadosamente construidos para aplicar exactamente las fuerzas de prueba exactamente en el lugar deseado y deben tener un sistema óptico de alta calidad para medir con precisión la diagonal de las pequeñas indentaciones. Las fuerzas de ensayo en el rango superior del rango de fuerza definido en 1.2 se pueden usar para evaluar la dureza utilizando mayor carga. En general, el indentador de Vickers es más adecuado para determinar las propiedades de la dureza utilizando mayor carga (promedio) ya que la dureza de Vickers no se altera por la elección de la fuerza de prueba, de 25 a 1000 gf, porque la geometría del indentador es constante en función de la profundidad de indentación. Sin embargo, la indentación de Knoop no es geométricamente idéntica en función de la profundidad y habrá variaciones en la dureza de Knoop, particularmente en fuerzas de ensayo <200 gf, sobre el rango de fuerza definido en 1.2 (y por encima de este rango); por lo tanto, la dureza de Knoop no se utiliza normalmente para definir la dureza utilizando mayor carga, excepto en 500 gf donde E140 da conversiones a otras escalas de prueba, y las pruebas de Knoop no deben realizarse a fuerzas de ensayo por encima de 1000 gf. La mayoría de los ensayos Knoop de casos con variaciones de dureza se realizan a fuerzas de 100 a 500 gf. Si la prueba se está llevando a cabo para cumplir un valor específico de dureza aparente,

tales como HRC, entonces la mayoría de estas pruebas se llevarán a cabo con Knoop a una carga de 500 gf. Debido a la gran diferencia entre las diagonales de Knoop larga y corta, el indentador de Knoop suele ser más adecuado para determinar variaciones de dureza a distancias muy pequeñas en comparación con el indentador de Vickers. Las pruebas de Vickers y Knoop con fuerzas ≤ 25 gf son susceptibles de imprecisión debido a la dificultad de medir registros muy pequeños (<20 μm) mediante microscopía óptica con alta precisión y reproducibilidad. Las pruebas realizadas a fuerzas ≤25 gf deben considerarse de naturaleza cualitativa. De la misma manera, las fuerzas de prueba que crean indentaciones <20 μm de longitud deben evitarse siempre que sea posible y deben considerarse de naturaleza cualitativa. El éxito del procedimiento de preparación de la muestra para eliminar el daño inducido por la preparación puede e influirá en los resultados de la prueba; este problema se vuelve más crítico a medida que disminuye la fuerza de prueba.

6. Aparato 6.1 Máquina de prueba—La máquina de ensayo debe soportar la muestra de ensayo y controlar el movimiento del indentador en la muestra bajo una fuerza de prueba preseleccionada, y debe tener un microscopio óptico de luz para seleccionar los lugares de prueba deseados y para medir el tamaño de las indentaciones producidas por la prueba. El plano de la superficie de la probeta debe ser perpendicular al eje del indentador y la dirección de la aplicación de la fuerza. El plano de la superficie de la probeta de ensayo debe estar plano y libre de relieve en la superficie, para obtener datos de prueba válidos y utilizables. La máquina de ensayo de dureza debe cumplir los requisitos de verificación definidos en el Método de Prueba E92. 6.1.1 Aplicación de fuerza—La máquina de ensayo deberá ser capaz de aplicar las fuerzas de ensayo de acuerdo con lo siguiente: 6.1.1.1 El tiempo transcurrido desde la aplicación inicial de la fuerza hasta que se alcance la fuerza de prueba completa no debe exceder los 10 s. 6.1.1.2 El indentador entrará en contacto con el espécimen a una velocidad entre 15 y 70 μm / s. La velocidad del indentador no es generalmente ajustable por el usuario. 6.1.1.3 La prueba de fuerza completa se aplicará durante 10 a 15 s, a menos que se especifique lo contrario. 6.1.1.4 Para algunas aplicaciones puede ser necesario aplicar la fuerza de prueba para tiempos más largos. En estos casos, la tolerancia para el tiempo de la fuerza aplicada es 6 2 s. 6.1.2 Control de Vibraciones—Durante todo el ciclo de prueba, la máquina de prueba debe estar protegida contra golpes o vibraciones. Para minimizar las vibraciones, el operador debe evitar el contacto de la máquina, o la mesa de soporte, de cualquier manera durante todo el ciclo de prueba. 6.2 Indentador Vickers —El indentador Vickers normalmente produce formas de indentación geométricamente similares en todas las fuerzas de prueba. Excepto en el caso de ensayos con fuerzas muy bajas que produzcan indentaciones con diagonales menores de aproximadamente 20 μm, el número de dureza Vickers será el mismo, dentro de los límites de precisión estadísticos, producidos usando fuerzas de prueba que producen longitudes diagonales ≥ 20 μm, utilizando una máquina de ensayo de microindentación de hasta 1000 gf o una máquina de ensayo de macroindentación con fuerzas de ensayo ≥ 1 kgf, siempre y cuando el material sometido a prueba sea razonablemente homogéneo y la magnificación y la calidad de imagen sean óptimas (Ver Apéndice X4). Para los materiales isotrópicos, las dos diagonales de una indentación de Vickers son iguales en tamaño.

E384 − 16 Los metales / aleaciones con texturas cristalográficas especiales pueden producir indentaciones distorsionadas y resultados de prueba no válidos o cuestionables. El indentador de Vickers debe cumplir con los requisitos de verificación definidos en el Método de Prueba E92. 6.2.1 El indentador ideal de Vickers es un diamante piramidal altamente pulido, puntiagudo, con base cuadrada, con los ángulos de la cara de 136° 0'. El efecto que las variaciones geométricas de estos ángulos tienen sobre los valores medidos de la dureza de Vickers se discuten en la Sección10. 6.2.2 Las cuatro caras del indentador Vickers estarán igualmente inclinadas al eje del indentador (dentro de 6 30') y se encontrarán en un punto agudo. La línea de unión entre las caras opuestas (offset) no deberá tener más de 0,5 μm de longitud como se muestra en Fig. 2. 6.3 Indentador Knoop —El indentador Knoop no produce formas de indentación geométricamente similares en función de la fuerza de prueba y de la profundidad de indentación. Por consiguiente, la dureza Knoop variará con la fuerza de prueba (Ver Apéndice X4). Debido a su forma romboidal, la profundidad de la indentación es más baja para una indentación de Knoop comparada con una indentación de Vickers en idénticas condiciones de prueba. Pero, para la misma fuerza de prueba, la diagonal larga de Knoop será sustancialmente más larga que la media de las dos diagonales de Vickers. Las dos diagonales de una indentación de Knoop son notablemente diferentes. Idealmente, la diagonal larga es 7.114 veces más larga que la diagonal corta, pero esta relación está influenciada por la recuperación elástica. Debido a su forma, el indentador Knoop es muy útil para evaluar gradientes de dureza o recubrimientos finos. La prueba Knoop no se recomienda para su uso por encima de una carga de prueba de 1 kgf. El indentador de Knoop debe cumplir con los requisitos de verificación definidos en el Método de Prueba E92. 6.3.1 El penetrador Knoop es un diamante piramidal altamente pulido, puntiagudo, de base rombótica(1).4 Los ángulos de borde longitudinal ideales que se incluyen son 172° 30' y 130° 0'. La constante ideal del indentador, cp, es 0.07028. El efecto que las variaciones geométricas de estos ángulos tienen sobre los valores medidos de la dureza Knoop se discute en la Sección 10. 6.3.2 Las cuatro caras del indentador Knoop estarán igualmente inclinadas al eje del indentador (dentro de 6 30') y se encontrarán en un punto agudo. La línea de unión entre las caras opuestas (offset) no deberá tener más de 1.0 µm de longitud para las indentaciones mayores de 20 μm de longitud, como se muestra en la Fig. 1. Para indentaciones más cortas, el desplazamiento debe ser proporcionalmente menor. 6.3.3 Los indentadores deben ser examinados periódicamente y reemplazados si se desgastan, se desafilan, se rompen, se agrietan o se separan del material de montaje. Nunca toque la punta del indentador con el dedo. 6.4 Equipo de medición—el dispositivo de medición de la máquina de prueba debe informar las longitudes de las diagonales en incrementos de 0,1 μm para las indentaciones con diagonales de 1 a 200 μm. NOTA 3—Esta es la longitud informada y no la resolución del sistema utilizado para realizar las mediciones. A modo de ejemplo, si una longitud de 200 μm corresponde a 300 unidades fijas o pixels, la constante de calibración correspondiente sería 200/300 = 0.66666667. Este valor se utilizaría para

4

Los números en negrita entre paréntesis se refieren a la lista de referencias al

final de este estándar.

calcular las longitudes de las diagonales, pero la longitud reportada sólo se reportó a la más cercana 0,1 μ m.

6.4.1 La parte óptica del dispositivo de medición debe utilizar iluminación Köhler. Consulte el manual de instrucciones del fabricante para los ajustes que se pueden hacer en su ensayador. 6.4.2 Para obtener una resolución máxima, el microscopio de medición debe tener objetivos de alta calidad con aberturas numéricas adecuadas, un ocular adecuado, intensidad de iluminación ajustable, alineación ajustable y apertura y diafragmas de campo. Estos se ajustan de la misma manera que en un microscopio de luz reflejada o metalográfico. Algunos sistemas ahora están diseñados usando monitores de computadora y detección de longitud de indentación por análisis de imagen y no pueden utilizar un ocular tradicional, pero tienen una lente de proyección conectada a una cámara CCD. Si bien un ocular tradicional tiene un campo de visión circular, el monitor de la computadora es rectangular y su relación altura-anchura puede variar. 6.4.3 Deberán proporcionarse magnífi- caciones para que la diagonal pueda agrandarse a más del 25% pero menos del 75% del ancho del campo. Si la pantalla del ordenador tiene una proporción de 4 a 3 de ancho a altura, o una mayor diferencia entre el ancho de la pantalla y la altura, la altura máxima del campo debe ser <75% del ancho para medir ambas diagonales Vickers. Un objetivo 40× o 50× puede no ser adecuado para la medición precisa de sangrías <30 μm de longitud. Las mediciones de las longitudes de las diagonales <20 μm de longitud con el microscopio óptico pueden ser imprecisas, independientemente de la magnificación objetiva utilizada, con el problema cada vez más agudo a medida que la longitud diagonal disminuye por debajo de 20 μm.

7. Espécimen de prueba 7.1 Para una exactitud óptima de la medición, la prueba debe realizarse en una probeta plana con una superficie pulida libre de daño inducido durante la preparación. La superficie debe estar libre de cualquier problema que pudiera afectar la indentación o la medición posterior de las diagonales. No se recomienda realizar pruebas en superficies no planas. Los resultados se verán afectados incluso en el caso de la prueba Knoop donde el radio de curvatura está en la dirección de la diagonal corta. 7.1.1 En todas las pruebas, el perímetro de indentación, y las puntas de indentación en particular, deben definirse claramente en el campo de visión del microscopio. 7.1.2 Para obtener mejores resultados, la superficie de la muestra no debe atacarse químicamente antes de hacer una indentación (2), aunque el ataque químico es a menudo necesario para ayudar a la ubicación de la indentación. Las superficies profundamente atacadas químicamente oscurecerán el borde de la indentación, haciendo difícil o imposible una medida precisa del tamaño de la indentación. Cuando se determina la dureza de microindentación de una fase o constituyente aislado, o cuando se evalúan áreas segregadas en comparación con no segregadas, y otras situaciones similares, se requiere un ataque químico ligero para delinear el objeto o área de interés de modo que las indentaciones puedan colocarse en los lugares deseados. La calidad necesaria de la preparación de la superficie requerida varía con las fuerzas y magní fi caciones utilizadas en las pruebas de dureza de la microindicación. Cuanto más ligera sea la fuerza y menor será el tamaño de la indentación, más crítica será la preparación de la superficie. Algunos materiales son más sensibles al daño inducido por la preparación que otros.

