軽荷重硬さ試験

物理化学的作用メカニズム

微小荷重硬さ試験では、試験者は規定された低い荷重でダイヤモンドピラミッドを表面に押し込む。荷重は通常1.961 Nから29.42 Nの間である。圧子は微小なピラミッド形の圧痕を残す。試験者は顕微鏡下でこの圧痕の対角線を測定する。圧痕面積と試験荷重から硬さを計算する。荷重が小さいため、圧痕は非常に浅く、局所的に限定される。この方法は部材をほとんど損傷せず、狭い組織域での直接測定を可能にする。

溶接における冶金学的関連性とリスク

溶接部の硬さは組織を示し、それゆえ割れリスクを示す。溶接時、熱影響部にはしばしばマルテンサイトのような硬い組織が生じる。硬さが高すぎる場合——非合金鋼では350 HV以上——脆い材料と高い低温割れ危険性を意味する。溶接金属や希釈部の硬化も臨界冷却速度を示す。ピンポイントの硬さ測定によってのみ、そのような危険箇所を確実に認識できる。部材全体の大まかな測定では局所的な硬さの違いを見逃す。

現場実務と作業指示

溶接部には、ビッカース圧子とHV0,5からHV3の試験荷重による微小荷重硬さ試験が適している。試験者は溶接線に直角に測定箇所を研削し、研磨する。彼は各ゾーン——溶接金属、熱影響部、母材——に少なくとも3つの圧痕を付ける。試験荷重は10から15秒間一定に保持する。非合金鋼では、350 HVを超える硬さはマルテンサイトを示す。その場合、溶接工は冷却時間t8/5を延長しなければならない——例えば予熱やより高い入熱によって。熱処理後、硬さが限界値以下に下がったかどうかを再度検査する。