Tóm tắt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4645:1988 (ST SEV 290:1980) về Vật liệu thiêu kết - Phương pháp xác định độ cứng

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4645:1988 được chuyển đổi từ tiêu chuẩn ST SEV 290:1980, quy định các nguyên tắc và phương pháp kỹ thuật nhằm xác định độ cứng của các loại vật liệu thiêu kết (vật liệu gốm kim loại). Dưới đây là phần phân tích chi tiết và chuyên sâu về nội dung của Phần mở đầu cùng các điều khoản cốt lõi từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

Điều 1: Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

• Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp xác định độ cứng đối với các loại vật liệu thiêu kết được chế tạo bằng công nghệ luyện kim bột.
• Phương pháp đo độ cứng được áp dụng nhằm đánh giá chất lượng bề mặt, độ đồng đều về mặt cấu trúc cơ lý và kiểm tra độ bền của vật liệu sau quá trình thiêu kết.
• Tiêu chuẩn không áp dụng cho các loại vật liệu thiêu kết có độ xốp quá cao vượt quá giới hạn cho phép của các thiết bị đo tiêu chuẩn, trừ khi có sự thỏa thuận cụ thể giữa các bên liên quan.

Điều 2: Yêu cầu đối với mẫu thử nghiệm

• Trạng thái bề mặt mẫu: Bề mặt của mẫu thử dùng để đo độ cứng phải đảm bảo độ phẳng, nhẵn, sạch sẽ, không bám dính dầu mỡ, vảy oxit hoặc các tạp chất khác. Quá trình gia công chuẩn bị bề mặt mẫu (như mài, đánh bóng) phải được thực hiện cẩn thận, tuyệt đối không được làm thay đổi cấu trúc vi mô hoặc làm thay đổi độ cứng ban đầu của vật liệu do ảnh hưởng của nhiệt độ hoặc hiện tượng biến dạng nguội.
• Độ nhám bề mặt: Độ nhám bề mặt của mẫu thử phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cụ thể của từng phương pháp thử nghiệm tương ứng để đảm bảo vết lõm hiển thị rõ ràng dưới thiết bị quang học, giúp việc đo đạc đạt độ chính xác cao nhất.
• Chiều dày tối thiểu của mẫu: Chiều dày của mẫu thử phải đủ lớn để đảm bảo sau khi thực hiện phép thử, mặt đối diện của mẫu không xuất hiện bất kỳ dấu vết biến dạng nào. Thông thường, chiều dày tối thiểu của mẫu phải gấp ít nhất 8 đến 10 lần chiều sâu của vết lõm do mũi đâm tạo ra.

Điều 3: Thiết bị, dụng cụ và điều kiện thử nghiệm

• Yêu cầu về thiết bị đo: Máy đo độ cứng phải được kiểm định định kỳ và hiệu chuẩn theo đúng các quy định đo lường nhà nước hiện hành. Thiết bị phải vận hành ổn định, đảm bảo tác dụng lực tĩnh một cách êm ái, không gây ra rung động hoặc va đập trong suốt quá trình tăng tải và duy trì tải trọng.
• Mũi đâm (đầu đo): Tùy thuộc vào phương pháp đo được lựa chọn (như Brinell, Rockwell hoặc Vickers), mũi đâm có thể là bi thép cứng hoặc mũi kim cương hình chóp/hình nón. Mũi đâm phải đảm bảo không bị sứt mẻ, mài mòn hoặc biến dạng hình học.
• Điều kiện môi trường thử nghiệm: Quá trình thử nghiệm phải được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ phòng tiêu chuẩn (thường dao động từ 10 độ C đến 35 độ C). Trong trường hợp yêu cầu độ chính xác cao hoặc khi có tranh chấp về kết quả, nhiệt độ thử nghiệm phải được duy trì ổn định ở mức 20 độ C với sai lệch cho phép cực nhỏ.

Điều 4: Quy trình tiến hành thử nghiệm

• Đặt và cố định mẫu thử: Mẫu thử phải được đặt chắc chắn trên bàn máy đo sao cho bề mặt cần thử nghiệm hoàn toàn vuông góc với phương tác dụng của lực đâm. Phải triệt tiêu hoàn toàn hiện tượng trượt, lệch hoặc bập bênh của mẫu trong quá trình ép tải.
• Tác dụng lực và duy trì tải trọng: Lực thử ban đầu và lực thử chính phải được áp dụng một cách từ từ, liên tục cho đến khi đạt giá trị định mức quy định. Thời gian duy trì lực tải tối đa phải tuân thủ nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn của từng phương pháp cụ thể (thường từ 10 đến 15 giây) để đảm bảo vật liệu đạt trạng thái biến dạng dẻo ổn định trước khi thu hồi lực.
• Đo kích thước vết lõm: Sau khi dỡ tải hoàn toàn, tiến hành đo kích thước của vết lõm (đường kính đối với mũi đâm hình cầu hoặc đường chéo đối với mũi đâm hình chóp) bằng kính hiển vi đo lường tích hợp trên thiết bị với độ chính xác theo yêu cầu của tiêu chuẩn.
• Xác định số lượng điểm đo: Do đặc thù vật liệu thiêu kết có độ xốp tự nhiên, để đảm bảo tính đại diện và khách quan của kết quả, số lượng điểm đo trên mỗi mẫu thử không được ít hơn quy định (thường tối thiểu là từ 3 đến 5 điểm). Khoảng cách giữa tâm các vết lõm kế cận cũng như khoảng cách từ tâm vết lõm đến mép ngoài của mẫu phải đảm bảo đủ lớn để không làm ảnh hưởng đến kết quả của các lần đo khác.

Việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy định từ Điều 1 đến Điều 4 của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4645:1988 là điều kiện tiên quyết để đảm bảo tính chính xác, thống nhất và có giá trị pháp lý của kết quả thử nghiệm độ cứng vật liệu thiêu kết trong hoạt động sản xuất, nghiên cứu và nghiệm thu sản phẩm.