E384 − 16 ajuste la intensidad de la luz si es necesario y ajuste las aberturas para obtener una resolución y un contraste máximos.

En general, los metales cúbicos centrados en la cara (por ejemplo, los aceros inoxidables austeníticos, el cobre y sus aleaciones, el níquel y sus aleaciones, el oro y la plata) presentan un campo de deformación más grande alrededor de la indentación que una indentación de la misma fuerza de ensayo hecha en un metal cúbico centrado en el cuerpo (por ejemplo, aceros ferríticos y martensíticos). 7.1.3 Debido al pequeño tamaño de las indentaciones se deben tomar precauciones especiales durante la preparación de la muestra. Es bien sabido que una preparación inadecuada puede alterar los resultados de las pruebas. La preparación del espécimen debe eliminar cualquier daño introducido durante estos pasos, ya sea debido a un calentamiento excesivo o trabajo en frío, por ejemplo. 7.1.4 La preparación de la muestra debe realizarse de acuerdo con la Guía E3.

8.10 Examine la indentación por su posición relativa a la ubicación deseada y por su simetría. 8.10.1 Si la indentación no se produjo en el lugar deseado, el ensayador está fuera de alineación. Consulte el manual de instrucciones del fabricante para el procedimiento adecuado alineación. Haga otra indentación y vuelva a comprobar la ubicación de indentación. Reajuste y repita según sea necesario. 8.10.2 Para una indentación de Knoop, si la mitad de la diagonal larga es más de 10% más larga que la otra mitad de la diagonal, o si ambos extremos de la indentación no están enfocados, la superficie de la probeta de prueba puede no ser perpendicular al eje del indentador. Dicho recorte puede producir datos incorrectos y el HK calculado basado en él debería ser reportado fuera de estos límites. Compruebe la alineación de la muestra y realice otra prueba para asegurarse de que los datos de la prueba son correctos. 8.10.3 Para una indentación de Vickers, si la mitad de cualquiera de las diagonales es más del 5% más larga que la otra mitad de esa diagonal, o si las cuatro esquinas de la indentación no están enfocadas, la superficie de prueba puede no ser perpendicular al eje del indentador. Dicho recorte puede dar datos incorrectos y el HV calculado basado en él debería ser reportado fuera de estos límites. Compruebe la alineación de la muestra y realice otra prueba para asegurarse de que los datos de la prueba son correctos. 8.10.4 Si las piernas diagonales son desiguales como se describe en 8.10.2 o 8.10.3, gire la muestra 90 ° y realice otra indentación en una región no probada. Si el aspecto no simétrico de las indentaciones ha girado 90 °, entonces la superficie de la muestra no es perpendicular al eje del indentador. Si la naturaleza no simétrica de la indentación permanece en la misma orientación, compruebe que el indentador esté desalineado o dañado. 8.10.5 Algunos materiales pueden tener indentaciones no simétricas incluso si el indentador y la superficie del espécimen están perfectamente alineados. Los ensayos en monocristales o en materiales texturados pueden producir tales resultados. Cuando esto ocurra, compruebe la alineación usando un espécimen de prueba, tal como un estándar, conocido por producir indentaciones de forma uniforme. 8.10.6 Los materiales frágiles, como la cerámica, pueden agrietarse como resultado de ser indentados. Los detalles específicos para las pruebas de cerámica están contenidos en los Métodos de Prueba C1326 y C1327.

7.2 En muchos casos, es necesario montar el espécimen por conveniencia en la preparación y para la mejor retención del borde. Cuando se requiere el montaje, el espécimen debe estar soportado adecuadamente por el medio de montaje para que la muestra no se mueva durante la aplicación de la fuerza, tal como podría suceder en un soporte de polímero curado incorrectamente. 8. Procedimiento 8.1 Encienda el sistema de iluminación y la alimentación de la máquina de ensayos. 8.2 Seleccione el indentador deseado. Si es necesario cambiar físicamente los indentadores, consulte las instrucciones del fabricante. Con algunas máquinas, ambos indentadores pueden ser montados en la torreta y cambiados por un simple interruptor o comando de computadora. Limpie ocasionalmente el indentador con un bastoncillo de algodón y alcohol. Evite crear cargas estáticas durante la limpieza. Nunca toque la punta del indentador con los dedos, ya que esto alterará las mediciones. 8.3 Coloque el espécimen en la plataforma o en las abrazaderas de la platina, de manera que la superficie del espécimen sea perpendicular al eje del indentador. Un sistema de sujeción de referencia superior para montajes es un dispositivo excelente para alinear el plano de prueba perpendicular al indentador, en particular si la cara posterior del soporte no es paralela a la superficie frontal pulida. Si se utiliza la arcilla en un portaobjetos, utilizar arcilla muy rígida y usar alta presión al asentar la muestra contra la arcilla.

8.11 Mida la diagonal larga de una indentación de Knoop, o ambas diagonales de una indentación de Vickers, de acuerdo con el manual de instrucciones del fabricante. 8.11.1 Determine la longitud de la diagonal larga de una indentación de Knoop o ambas diagonales de una indentación de Vickers dentro de 0,1 μm (ver 6.3). Para las indentaciones de Vickers, haga una media de las dos mediciones de longitud de la diagonal.

8.4 Enfoque el microscopio de medición con un objetivo de baja potencia para que se pueda observar la superficie del espécimen. 8.5 Ajuste la intensidad de la luz y ajuste las aberturas para una óptima resolución y contraste. Encerar el dispositivo de medición de acuerdo con el método recomendado por el fabricante. 8.6 Seleccione el área deseada para la determinación de dureza. Antes de aplicar la fuerza, realice un enfoque fi nal utilizando el objetivo de medición.

8.12 Calcule el número de dureza Knoop o Vickers usando la ecuación apropiada en la Sección 3 o usando tablas suministradas con la máquina de ensayo, respectivamente. Las máquinas de ensayo modernas suelen dar una lectura automática de la dureza después de que la diagonal o las diagonales se han medido.

8.7 Ajuste el ensayador para que el penetrador esté en el lugar adecuado para la aplicación de la fuerza. Seleccione la fuerza deseada. 8.8 Active el ensayador para que el indentador se baje automáticamente y haga contacto con el espécimen durante el período de tiempo normalmente requerido. A continuación, retire la fuerza manual o automáticamente.

8.13 Espaciado de las indentaciones—En general, se hace más de una indentación en una muestra de ensayo. Es necesario asegurarse de que el espacio entre las indentaciones es lo suficientemente grande para que las pruebas adyacentes no interfieran entre sí. Debido a que

8.9 Después de retirar la fuerza, cambie al modo de medición y seleccione el objetivo adecuado. Enfoque la imagen,

6

E384 − 16

9. Informe

9.2 Se utilizarán los símbolos HK para dureza Knoop y HV para dureza Vickers con los valores numéricos reportados. 9.2.1 Para este estándar, los resultados de la prueba de dureza de la microindentación se pueden reportar de varias maneras diferentes. Por ejemplo, si se encontró que la dureza de Knoop era 400 y la fuerza de ensayo era de 100 gf, los resultados de la prueba se pueden reportar de la siguiente manera: 9.2.1.1 Para los ensayos de dureza de la microindentación, donde la fuerza de ensayo es generalmente en unidades de fuerza de gramo, con fuerzas de ensayo ≤ 1000 gf, este resultado puede ser reportado como 400 HK 0,1, por ejemplo, cuando un ensayo a 100 gf da una dureza Knoop de 400. El mismo enfoque se utiliza para informar la dureza Vickers. 9.2.1.2 En el sistema SI la dureza sería reportada como 3,92 GPa, pero esta práctica no es preferible por las razones expuestas en 9.1.1. 9.2.1.3 Para tiempos de permanencia no normalizados, distintos de 10 a 15 s, la dureza se notificaría como 400 HK 0,1 / 22 s. En este caso, 22 s sería el tiempo real del tiempo de espera de carga completa. 9.2.1.4 Para pruebas de macro-Vickers con fuerzas> 1 kgf, vea el Método de Prueba E92 para la notación recomendada.

9.1 Informar la siguiente información: 9.1.1 El número de ensayos y, cuando proceda o se requiera,

9.3 Ejemplos del cálculo de la incertidumbre de medición se dan en el Método de Prueba E92.

los metales cúbicos centrados en la cara (FCC) (por ejemplo, aceros inoxidables austeníticos, cobre, níquel, plata y oro) se endurecen más drásticamente que los metales cúbicos centrados en el cuerpo (aceros ferríticos, por ejemplo), la distancia de separación de separación es más crítica para los metales FCC, ya que la zona de deformación alrededor de la indentación es mayor que para un metal BCC, como se menciona e 7.1.2. 8.13.1 Para la mayoría de las pruebas, la distancia mínima recomendada entre pruebas separadas y la distancia mínima entre una indentación y la superficie de la muestra se ilustran en Fig. 3. 8.13.2 Para algunas aplicaciones, un espaciado más estrecho de las indentaciones que las mostradas en la Fig. 3 puede ser necesario. Si se utiliza un espaciamiento entre indentaciones más estrecho, será responsabilidad del laboratorio de pruebas comprobar la exactitud del procedimiento de ensayo. Pueden utilizarse bandas paralelas escalonadas de indentaciones desde la superficie hacia dentro para obtener una separación general más estrecha de los huecos con respecto a la distancia desde la superficie que se puede hacer con seguridad con una sola línea de indentaciones desde la superficie hacia adentro o dentro del interior de la muestra.

10. Precisión y sesgo

la media, la desviación estándar y el intervalo de confianza del 95% para las pruebas. Debido a la larga historia de los cálculos de dureza, y debido a que la unidad tradicional de kg / mm2 no forma parte del sistema SI, los números calculados se reportarán sin mención de las unidades. Además, debido a la desigualdad general de la comunidad metalúrgica con números de dureza en GPa, y la gama bastante estrecha de valores de GPa para los metales, se recomienda un enfoque de sistema SI "suave".

10.1 La precisión y el sesgo de las mediciones de la dureza de la microindentación dependen del cumplimiento estricto del procedimiento de ensayo indicado y están influenciados por los factores instrumentales y materiales y los errores de medición de la indentación. 10.2 La consistencia del acuerdo para ensayos repetidos sobre el mismo material depende de la homogeneidad del material, de la reproducibilidad del ensayador de dureza y de la medición cuidadosa y consistente de las indentaciones por un operador competente.

9.1.2 Prueba de fuerza, y 9.1.3 Cualquier condición inusual encontrada durante la prueba.

FIG. 3 Espaciamiento mínimo recomendado para las indentaciones de Knoop y Vickers

7

E384 − 16 influencia más grande en la precisión del valor de HK que un error mayor en la fuerza de prueba. Pero, los errores en los dos ángulos de la cara, Fig. 1, tienen un efecto muy significativo sobre la precisión del valor de HK.

10.3 Los factores instrumentales que pueden afectar los resultados de las pruebas incluyen: precisión de la carga; efectos de inercia; velocidad de carga; Vibraciones; el ángulo de indentación; movimiento lateral del indentador o espécimen; y las desviaciones de la forma de indentación y del indentador. 10.3.1 Las vibraciones durante la indentación producirán muescas más grandes con la influencia potencial de vibraciones que se hacen mayores a medida que la fuerza disminuye (2, 3). 10.3.2 El ángulo entre el indentador y la superficie de la muestra debe estar dentro de 2 ° de la perpendicular. Mayores cantidades de inclinación pueden producir indentaciones no uniformes y resultados de prueba incorrectos.

10.8 Se han llevado a cabo tres estudios interlaboratorios separados de acuerdo con la Práctica E691 para determinar la precisión, repetibilidad y reproducibilidad de este método de ensayo. Los tres estudios se definen de la siguiente manera: a) Pruebas de Knoop y Vickers, seis fuerzas de ensayo en el micro-rango, doce laboratorios, mediciones manuales y siete especímenes de nivel de dureza diferentes (ver 10.8.1 and Apéndice X1). Los resultados se publicaron en 1989 (7, 8) y en la norma ASTM Informe de

10.4 Los factores materiales que pueden afectar los resultados de las pruebas incluyen: homogeneidad de la muestra, orientación o efectos de la textura; preparación inapropiada de la muestra; baja reflectividad de la superficie de la muestra; y, transparencia del espécimen. 10.4.1 Debe eliminarse la deformación residual del pulido mecánico, particularmente para pruebas de baja fuerza (≤ 200 gf). 10.4.2 La distorsión de la forma de la indentación, debido a la textura cristalográfica o microestructural, influye en las longitudes diagonales y la validez de la dureza calculada. 10.4.3 La deformación plástica durante la indentación puede producir rebordes alrededor de la periferia de indentación que afectarán la precisión de la medición de la diagonal. 10.4.4 La prueba de las superficies grabadas, dependiendo de la extensión del grabado, puede producir resultados que son diferentes de los obtenidos en las superficies no atacadas químicamente(2).

Investigación RR:E04-1004.5(b) Pruebas Knoop y Vickers, dos fuerzas de prueba en el microrango, siete laboratorios, análisis de imágenes y mediciones manuales, cuatro especímenes de nivel de dureza diferentes (Ver 10.8.2, Apéndice X2 y en la norma ASTM Informe de Investigación RR:E04-1006).6(c) Pruebas Knoop y Vickers, seis fuerzas de prueba en el microscopio, veinticinco laboratorios, mediciones manuales, seis muestras de diferentes niveles de dureza (Ver 10.8.3, Apéndice X3 y en la norma ASTM Informe de Investigación RR:E04-1007).7 10.8.1 Se llevó a cabo un programa de pruebas interlaboratorios de acuerdo con la Práctica E691 para desarrollar información acerca de la precisión, repetibilidad y reproducibilidad de la medición de las indentaciones de Knoop y Vickers (se han presentado datos de

10.5 Los errores de medición que pueden afectar los resultados de la prueba incluyen: calibración incorrecta del dispositivo de medición; poder de resolución inadecuado del objetivo; magnificación insuficiente; el sesgo del operador en el dimensionamiento de las indentaciones; pobre contraste de imagen; iluminación no uniforme; y, la puesta a cero incorrecta del dispositivo de medición. 10.5.1 La exactitud de la prueba de dureza de la microindentación está fuertemente influenciada por la exactitud con que se pueden medir las indentaciones. 10.5.2 El error en la medición de las diagonales aumenta a medida que disminuye la apertura numérica del objetivo de medición (4, 5). En general, indentaciones <30 µm ide longitud deben medirse con objetivos que tengan mayor magnificación que 40 o 50×. El contraste de imagen entre la indentación y la muestra es crítico para la medición precisa de la longitud de la diagonal. 10.5.3 El sesgo se introduce si el operador subdimensiona o sobredimensiona constantemente las indentaciones.

apoyo en la sede de la ASTM, petición RR:E04-1004).5 Las fuerzas de ensayo fueron 25, 50, 100, 200, 500 y 1000 gf en tres muestras ferrosas y cuatro no ferrosas (7, 8). Doce laboratorios midieron las indentaciones, cinco de cada tipo en cada fuerza en cada muestra. Detalles adicionales de este estudio se muestran en el Apéndice X1. 10.8.1.1 Los ensayos de los tres especímenes ferrosos revelaron que nueve laboratorios produjeron mediciones similares mientras que dos laboratorios consistentemente subdimensionaron las indentaciones y un laboratorio consistentemente sobredimensionó las indentaciones; es decir, se produjeron resultados sesgados. Estos últimos resultados fueron más pronunciados a medida que la fuerza disminuyó y la dureza de la muestra aumentó (es decir, a medida que el tamaño de la diagonal disminuyó) y se observaron tanto para las indentaciones de Vickers como de Knoop. Los resultados para las indentaciones no ferrosas de menor dureza produjeron un mejor acuerdo. Sin embargo, ninguno de los laboratorios que obtuvieron resultados más altos o más bajos en los especímenes ferrosos midió las indentaciones no ferrosas. 10.8.1.2 Intervalo de repetibilidad—La diferencia debida al error de prueba entre dos resultados de ensayo en el mismo laboratorio sobre el mismo material aumenta con el aumento de la dureza del espécimen y con una fuerza de prueba decreciente (Ver X1.4.4). 10.8.1.3 Intervalo de reproducibilidad—La diferencia en los resultados de las pruebas sobre el mismo material ensayado en diferentes laboratorios aumentó con el aumento de la dureza del espécimen y con una fuerza de ensayo decreciente (Ver X1.4.5).

10.6 Algunos de los factores que afectan los resultados de las pruebas producen errores sistemáticos que influyen en todos los resultados de las pruebas, mientras que otros influyen principalmente en los resultados de las pruebas de baja fuerza (≤25 gf) (6). Algunos de estos problemas ocurren continuamente, otros pueden ocurrir de una manera no definida y esporádica. Las pruebas de dureza de baja fuerza son influenciadas por estos factores en mayor medida que las pruebas de fuerza más altas. 10.7 Para las pruebas de dureza Vickers y Knoop, la dureza de la microindentación calculada es una función de tres variables: la fuerza, la geometría del indentador y la medición de la diagonal. Para la prueba de Vickers, el error en la medición de las diagonales tiene un mayor efecto sobre la precisión del valor de HV que un error mayor en la fuerza de prueba o la geometría de la cara. Para la prueba de Knoop, un error en la medición de la diagonal larga tiene una

8

5 Los datos de soporte se han presentado en la sede de ASTM International y pueden obtenerse solicitando el Informe de Investigación RR: E04-1004. Comuníquese con el Servicio de Atención al Cliente de ASTM a [email protected]. 6 Los datos de soporte se han presentado en la sede de ASTM International y pueden obtenerse solicitando el Informe de Investigación RR: E04-1006. Comuníquese con el Servicio de Atención al Cliente de ASTM a [email protected]. 7 Los datos de soporte se han presentado en la sede de ASTM International y pueden obtenerse solicitando el Informe de Investigación RR: E04-1007. Comuníquese con el Servicio de Atención al Cliente de ASTM a [email protected].

E384 − 16 realizada por dos métodos de prueba diferentes. Por lo tanto, no es posible comparar estadísticamente y con precisión las medidas de dureza realizadas por los procedimientos manuales y automatizados. Sin embargo, esta información se representa gráficamente con fines comparativos, X2.6. 10.8.3 Los ensayos de seis aleaciones ferrosas con valores de dureza <20 HRC, 30, 40, 50, 60 y 67 HRC se ensayaron usando pruebas de Knoop y Vickers a una variedad de fuerzas de ensayo, usualmente 25, 50, 100, 300, 500 y 1000 gf (excepto que no se realizaron las fuerzas de prueba más bajas para las pruebas de Vickers de los especímenes 60 y 67 HRC). Veinticinco laboratorios diferentes probaron los aceros utilizando la prueba de Vickers, mientras que trece laboratorios diferentes probaron los aceros usando la prueba de Knoop. Detalles adicionales de este estudio se dan en el Apéndice X3. 10.8.3.1 Se determinaron las estadísticas de repetibilidad y reproducibilidad para las mediciones diagonales Knoop y Vickers. Los resultados se tabulan en la Tabla X3.1 y la Tabla X3.2 y se muestran gráficamente en la Fig. X3.1 y la Fig. X3.2. 10.8.3.2 Se determinaron las estadísticas de repetibilidad y reproducibilidad para los valores de dureza Knoop y Vickers. Los resultados se tabulan en la Tabla X3.3 y la Tabla X3.4 y se muestran gráficamente en la Fig. X3.3 y la Fig. X3.4.

10.8.1.4 Los valores de precisión dentro del laboratorio y entre laboratorio mejoraron a medida que la dureza de la muestra disminuyó y la fuerza de prueba aumentó. El intervalo de repetibilidad y el intervalo de reproducibilidad fueron generalmente mayores que la estimación de precisión, particularmente a fuerzas de prueba bajas y dureza de muestra alta. 10.8.2 Se llevó a cabo un programa de pruebas interlaboratorios de acuerdo con la Práctica E691 para desarrollar información sobre la repetibilidad y reproducibilidad de las mediciones de Knoop y Vickers realizadas con sistemas automatizados de análisis de imágenes en comparación con mediciones por procedimientos manuales. Se utilizaron cuatro especímenes ferrosos en la cadena de cartas. Los ensayos se realizaron a 100 gf y 300 gf. Los participantes en el programa de prueba midieron las mismas indentaciones en los cuatro especímenes. Siete laboratorios midieron los especímenes usando ambos procedimientos. Las indentaciones de Knoop en el espécimen C1 eran demasiado largas para que las mediciones exactas fueran hechas por un laboratorio; Por lo tanto, sólo seis conjuntos de mediciones se hicieron en este espécimen. Cerca del final del programa de prueba, la muestra B1 se perdió en el envío; Por lo tanto, sólo seis conjuntos de mediciones se realizaron en este espécimen. Detalles adicionales del estudio están contenidos en Apéndice X2. 10.8.2.1 La repetibilidad se refiere a la variabilidad entre los resultados de las pruebas individuales obtenidos en un solo laboratorio por un solo operador con un conjunto específico de aparatos de prueba. Tanto para las mediciones manuales como para las automatizadas, el intervalo de repetibilidad aumentó con la dureza de la muestra y la fuerza de prueba decreciente, Apéndice X2. Para condiciones de ensayo equivalentes, el intervalo de repetibilidad para las mediciones automatizadas fue ligeramente mayor que para las mediciones manuales. 10.8.2.2 La reproducibilidad se refiere a la variabilidad entre los resultados de las pruebas individuales obtenidos por diferentes laboratorios que aplican los mismos métodos de ensayo a las mismas muestras de ensayo o similares. Tanto en las mediciones manuales como en las automatizadas, el intervalo de reproducibilidad aumentó con la dureza de la muestra y la fuerza de prueba decreciente, Apéndice X2. Para condiciones de ensayo equivalentes, el intervalo de reproducibilidad para las mediciones automatizadas fue ligeramente mayor que para las mediciones manuales.

11. Conversión a otras escalas de dureza o valores de resistencia a la tracción 11.1 No existe un método generalmente aceptado para la conversión precisa de los números de dureza de la microindentación Knoop o Vickers a otras escalas de dureza o valores de resistencia a la tracción. Tales conversiones son empíricas y tienen una precisión limitada y deben utilizarse con precaución, excepto en casos especiales en los que se ha obtenido una base fiable para la conversión mediante pruebas comparativas. Para cargas ≥ 25 gf de microindentación, los números de dureza Vickers están en concordancia estadística con los números de dureza de macro-Vickers. Consulte las Tablas de conversión de dureza estándar en E140. 12. Palabras claves

12.1 dureza; indentación; Knoop; Microindentación; Vickers

10.8.2.3 Ni la Práctica E691, ni ninguna otra norma ASTM, trata de comparar los resultados de una sola propiedad

ANEXOS (Información obligatoria) VERIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS E INDENTADORES DE ENSAYOS DE DUREZA KNOOP Y VICKERS

A1.1 Alcance

A1.1.2 La verificación directa es un proceso normalmente realizado por la fabricación para verificar que los componentes críticos de la máquina de ensayo de dureza están dentro de las tolerancias permisibles mediante medición directa de las fuerzas de ensayo aplicadas, del sistema de medición de indentación y del ciclo de prueba. Para información adicional acerca de la verificación directa, vea el Método de Prueba E92.

A1.1.1 En el Anexo A1 sse especifican tres tipos de procedimientos para la verificación de microindicaciones (Knoop y Vickers): verificación directa, verificación indirecta y verificación periódica. Este anexo también contiene especificaciones geométricas para el indentador. En las Prácticas E2554 y E2587 se describe un método de tabla de control para monitorizar la consistencia de las mediciones de microindentación basadas en las pruebas de verificación periódica y detectar desviaciones de medición.

A1.1.3 La verificación indirecta es un proceso realizado por el usuario de la máquina o por una agencia de certificación externa para verificar periódicamente el funcionamiento de la máquina de 9

E384 − 16

las máquinas que tienen ambos tipos de indentador montado en la misma torreta. También se recomienda realizar una verificación periódica cuando se cambian las cargas (para verificar que la carga no está “colgando”).

ensayo mediante bloques de ensayo normalizados. Para más información sobre el procedimiento de verificación indirecta, véase el Método de Prueba E92. A1.1.4 La verificación periódica (antes llamada "semanal") es un proceso para supervisar el rendimiento de la máquina de prueba entre verificaciones indirectas mediante bloques de prueba normalizados y es realizada por el usuario.

Procedimientos de Verificación Periódica—El A1.3.3 procedimiento a utilizar cuando se realiza una verificación periódica es el siguiente. A1.3.3.1 Para cada indentador de dureza de microindentación se utilizará al menos un bloque de ensayo estandarizado que cumpla los requisitos del Anexo A2. Cuando los bloques de ensayo estén disponibles comercialmente, el nivel de dureza de los bloques de ensayo se elegirá aproximadamente al mismo valor de dureza que el material a medir. Si se van a hacer varios rangos de dureza, se recomienda tomar un bloque de prueba de cada rango de dureza como se describe en la Tabla A1.2. A1.3.3.2 El indentador que se utilizará para la verificación periódica será el indentador que se utiliza normalmente para las pruebas. A1.3.3.3 Antes de realizar los ensayos de verificación periódica, asegúrese de que la máquina de ensayo está funcionando libremente, que la platina y el bloque de prueba están limpios y que el dispositivo de medición está correctamente ajustado y puesto a cero. A1.3.3.4 Realizar al menos tres medidas de dureza en cada uno de los bloques de verificación. Los ensayos se distribuirán uniformemente sobre la superficie de los bloques de ensayo.

A1.2 Requerimientos generales A1.2.1 La máquina de ensayo se verificará en instancias específicas y a intervalos periódicos, según se especifica en la Tabla A1.1, y cuando concurran circunstancias que puedan afectar al rendimiento de la máquina de ensayo. Ver Anexo A1 en el Método de Prueba E92 para detalles de intervalos para verificaciones directas e indirectas. A1.2.2 Todos los instrumentos utilizados para realizar las mediciones requeridas por el presente anexo deberán calibrarse de acuerdo con las normas nacionales cuando exista un sistema de trazabilidad, salvo que se indique lo contrario. A1.2.3 La verificación periódica y la verificación indirecta de la máquina de ensayo se realizarán en el lugar donde se utilice la máquina de ensayo. A1.2.4 La verificación directa de las máquinas de ensayo recién fabricadas o reconstruidas puede realizarse en el lugar de fabricación, reconstrucción o ubicación del uso. Los detalles de este procedimiento se pueden encontrar en el Método de Prueba E92.

A1.3.3.5 Sea d¯ el promedio de las mediciones. Determine el error E y la repetibilidad R en el rendimiento de la máquina de prueba usando la Ec 10 y Ec 11 de 3.4 for each para cada bloque de prueba estandarizado que se mide. (1) Si el error E y la repetibilidad R calculados para cada bloque de ensayo se encuentran dentro de las tolerancias indicadas en la Tabla A1.3, la máquina de ensayo con el indentador puede considerarse que funciona satisfactoriamente.. (2) Si el error E y la repetibilidad R calculada para cualquiera de los bloques de prueba están fuera de las tolerancias, la verificación periódica puede repetirse con un indentador diferente. Si el promedio de las mediciones de dureza vuelve a caer fuera de las tolerancias para cualquiera de los bloques de ensayo, se realizará una verificación indirecta. A1.3.3.6 Si una máquina de ensayo falla en una verificación periódica, las pruebas de dureza realizadas desde la última verificación periódica válida pueden ser sospechosas.

NOTA A1.1—Se recomienda que la agencia de calibración que se utiliza para realizar las verificaciones de las máquinas de prueba de dureza de la microindentación sea acreditada según los requisitos de ISO 17025 (o un equivalente) por un organismo de acreditación reconocido que cumple con los requisitos de la Guía ISO 58.

A1.2.5 Verificación del indentador—La geometría del indentador se verifica en el momento de la fabricación y es obligatoria para las máquinas nuevas. Las verificaciones subsiguientes del indentador se realizan mediante inspección visual de la indentación resultante; normalmente es suficiente que el usuario verifique la ausencia de defectos de la forma de las indentaciones realizadas en los bloques de ensayo. Los detalles de este proceso se dan en Métodos de prueba E92.

A1.3 Verificación periódica

NOTA A1.2—Se recomienda que los resultados obtenidos en las pruebas de verificación periódica se registren utilizando técnicas aceptadas de control estadístico de procesos, tales como, pero sin limitarse a, X-bar (promedios de medida) y Gráficas-R (intervalos de medición) e histogramas (Véanse las Prácticas E2554 y E2587).

A1.3.1 La verificación periódica (antes conocida como "semanal") se pretende como una herramienta para el usuario para supervisar el rendimiento de la máquina de prueba entre verificaciones indirectas. Como mínimo, la verificación periódica se llevará a cabo de acuerdo con el calendario que se indica en la Tabla A1.1 para cada indentador de dureza de la microindentación que se utilizará.

A1.4 Informe de Verificación A1.4.1 Se requiere un informe de verificación para verificaciones directas e indirectas. No se requiere un informe de verificación para una verificación periódica. Los detalles adicionales relativos a la creación del informe de verificación se pueden encontrar en el Método de prueba E92.

A1.3.2 Se recomienda que los procedimientos de verificación periódica se realicen cada vez que se cambie el indentador, es decir, si se retira físicamente un indentador del puerto y se inserta otro en su lugar. Esto no es necesario con TABLA A1.1 Horario de Verificación para una Dureza por Microindentación Verificación del Procedimiento Verificación Periódica

TABLA A A1.2 Rangos de dureza utilizados para la verificación periódica

Máquina de prueba

Rango

Horario

Requerido cada semana que se utiliza la máquina. Recomendado siempre que el indentador esté físicamente eliminado y reemplazado por otro indentador.

10

Low Mid High

Knoop < 250 250–650 > 650

Vickers < 240 240–600 > 600

E384 − 16 TABLA A1.3 Repetibilidad y error de las máquinas de ensayo— Verificación periódica por bloques de prueba estandarizados basados en las longitudes de las diagonales medidasA Rango de dureza de los bloques de prueba estandarizados

A

Fuerza, gf

R Máxima Repetibilidad (%)

E Máximo Error (%)

Knoop

Vickers

HK > 0 HK < 100

HV > 0 HV < 100

1 # F <100 100 # F # 1000

13 13

3 3

100 # HK # 250 250 < HK # 650 HK > 650

100 # HV # 240 240 < HV # 600 HV > 600

100 # F < 500

13 5 4

2 2 2

100 # HK # 250 250 < HK # 650 HK > 650

100 # HV # 240 240 < HV # 600 HV > 600

500 # F # 1000

8 4 3

2 2 2

En todos los casos, la repetibilidad es la mayor valor del porcentaje dado o 1 μm; El error máximo es el mayor valor entre el valor obtenido o 0,5 μm.

(3) La (s) escala (s) de dureza de la microindentación se verifican. (4) Los resultados individuales o calculados usados para

A1.4.2 El informe de verificación será producido por la persona que realice la verificación e incluirá la siguiente información, cuando esté disponible, como resultado de la verificación realizada. A1.4.2.1 Los detalles completos del informe de verificación se pueden encontrar en el Método de prueba E92. A1.4.2.2 Los componentes básicos del informe de verificación, tal como se de fi ne en detalle en el Método de Ensayo E92, se resumen a continuación. (1) Identi ficación de la máquina de ensayo de dureza y de los indentadores utilizados. (2) Medios de verificación (bloques de prueba, dispositivos elásticos de prueba, etc.) con declaraciones que definen la trazabilidad a una norma nacional.

determinar si la máquina de ensayo cumple con los requisitos de la verificación realizada.Las mediciones efectuadas para determinar el estado de la máquina de ensayo se encontrarán siempre que se efectúen. (5) Descripción de los ajustes o mantenimiento realizados a la máquina de ensayo. (6) Fecha de verificación y referencia a la agencia o departamento de verificación. (7) Firma de la persona que realiza la verificación.

A2. CALIBRACIÓN DE LOS BLOQUES DE PRUEBA DE DUREZA NORMALIZADOS PARA MÁQUINAS DE PRUEBA DE DUREZA DE MICROINDENTACION

A2.1 Alcance

A2.2 Certificación del Bloque de Prueba Estandarizado

A2.1.1 La calibración de los bloques de ensayo de dureza estandarizados utilizados para verificar las máquinas de prueba de dureza por microindentación se describe en el Método de prueba E92. La máquina de normalización deberá cumplir el método de verificación directa descrito en el método de ensayo E92.

A2.2.1 El certificado que acompaña a cada bloque de ensayo de dureza normalizado incluirá la siguiente información: la media aritmética de cada grupo de cinco diagonales de impresión; la media aritmética y la desviación estándar de todas las diagonales de impresión, el valor de dureza correspondiente, la fuerza de prueba, el número de serie del bloque de prueba, el nombre del fabricante y la organización certificadora, la magnificación utilizada y la fecha.

A2.1.2 El re-pulido del bloque de prueba invalidará la estandarización y no se recomienda. La limpieza de la superficie del bloque de ensayo pulido es a menudo necesaria en el uso normal, pero no debe alterar la dureza o la calidad de la superficie de ensayo pulida.

11

E384 − 16 APENDICES (Información no obligatoria) X1. RESULTADOS DEL ENSAYO INTERLABORATORIO DE LA MEDICIÓN DE MICROINDENTACIONES

del espécimen. Para especímenes inferiores a aproximadamente 300 HV, hubo relativamente poca diferencia en HV sobre el rango de la fuerza de prueba.

X1.1 Introducción X1.1.1 Este programa de ensayo interlaboratorio (7, 8) Este programa de pruebas interlaboratorios (7, 8) se llevó a cabo para desarrollar estimaciones de precisión y sesgo para la medición de las indentaciones de Knoop y Vickers utilizando fuerzas de 25 a 1000 gf para especímenes ferrosos y no ferrosos que cubrían una amplia gama de dureza (véase Reporte de Investigación RR:E04-1004).5

X1.4.3 Para los datos de la prueba de Knoop, la mayoría de los laboratorios estuvo de acuerdo en que la dureza disminuyó continuamente con el aumento de la fuerza de prueba y luego se volvió razonablemente constante. Sin embargo, los dos laboratorios que exhibieron datos atípicos para los especímenes ferrosos mostraron la tendencia opuesta; esto es muy inusual. La diferencia en los valores de HK entre fuerzas bajas y fuerzas altas aumentó con el aumento de la dureza del espécimen. Para especímenes con dureza por debajo de aproximadamente 300 HK, la diferencia de dureza fue bastante pequeña sobre el rango de la fuerza de prueba.

X1.2 Alcance X1.2.1 Este programa de pruebas interlaboratorio proporciona información sobre la medición de las mismas indentaciones por diferentes laboratorios de acuerdo con los procedimientos de la Práctica E691.

X1.4.4 Intervalo de repetibilidad—La diferencia debida al error de ensayo entre dos resultados de ensayo en el laboratorio sobre el mismo material se calculó utilizando los valores de (Sr)j, la desviación estándar agrupada dentro del laboratorio. (Sr)j aumentó con el tamaño de la diagonal y la relación varió para cada material y tipo de prueba. Tabla X1.1 enumera ecuaciones de regresión que muestran la relación entre (Sr)j y la longitud diagonal, µm. TEl intervalo de repetibilidad (Ir)j, se calculó sobre la base de las relaciones de la Tabla X1.1. Debido a que los intervalos de repetibilidad son también una función de la longitud de la diagonal, las ecuaciones de regresión también se calcularon, Tabla X1.2. Los intervalos de repetibilidad, en términos de los valores de Knoop y Vickers para especímenes ferrosos y no ferrosos, se muestran en las Figs. X1.1-X1.4.

X1.3 Procedimiento X1.3.1 Se realizaron cinco indentaciones bajo condiciones controladas en cada fuerza (25, 50, 100, 200, 500, and 1000 gf), con ambos indentadores Knoop y Vickers usando tres muestras ferrosas y cuatro no ferrosas. X1.3.2 Doce laboratorios midieron las indentaciones de los especímenes ferrosos y los especímenes no ferrosos. Dos laboratorios midieron la dureza de ambos grupos. X1.3.3 Cada laboratorio utilizó el mismo micrómetro de etapa para calibrar su dispositivo de medición. X1.3.4 Los resultados se tabularon y analizaron de acuerdo con la Práctica E691. X1.4 Resultados

X1.4.5 Intervalo de reproducibilidad—La diferencia en los resultados de las pruebas sobre el mismo material en diferentes laboratorios se calculó utilizando los valores de (SR)j la estimación de precisión entre laboratorios. (SR)j aumentó con el tamaño de la diagonal y la relación varió para cada material y tipo de prueba. La Tabla X1.3 enumera las ecuaciones de regresión que muestran la relación entre (SR)j y la longitud de la diagonal, µm. Los intervalos de reproducibilidad (IR)j, se calcularon sobre la base de las relaciones mostradas en la Tabla X1.3. Debido a que los intervalos de reproducibilidad son también una función de la longitud diagonal, las ecuaciones de regresión también se calcularon Tabla X1.4. Los intervalos de reproducibilidad, en términos de los valores de Knoop y Vickers para los especímenes ferrosos y no ferrosos, se muestran en las Figs. X1.1-X1.4.

X1.4.1 Para los tres especímenes ferrosos, los resultados de nueve laboratorios mostraron un acuerdo general en cuanto a los tamaños de las diagonales. Otros dos laboratorios consistentemente subdimensionaron las indentaciones (mayor dureza) y un laboratorio consistentemente sobredimensionó a las indentaciones (menor dureza). Este sesgo se observó con ambas indentaciones de Vickers y Knoop dimensionadas por estos laboratorios con el grado de sesgo creciente a medida que el tamaño de la indentación disminuyó y la dureza de la muestra aumentó. La prueba de los cuatro especímenes no ferrosos produjo un acuerdo general, pero ninguno de los tres laboratorios que produjeron resultados sesgados para los especímenes ferrosos midió los especímenes no ferrosos. X1.4.2 Para los datos de prueba de Vickers, la dureza calculada aumentó con fuerza creciente y luego se volvió razonablemente constante. Esta tendencia fue evidente en los datos de los nueve laboratorios consistentes (especímenes ferrosos) y para el laboratorio que sobredimensionaron las indentaciones. Los dos laboratorios que consistentemente subdimensionaron las indentaciones de Vickers exhibieron una dispersión de datos sustancial para las pruebas con fuerzas de menos de 100 gf. Sin embargo, para fuerzas más altas, sus mediciones de indentación eran relativamente constantes. La fuerza a la que la dureza se hizo relativamente constante aumentó con el aumento de la dureza

X1.4.6 Los valores de precisión dentro del laboratorio y

entre laboratorio se calcularon a partir de (Vr(%))j y (VL(%))j que son los coeficientes de variación para las pruebas intra-laboratorio y entre laboratorio. Ambos son una función de la longitud de la diagonal. Los valores de precisión dentro del laboratorio y entre laboratorio fueron relativamente similares para los datos de Vickers y Knoop, tanto ferrosos como no ferrosos. En general, los intervalos de repetibilidad y los intervalos de reproducibilidad fueron mayores que las estimaciones de precisión, particularmente a bajas fuerzas de ensayo y alta dureza de la muestra. 12

E384 − 16 TABLE Relación entre la longitud diagonal y (Sr)j, la desviación estándar agrupada dentro del laboratorio Material

Ferroso Ferroso No ferroso No ferroso

Prueba Vickers Knoop Vickers Knoop

Ecuación de Regresión (Sr)j = 0.231 + 0.00284 d¯1 (Sr)j = 0.216 + 0.006 d¯1 (Sr)j = 0.373 + 0.008 d¯1 (Sr)j = 0.057 + 0.0177 d¯1

Coeficiente de Correlación 0.535 0.823 0.862 0.8196

TABLA X1.2 Relación entre la longitud diagonal y (Ir)j, el intervalo de repetibilidad Material

ferroso Ferroso No ferroso No ferroso

Prueba Vickers Knoop Vickers Knoop

Ecuación de regresión (Ir)j = 0.653 + 0.008 d¯1 (Ir)j = 0.614 + 0.017 d¯1 (Ir)j = 1.0556 + 0.0226 d¯1 (Ir)j = 0.161 + 0.05 d¯1

FIG. X1.1 Intervalos de repetibilidad y reproducibilidad en términos de dureza Vickers (6) para la muestra ferrosa como función de la carga de ensayo y la dureza de la muestra

FIG. X1.2 Intervalos de repetibilidad y reproducibilidad en términos de dureza Knoop (6) para las muestras ferrosas como función de la carga de ensayo y del espécimen

13

E384 − 16

FIG. X1.3 Intervalos de repetibilidad y reproducibilidad en términos de dureza Vickers (6) para las muestras no ferrosas como una función de carga de prueba y dureza de muestra

FIG. X1.4 Intervalos de repetibilidad y reproducibilidad en términos de dureza Knoop (6) para las muestras no ferrosas como una función de carga de prueba y dureza de muestra

14

E384 − 16 TABLA X1.3 Relación entre la longitud diagonal y (SR)j, la estimación entre laboratorios de precisión Material

Ferroso Ferroso No ferroso No ferroso

Prueba Vickers Knoop Vickers Knoop

Ecuación de regresión (SR)j = 0.31 + 0.004 d¯1 (SR)j = 0.333 + 0.007 d¯1 (SR)j = 0.357 + 0.0156 d¯1 (SR)j = 0.378 + 0.0177 d¯1

Coeficiente de Correlación 0.747 0.899 0.8906 0.8616

TABLA X1.4 Relación entre la longitud diagonal y (IR)j, el intervalo de repetibilidad Material

Ferroso Ferroso No ferroso No ferroso

Prueba

Ecuación de regresión (IR)j = 0.877 + 0.0113 d¯1 (IR)j = 0.946 + 0.0198 d¯1 (IR)j = 1.0103 + 0.0441 d¯1 (IR)j = 1.07 + 0.05 d¯1

Vickers Knoop Vickers Knoop

X2. RESULTADOS DE UN ENSAYO INTERLABORATORIO COMPARANDO LAS PRUEBAS DE DUREZA DE LA MICROINDENTACIÓN UTILIZANDO SISTEMAS DE MEDICIÓN MANUALES Y AUTOMATIZADOS

X2.4 Repetibilidad X2.4.1 La repetibilidad se refiere a la variabilidad entre los resultados individuales de la prueba obtenidos en un solo laboratorio por un solo operador con un conjunto específico de aparatos de prueba. Para las mediciones manual y automatizada, el intervalo de repetibilidad aumentó con la dureza de la muestra y la fuerza de prueba decreciente, Tablas X2.1-X2.4, and Figs. X2.1-X2.4. Para condiciones de ensayo equivalentes, el intervalo de repetibilidad para las mediciones automatizadas fue ligeramente mayor que para las mediciones manuales.

X2.1 Introducción X2.1.1 Se llevó a cabo un programa de pruebas interlaboratorios para desarrollar información que comparase las pruebas de dureza de la microindentación Knoop y Vickers realizadas con mediciones utilizando sistemas automatizados de análisis de imágenes y por el procedimiento manual estándar. Se utilizaron cuatro especímenes ferrosos en el programa de pruebas (ver Informe de investigación RR:E04-1006).6 X2.2 Alcance

X2.5 Reproducibilidad X2.5.1 La reproducibilidad se refiere a la variabilidad entre los resultados de las pruebas individuales obtenidos por diferentes laboratorios que aplican los mismos métodos de ensayo a las mismas muestras de ensayo o similares. Para las mediciones manual y automatizada, el intervalo de reproducibilidad aumentó con la dureza de la muestra y la fuerza de prueba decreciente, Tablas X2.1-X2.4, and Figs. X2.1-X2.4. Para condiciones de ensayo equivalentes, el intervalo de reproducibilidad para las mediciones automatizadas fue ligeramente mayor que para las mediciones manuales.

X2.2.1 Este programa de pruebas interlaboratorio proporciona información sobre las mediciones de los mismas indentaciones realizadas por diferentes laboratorios utilizando dos métodos de medición diferentes de acuerdo con los procedimientos de la Práctica E691. X2.3 Procedimiento X2.3.1 El ensayo se llevó a cabo bajo condiciones controladas usando cargas de 100 gf y 300 gf. Para cada carga se hicieron diez indentaciones Knoop y diez indentaciones Vickers, un total de 40 indentaciones. Los participantes en el programa de prueba midieron las mismas indentaciones en los cuatro especímenes. Siete laboratorios midieron los especímenes usando ambos procedimientos. Los resultados de estos siete conjuntos de mediciones se utilizaron para el análisis. Las indentaciones de Knoop en el espécimen C1 eran demasiado largas para que las mediciones exactas fueran hechas por un laboratorio; por lo tanto, sólo seis conjuntos de mediciones se hicieron en este espécimen. Cerca del final del programa de prueba, la muestra B1 se perdió en el envío; por lo tanto, sólo seis conjuntos de mediciones se realizaron en este espécimen.

X2.6 Comparaciones X2.6.1 Ni la Práctica E691, ni ninguna otra norma ASTM, se ocupa de la comparación de los resultados de una sola propiedad realizada por dos métodos de prueba diferentes. Por lo tanto, no es posible comparar estadísticamente y con precisión las medidas de dureza realizadas por los procedimientos manuales y automatizados. Sin embargo, esta información se representa gráficamente con fines comparativos, ver Figs. X2.5-X2.8.

15

E384 − 16 TABLA X2.1 Estadísticas de precisión para pruebas Knoop manuales y automatizadas a 100 gf de carga Manual

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 7 7 7 6

Media 228.62 344.80 491.48 901.67

Sx 6.88 10.54 28.67 62.40

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 7 7 7 6

Media 232.07 348.97 510.13 914.72

Sx 7.29 10.74 30.35 57.82

Sr 9.30 9.80 14.87 21.17 Automatizado Sr 9.54 9.54 19.53 29.22

SR 11.18 14.06 31.95 65.55

r 26.03 27.44 41.63 59.28

R 31.32 39.36 89.45 183.55

SR 11.62 14.04 35.56 64.13

r 26.72 26.70 54.69 81.83

R 32.55 39.32 99.56 179.56

TABLA X2.2 Estadísticas de precisión para pruebas Knoop manuales y automatizadas a 300 gf de carga Manual

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 6 7 7 6

Media 215.81 330.64 466.95 827.47

Sx 5.49 6.99 17.99 20.41

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 6 7 7 6

Media 217.82 335.76 476.97 821.00

Sx 5.73 12.23 23.46 24.62

Sr 7.66 7.49 11.45 16.13 Automatizado Sr 6.87 8.22 10.56 10.89

SR 9.10 9.97 21.02 25.51

r 21.44 20.98 32.06 45.16

R 25.49 27.92 58.85 71.43

SR 8.68 14.50 25.51 26.70

r 19.24 23.03 29.58 30.50

R 24.31 40.61 71.44 74.76

TABLE X2.3 Estadísticas de precisión para pruebas Vickers manuales y automatizadas a 100 gf de carga Manual

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 7 7 7 6

Media 205.31 299.52 482.76 821.56

Sx 6.36 6.07 21.58 46.01

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 7 7 7 6

Media 203.30 299.78 482.86 808.17

Sx 6.94 14.36 32.07 47.72

Sr 6.82 7.65 12.29 24.02 Automatizado Sr 6.47 5.23 16.50 21.30

SR 9.07 9.46 24.53 51.35

r 19.10 21.43 34.42 67.25

R 25.40 26.50 68.69 143.77

SR 9.27 15.19 35.69 51.82

r 18.12 14.63 46.19 59.63

R 25.95 42.54 99.93 145.09

TABLE X2.4 Estadísticas de precisión para pruebas Vickers manuales y automatizadas a 300 gf de carga Manual

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 7 7 7 6

Media 197.07 298.91 474.58 810.60

Sx 3.40 5.47 18.00 29.67

Especimen C1 D1 A2 B1

Labs 7 7 7 6

Media 196.37 297.88 483.72 809.55

Sx 6.44 10.42 18.96 20.55

Sr 5.32 7.38 12.45 16.50 Automatizado Sr 5.57 6.69 12.30 11.60

16

SR 6.09 8.89 21.53 33.55

r 14.91 20.68 34.86 46.21

R 17.06 24.89 60.28 93.94

SR 8.33 12.20 22.26 23.31

r 15.60 18.72 34.44 32.49

R 23.32 34.15 62.34 65.27

E384 − 16

FIG. X2.1 Reproducibilidad de dureza por microindentación Knoop manuales y automatizadas a 100 gf

FIG. X2.2 Reproducibilidad de dureza por microindentación Knoop manuales y automatizadas a 300 gf

17

E384 − 16

FIG. X2.3 Reproducibilidad de dureza por microindentación Vickers manuales y automatizadas a 100 gf

FIG. X2.4 Reproducibilidad de dureza por microindentación Vickers manuales y automatizadas a 300 gf

18

E384 − 16

FIG. X2.5 Comparación entre las pruebas de Dureza por Microindentación Knoop Manual y Automatizada a 100 gf

FIG. X2.6 Comparación entre las pruebas de Dureza por Microindentación Knoop Manual y Automatizada a 300 gf

19

E384 − 16

FIG. X2.7 Comparación entre las pruebas de Dureza por Microindentación Vickers Manual y Automatizada a 100 gf

FIG. X2.8 Comparación entre las pruebas de Dureza por Microindentación Vickers Manual y Automatizada a 300 gf

X3. RESULTADOS DEL ENSAYO INTERLABORATORIO DE LA MEDICIÓN DE MICROINDENTACIONES

X3.1 Introducción X3.1.1 El programa interlaboratorio se llevó a cabo en los aceros para desarrollar estadísticas de precisión para las pruebas Knoop y Vickers (ver Informe de Investigación RR:E04-1007).7 X3.2 Alcance X3.2.1 Veinticinco laboratorios probaron seis muestras de acero para la dureza Vickers y trece laboratorios probaron los seis especímenes de acero para la dureza Knoop, todo ello en función de fuerzas de ensayo que oscilan entre 25 y 1000 gf, excepto para los especímenes más duros.

X3.2.2 La declaración de precisión se determinó mediante el examen estadístico de los resultados de veinticinco laboratorios, sobre seis materiales ferrosos. Estos seis materiales ferrosos fueron descritos como: Espécimen A: H13, Molido recocido, dureza inferior a 20 HRC Espécimen B: H13, austenitizado, atacado, y templado a ~ 50 HRC

Espécimen Espécimen Espécimen Espécimen

C: H13, austenitizado, atacado, y templado a ~ 40 HRC D: H13, austenitizado, atacado, y templado a ~ 30 HRC E: O1, austenitizado, atacado y templado de acero O1 a ~ 60 HRC T: T15, P/M, austenitizado, atacado y templado a ~ 67 HRC

NOTA X3.1—Para juzgar la equivalencia de dos resultados de la prueba, se recomienda elegir el material más cercano en características al material de la prueba.

20

E384 − 16 para ese material; “R” es el intervalo que representa la diferencia crítica entre dos resultados de ensayo para el mismo material, obtenidos por diferentes operadores que utilizan diferentes equipos en diferentes laboratorios.

X3.3 Resultados X3.3.1 Los detalles de este estudio se pueden obtener de ASTM; Solicitar Informe de Investigación RR:E04-1006.6 X3.3.2 Límite de repetibilidad (r)—Dos resultados de las pruebas obtenidos en un laboratorio fueron juzgados no equivalentes si diferían por más del valor “r” de ese material; “r” es el intervalo que representa la diferencia crítica entre dos resultados de ensayo para el mismo material, obtenidos por el mismo operador utilizando el mismo equipo el mismo día en el mismo laboratorio.

X3.3.5 Los límites de reproducibilidad en longitudes diagonales (μm) se enumeran en la Tabla X3.1 y Tabla X3.2 y Fig. X3.1 y Fig. X3.2 y en unidades de dureza (HK, HV) en las Tabla X3.3 y Tabla X3.4 y Fig. X3.3 y Fig. X3.4. X3.3.6 Los términos anteriores (límite de repetibilidad y límite de reproducibilidad) se utilizan según se especifica en la Práctica E177.

X3.3.3 Los límites de repetibilidad en longitudes diagonales (μm) se enumeran en la Tabla X3.1 y Tabla X3.2 y en unidades de dureza (HK, HV) en la Tabla X3.3 y Tabla X3.4.

X3.3.7 Cualquier sentencia de acuerdo con declaraciones X3.3.2 y X3.3.4 tendrían una probabilidad aproximada del 95% de ser correcta.

X3.3.4 Límite de reproducibilidad (R)—Se considerará que dos resultados de la prueba no son equivalentes si difieren en más del valor “R”

X3.3.8 Los datos que se listan en las Tablas X3.1-X3.4 son mostradas gráficamente en Figs. X3.1-X3.4.

TABLA X3.2 Estadísticas de Precisión para un Estudio Interlaboratorio de la Prueba de Dureza de Microindentación de Knoop para Especímenes Ferrosos en Unidades Diagonales (μm) Especimen

A

B

C

D

E

T

Prueba de fuerza (gf)

25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000

Diagonal Media (µm)

Desviación Estándar Repetibilidad (µm) Sr

Desviación Estándar (µm)

¯ d

Sx

35.61 51.77 74.84 132.28 171.51 243.11 23.66 34.33 49.61 88.64 115.48 164.38 27.62 39.47 56.66 100.14 130.19 184.84 31.04 44.64 64.22 113.94 148.16 210.10 20.02 29.03 42.21 76.03 99.25 141.67 17.14 25.59 37.20 67.43 88.27 126.96

1.40 1.33 1.65 2.63 2.07 1.72 0.95 0.94 1.12 1.39 1.68 1.65 1.33 1.14 1.05 1.25 1.50 1.79 1.04 0.85 1.08 0.94 1.16 2.03 0.72 1.00 1.15 1.00 1.06 1.27 0.88 1.03 1.45 1.39 1.11 1.47

0.72 1.11 1.77 2.57 2.46 2.96 0.48 0.56 0.65 0.88 1.11 1.52 0.49 0.50 0.64 0.81 0.83 1.19 0.46 0.46 0.67 0.82 0.74 1.64 0.48 0.48 0.52 0.53 0.49 0.85 0.48 0.47 0.52 0.65 0.66 0.75

21

Límite de Desviación Repetibilidad (µm) Estándar Reproducibilidad (µm) SR r 1.54 1.66 2.28 3.50 3.02 3.16 1.04 1.07 1.26 1.59 1.95 2.14 1.41 1.22 1.20 1.44 1.68 2.08 1.11 0.95 1.24 1.19 1.33 2.50 0.84 1.09 1.24 1.11 1.15 1.48 0.98 1.12 1.52 1.51 1.26 1.61

2.00 3.12 4.95 7.20 6.89 8.29 1.34 1.57 1.82 2.45 3.11 4.25 1.38 1.39 1.79 2.26 2.33 3.33 1.28 1.30 1.89 2.29 2.06 4.58 1.36 1.34 1.46 1.48 1.37 2.39 1.35 1.32 1.46 1.82 1.85 2.09

Límite de Reproducibilidad (µm)

R 4.31 4.66 6.40 9.79 8.45 8.84 2.91 2.99 3.54 4.46 5.46 5.98 3.93 3.43 3.35 4.03 4.69 5.82 3.12 2.65 3.47 3.33 3.73 7.00 2.34 3.05 3.46 3.10 3.21 4.15 2.76 3.12 4.26 4.22 3.53 4.52

E384 − 16 TABLA X3.3 Estadística de precisión para un Estudio Interlaboratorio de la Prueba de Dureza por Microindentación de Vickers para Muestras Ferrosas en Unidades Diagonales (μm) Especimen

A

B

C

D

E

T

Prueba de fuerza (gf)

25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 100 300 500 1000 100 300 500 1000 300 500 1000

Diagonal Media (µm)

Desviación Estándar Repetibilidad (µm) Sr

Desviación Estándar (µm)

¯ d

Sx

13.89 19.81 28.10 49.19 63.65 90.48 9.35 13.06 18.51 32.11 41.68 59.21 10.81 15.13 21.34 36.85 47.68 67.60 24.50 42.52 55.02 78.14 15.61 27.25 35.26 50.06 23.94 31.00 44.12

0.75 0.61 0.57 0.75 0.81 0.98 0.40 0.37 0.39 0.43 0.51 0.55 0.53 0.42 0.40 0.38 0.55 0.58 0.43 0.41 0.50 0.70 0.40 0.41 0.43 0.41 0.47 0.51 0.50

0.30 0.34 0.45 0.72 0.88 1.31 0.25 0.23 0.39 0.30 0.36 0.52 0.19 0.20 0.22 0.21 0.24 0.33 0.29 0.28 0.25 0.34 0.18 0.25 0.20 0.24 0.17 0.21 0.25

22

Desviación Estándar Reproducibilidad (µm) SR 0.80 0.68 0.70 0.99 3.16 1.53 0.46 0.42 0.52 0.50 0.60 0.72 0.56 0.46 0.45 0.43 0.59 0.65 0.50 0.48 0.55 0.77 0.43 0.46 0.46 0.46 0.49 0.55 0.55

Límite de Repetibilidad (µm)

Límite de Reproducibilidad (µm)

r

R

0.85 0.95 1.26 2.02 2.47 3.66 0.69 0.63 1.09 0.84 1.00 1.46 0.54 0.57 0.62 0.59 0.67 0.93 0.82 0.80 0.70 0.97 0.52 0.70 0.55 0.67 0.49 0.59 0.69

2.24 1.91 1.96 2.77 1.13 4.28 1.28 1.18 1.47 1.41 1.69 2.03 1.56 1.29 1.25 1.20 1.64 1.83 1.40 1.35 1.54 2.15 1.20 1.30 1.30 1.29 1.38 1.53 1.53

E384 − 16 TABLE X3.4 Estadísticas de precisión para un estudio interlaboratorio de la prueba de dureza por microindentación de Knoop para especímenes ferrosos en unidades de dureza (HK) Especimen

A

B

C

D

E

T

Prueba de fuerza

Diagonal Media (µm)

Desviación Estándar (HK)

(gf)

d

Sx

Desviación Estándar Repetibilidad (HK) Sr

25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000

35.61 51.77 74.84 132.28 171.51 243.11 23.66 34.33 49.61 88.64 115.48 164.38 27.62 39.47 56.66 100.14 130.19 184.84 31.04 44.64 64.22 113.94 148.16 210.10 20.02 29.03 42.21 76.03 99.25 141.67 17.14 25.59 37.20 67.43 88.27 126.96

22.07 13.64 11.20 9.70 5.84 3.41 51.07 33.07 26.11 17.04 15.52 10.57 44.96 26.39 16.43 10.63 9.67 8.07 24.75 13.60 11.61 5.43 5.08 6.23 63.88 58.20 43.53 19.43 15.43 12.71 124.50 87.53 80.22 38.71 22.97 20.44

11.35 11.39 12.02 9.48 6.94 5.86 25.79 19.70 15.15 10.79 10.26 9.74 16.55 11.57 10.01 6.89 5.35 5.36 10.94 7.36 7.20 4.73 3.24 5.03 42.57 27.92 19.68 10.30 7.13 8.51 67.85 39.91 28.75 18.10 13.65 10.43

23

Desviación Estándar Reproducibilidad (HK) SR 24.29 17.03 15.49 12.91 8.52 6.26 55.92 37.65 29.38 19.49 18.02 13.71 47.67 28.24 18.78 12.24 10.83 9.37 26.42 15.20 13.33 6.87 5.82 7.67 74.54 63.44 46.94 21.56 16.74 14.81 138.69 95.19 84.10 42.06 26.07 22.39

Límite de Repetibilidad (HK)

Límite de Reproducibilidad (HK)

r

R

31.56 32.05 33.68 26.60 19.45 16.43 72.09 55.27 42.45 30.04 28.75 27.24 46.65 32.19 28.02 19.22 15.03 15.01 30.48 20.80 20.32 13.22 9.01 14.06 120.86 78.02 55.28 28.76 19.94 23.92 191.33 112.23 80.77 50.70 38.28 29.07

68.41 47.98 43.61 36.21 23.86 17.52 157.50 105.55 82.72 54.74 50.50 38.34 134.05 79.67 52.50 34.29 30.26 26.24 74.60 42.46 37.34 19.23 16.32 21.49 208.90 178.37 131.37 60.27 46.74 41.55 395.07 266.90 237.05 117.74 73.09 62.90

E384 − 16 TABLA X3.5 Estadística de precisión para un Estudio Interlaboratorio de la Prueba de Dureza Microindentada de Vickers para Especímenes Ferrosos en Unidades de Dureza (HV) Especimen

A

B

C

D

E

T

Prueba de fuerza

Diagonal Media (µm)

Desviación Estándar (HV)

(gf)

d

Sx

Desviación Estándar Repetibilidad (HV) Sr

25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 25 50 100 300 500 1000 100 300 500 1000 100 300 500 1000 300 500 1000

13.89 19.81 28.10 49.19 63.65 90.48 9.35 13.06 18.51 32.11 41.68 59.21 10.81 15.13 21.34 36.85 47.68 67.60 24.50 42.52 55.02 78.14 15.61 27.25 35.26 50.06 23.94 31.00 44.12

25.99 14.56 9.53 7.01 5.83 4.91 45.41 30.81 22.81 14.45 13.06 9.83 38.95 22.50 15.27 8.45 9.41 6.96 10.85 5.93 5.57 5.44 39.01 22.55 18.19 12.12 38.12 31.75 21.59

10.38 8.11 7.52 6.73 6.33 6.56 28.37 19.15 22.81 10.08 9.22 9.29 13.95 10.71 8.40 4.67 4.11 3.96 7.31 4.05 2.78 2.64 17.55 13.75 8.46 7.10 13.79 13.07 10.80

Desviación Límite de Estándar Repetibilidad (HV) Reproducibilidad (HV) SR r 27.73 16.23 11.70 9.26 22.75 7.66 52.24 34.98 30.42 16.81 15.37 12.87 41.16 24.64 17.18 9.56 10.09 7.80 12.61 6.95 6.12 5.99 41.94 25.30 19.46 13.60 39.74 34.24 23.75

29.46 22.69 21.08 18.90 17.78 18.34 78.48 52.51 63.85 28.24 25.62 26.09 39.69 30.54 23.67 13.12 11.46 11.17 20.69 11.58 7.79 7.54 50.73 38.50 23.27 19.81 39.74 36.73 29.80

Límite de Reproducibilidad (HV)

R 78.52 45.77 32.84 25.94 8.13 21.45 146.56 98.63 86.24 47.43 43.32 36.29 115.71 69.32 47.79 26.70 28.07 21.98 35.36 19.55 17.15 16.72 117.35 71.56 55.03 38.15 112.09 95.35 66.11

FIG. X3.1 La Relación entre Reproducibilidad (R) y Longitud Diagonal (d) de la Tabla X3.2 en unidades µm , para las pruebas de dureza Knoop para especímenes B, C, D, E y T

24

E384 − 16

FIG. X3.2 La Relación entre Reproducibilidad (R) y Longitud Diagonal (d) de la Tabla X3.2 en unidades µm , para las pruebas de dureza Vickers para especímenes B, C, D, E y T

FIG. X3.3 La Relación entre Reproducibilidad (R) y Longitud Diagonal (d) de la Tabla X3.3 en unidades HV, para las pruebas de dureza Knoop para especímenes B, C, D, E y T

25

E384 − 16

FIG. X3.4 La Relación entre Reproducibilidad (R) y Longitud Diagonal (d) a partir de la Tabla X3.4 en unidades HV, para las pruebas de dureza Vickers para especímenes B, C, D, E y T

X4. RECOMENDACIONES PARA LA FUERZA LUMINICA DE LA PRUEBA DE DUREZA POR MICROINDICACIÓN

X4.1 Introducción

X4.2 Alcance

X4.1.1 La dureza por microindentación de los materiales puede determinarse usando una variedad de cargas para forzar el penetrador en la pieza de prueba. Se considera que la prueba utiliza una fuerza ligera cuando la fuerza en uso produce indentaciones con una longitud de la diagonal inferior a 20 μm. Los números de dureza Knoop y Vickers aumentan en proporción a la inversa del cuadrado de la longitud de la diagonal de la indentación, Ec 2 y Ec 7. Por lo tanto, los números de dureza obtenidos de las indentaciones con diagonales que miden menos de 20 μm son mucho más sensibles a las variaciones de unas pocas décimas de micrómetro en la longitud real o medida de las diagonales que los números de dureza obtenidos midiendo indentaciones mayores. La creación de indentaciones válidas, y la medición exacta de sus diagonales, se hace aún más imperativa a medida que las indentaciones se hacen más pequeñas. Por ejemplo, considere un material con una dureza Vickers de 500.Para una fuerza de 100 gf, la longitud de la diagonal sería de 19,258 μm. Para mantener un error de 6 1 %, la precisión de la medición diagonal debe ser ≤ 0.096 µm. De manera similar, para un material con una dureza Knoop de 500, cuando se ensaya con una fuerza de 20 gf, la longitud diagonal sería 23,86 μm. Para mantener un error de 6 1 %, la precisión de la medición diagonal debe ser ≤ 0.12 µm. Las mediciones a este nivel de precisión son imposibles de lograr mediante microscopía óptica de luz. Debido a las dificultades inherentes a la obtención y medición de indentaciones con diagonales inferiores a 20 μm, y al efecto creciente de posibles indentaciones o errores de medición, la prueba de dureza por microindentación, de fuerza ligera, requiere precauciones adicionales a las normalmente necesarias. Las pequeñas indentaciones pueden deberse a una alta dureza de la pieza de prueba o al uso de fuerzas ligeras, o ambas. En cualquier caso, algunas de las preocupaciones relacionadas con la obtención de resultados precisos de dureza se tratan en este apéndice.

X4.2.1 Estas recomendaciones proporcionan orientación y sugieren precauciones adicionales para la prueba de dureza por microindentación cuando las diagonales de indentación medidas tienen una longitud inferior a 20 μm.

26

X4.3 Entorno X4.3.1 Vibración: X4.3.1.1 La vibración del ensayador de dureza de la microindentación durante una prueba de fuerza ligera puede causar un gran aumento porcentual en las diagonales medidas. La exactitud y precisión razonables sólo pueden lograrse cuando el instrumento de prueba se aísla de la vibración tanto como sea posible durante las pruebas. El uso de una mesa de aislamiento o plataforma de aislamiento es obligatorio. Se deben evitar las vibraciones en el aire en las proximidades del instrumento de prueba, tales como corrientes de aire y ruidos fuertes. X4.3.1.2 Se recomienda que los instrumentos de ensayo no se sitúen por encima del suelo del edificio debido al aumento de la vibración que normalmente experimentan los pisos superiores. Los instrumentos de prueba deben ubicarse en áreas alejadas de maquinaria que puedan causar vibraciones de baja frecuencia (<20 Hz), ya que las frecuencias bajas se transmiten más fácilmente a través de tablas y plataformas de aislamiento. X4.3.2 Nivel—Los probadores de dureza de microindentación deben estar nivelados para obtener información utilizable. Los errores debidos a una menor nivelación se vuelven más importantes a medida que las fuerzas se hacen más ligeras. X4.3.3 Temperatura—Se debe considerar el control de la temperatura de la muestra, la instrumentación de prueba y el área circundante. Se recomienda mantener estas temperaturas a 23 6 3°C. A medida que la

E384 − 16 X4.5.3 Dispositivo de medición diagonal—La técnica de medición y los dispositivos utilizados para realizar las mediciones deben ser capaces de discernir diferencias de longitud de 0,1 m o menos. En algunos casos, puede ser preferible obtener primero una fotomicrografía de la indentación y medir la longitud de la diagonal vista en la fotomicrografía. En todos los casos es necesaria la calibración de las magníficaciones y de los dispositivos de medición.

longitud de la diagonal medida se hace más pequeña, puede ser necesario aumentar el control de la temperatura para reducir la variabilidad. X4.4 Especímenes X4.4.1 Preparación del espécimen: X4.4.1.1 Por lo general, las piezas de prueba requieren montaje. Se debe tener cuidado para asegurar que los especímenes estén bien soportados en el material de montaje y que la superficie a ensayar pueda colocarse en el instrumento de prueba de tal manera que será perpendicular tanto a los ejes de carga como los ejes ópticos. X4.4.1.2 Las propiedades superficiales de la probeta no deben alterarse debido a la preparación de la muestra. La preparación metalográfica de muestras debe realizarse utilizando técnicas aceptadas conocidas para eliminar toda deformación inducida por la preparación en la superficie de ensayo de la muestra. Se puede usar un ligero ataque químico seguida por un ligero re-pulido para disminuir aun más el grosor de cualquier capa deformada. El electropulido puede proporcionar superficies esencialmente libres de deformación debido a la preparación cuando se realiza correctamente. Las áreas a ensayar deben aparecer en el campo de enfoque del microscopio usado para medir las diagonales de las indentaciones. X4.4.1.3 Las superficies a ensayar deben estar tan limpias como sea posible. Se debe tener cuidado para evitar los contaminantes superficiales que pueden ser absorbidos en las superficies de algunos materiales tales como polímeros o cerámicas.

X4.5.4 Precisión de las Fuerzas—A menudo, pequeñas longitudes de las diagonales de indentación son el resultado del uso de fuerzas muy ligeras, en muchos casos 10 gf o menos. Se requiere una precisión de la fuerza de 6 1.5 %. Para fuerzas ligeras, esto requiere que no haya aceites, polvo u otros contaminantes menores presentes. Por ejemplo, cuando se usa una fuerza de 2,0 g, los contaminantes con una masa total de más de 0,02 g hacen inválidos los resultados de la prueba. X4.5.5 Ratio de cargas—Cuando se utilizan fuerzas ligeras, el impacto del indentador en la superficie de la pieza de prueba puede causar imprecisiones significativas. Se recomienda utilizar la tasa de carga más lenta disponible para cada instrumento. X4.5.6 Indentadores—Se puede obtener mayor repetibilidad, exactitud y precisión mediante la cuidadosa selección de los indentadores. La verificación de los ángulos incluidos de las caras, el grado de desajuste en el vértice y la nitidez de los bordes son criterios apropiados para la selección de los indentadores. Utilizando la certificación del fabricante, se debe calcular y utilizar la constante exacta del indentador para minimizar los errores.

X4.4.2 Microestructura de la muestra—Si la microestructura de la probeta está en la misma escala de tamaño que la longitud diagonal de la indentación, debe esperarse un aumento en la variabilidad de los datos de dureza. Las indentaciones colocadas dentro de un solo grano experimentarán resistencia a la deformación algo dependiente de la orientación de ese grano a la superficie de ensayo. Dado que estas orientaciones son normalmente aleatorias, la variabilidad de los resultados se incrementa. Las longitudes de las diagonales de la indentación pueden variar dependiendo del número de bordes de grano atravesados por la indentación. Los sistemas de materiales multifásicos proporcionarán longitudes de las diagonales de indentación que pueden ser proporcionales al porcentaje de volumen de cada fase incluido dentro del volumen de deformación causado por la indentación. En los casos antes dichos, un aumento en el número de medidas tomadas será necesario para proporcionar resultados significativos.

X4.6

Medición de las Indentaciones

X4.6.1 Las indentaciones que no parezcan simétricas no deben considerarse válidas para la medición de la diagonal. Una diferencia en la simetría superior al 10% debe abordarse con preocupación. Si se obtienen indentaciones asimétricas consistentes, se debe ajustar la alineación de la muestra al indentador. Si el problema persiste, el instrumento de dureza de la microindentación debe ser revisado por un técnico cualificado.

X4.7

Microscopio electrónico de barrido

X4.7.1 La medición de las diagonales de indentación utilizando un microscopio electrónico de barrido es posible. Sin embargo, es esencial una cuidadosa calibración de la imagen fotográfica SEM con la magnificación exacta que se va a utilizar. Para estas mediciones, la muestra debe ser perpendicular a la viga, es decir, el ángulo de inclinación debe ser 0 °. El voltaje de aceleración y otros parámetros deben permanecer como estaban para la calibración. (El SEM debe calibrarse tanto en las direcciones X como Y. Véase la práctica E766. Las indentaciones a medir no deben extenderse a la periferia del campo SEM, ya que la señal de vídeo puede distorsionarse en los bordes del video monitor.

X4.5 Instrumentos X4.5.1 Magnificación del Microscopio—Los ensayadores clásicos de dureza por microindentación hacen uso de la óptica que proporcionan generalmente magnificaciones de 400 a 600×. Se requieren magnificaciones más altas cuando se realizan pruebas de fuerza ligera. Los especímenes se pueden retirar del instrumento de prueba después de la operación de indentación y las diagonales de las indentaciones se miden usando un microscopio de luz de alta calidad capaz de proporcionar magnificaciones más altas (o mediciones SEM, véase X4.7.1).

X4.8 Sistemas Automáticos

X4.5.2 Calidad óptica del microscopioSe recomienda el uso de objetivos altamente corregidos con aberturas numéricas de 0.9 o mayor. El uso de iluminación de campo oscuro o contraste de interferencia diferencial puede mejorar el contraste de la imagen y también mejorar la capacidad del usuario para detectar los extremos de las indentaciones.

de

Video y de Medición

X4.8.1 Los sistemas de vídeo o sistemas de medición computarizados carecen de la resolución necesaria para obtener resultados aceptables cuando las longitudes de las diagonales de la indentación son inferiores a 20 μm. La pérdida de resolución dentro de la imagen digitalizada puede causar una disminución 27

E384 − 16 sustancial en la precisión de la medición. Las cámaras y monitores de vídeo de alta resolución, cuando se montan apropiadamente en un sistema de medición, pueden tener una resolución suficiente para proporcionar resultados precisos.

REFERENCIAS (1) Knoop, F., et al., “A Sensitive Pyramidal-Diamond Tool for Indentation Measurements,” Journal of Research National Bureau of Standards, Vol. 23, July 1939, pp. 39-61. (2) Campbell, R.F., et al., “A New Design of Microhardness Tester and Some Factors Affecting the Diamond Pyramid Hardness Number at Light Loads,” Trans. ASM, Vol 40, 1948 , pp. 954-982. (3) Kennedy, R.G., and Marrotte, N.W., “The Effect of Vibration on Microhardness Testing,” Materials Research and Standards, Vol 9, November 1969, pp. 18-23. (4) Brown, A.R.G., and Ineson, E., “Experimental Survey of Low-Load Hardness Testing Instruments,” Journal of the Iron and Steel Inst., Vol 169, 1951, pp. 376-388. (5) Thibault, N.W., and Nyquist, H.L., “The Measured Knoop Hardness

of Hard Substances and Factors Affecting Its Determination,” Trans. ASM, Vol 38, 1947, pp. 271-330. (6) Tarasov, L.P., and Thibault, N.W., “Determination of Knoop Hardness Numbers Independent of Load,” Trans. ASM, Vol 38, 1947, pp. 331-353. (7) Vander Voort, G.P.,“Results of an ASTM E04 Round Robin on the Precision and Bias of Measurements of Microindentation Hardness,” Factors that Affect the Precision of Mechanical Tests, ASTM STP 1025, ASTM, Philadelphia, 1989, pp. 3-39. (8) Vander Voort, G.F.,“Operator Errors In the Measurement of Microindentation Hardness,” Accreditation Practices for Inspections, Tests, and Laboratories, ASTM STP 1057, ASTM, Philadelphia, 1989, pp. 47-77.

RESUMEN DE CAMBIOS El Comité E04 ha identificado la ubicación de los cambios seleccionados en esta norma desde el último númer (E384 – 11ε1) que pueden afectar el uso de esta norma. (Aprobado el 1 de febrero de 2016.) (1) Este método de ensayo se revisó en gran medida. Se hicieron cambios a lo largo del texto. ASTM International takes no position respecting the validity of any patent rights asserted in connection with any item mentioned in this standard. Users of this standard are expressly advised that determination of the validity of any such patent rights, and the risk of infringement of such rights, are entirely their own responsibility. This standard is subject to revision at any time by the responsible technical committee and must be reviewed every five years and if not revised, either reapproved or withdrawn. Your comments are invited either for revision of this standard or for additional standards and should be addressed to ASTM International Headquarters. Your comments will receive careful consideration at a meeting of the responsible technical committee, which you may attend. If you feel that your comments have not received a fair hearing you should make your views known to the ASTM Committee on Standards, at the address shown below. This standard is copyrighted by ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States. Individual reprints (single or multiple copies) of this standard may be obtained by contacting ASTM at the above address or at 610-832-9585 (phone), 610-832-9555 (fax), or [email protected] (e-mail); or through the ASTM website (www.astm.org). Permission rights to photocopy the standard may also be secured from the Copyright Clearance Center, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, Tel: (978) 646-2600; http://www.copyright.com/

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