(1) Bidang layanan aplikasi pengukuran kekerasan
Di bidang teknik kedirgantaraan, pengukuran kekerasan memainkan peran penting. Beberapa aplikasi khas pengukuran kekerasan tercantum di bawah ini.
Luka bakar adalah salah satu bentuk kerusakan utama pada struktur pesawat terbang, dan metode yang paling umum digunakan untuk mendeteksi struktur pesawat terbang yang terbakar adalah pengujian kekerasan. Biasanya, sesuai dengan situasi aktual dari komponen yang terbakar, Brinell, Leeb, Rockwell dan uji kekerasan lainnya digunakan sebagai pengganti uji kinerja kekuatan untuk menentukan lokasi kerusakan termal dan kisaran kerusakan termal. Selain itu, sebagai bahan kulit pesawat, untuk memastikan efisiensi dan keamanan pesawat. Penting untuk mengukur perubahan kekerasan Vickers dan umur kelelahan bahan paduan terkait dengan waktu pemaparan panas, sehingga dapat mempelajari pengaruh paparan panas pada evolusi struktur mikro dan kinerja kelelahan paduan.
Dalam kalibrasi mesin aero, deteksi kelelahan sonik komponen mesin merupakan konten penting, dan proses kelelahan sonik material dan perubahan kekerasan mikro material menunjukkan aturan tertentu. Melalui analisis elastoplastik lekukan kekerasan mikro, karakteristik material komponen mesin, seperti elastisitas, anelastisitas, plastisitas, ketangguhan, dan kinerja fraktur, dapat diperoleh. Selain itu, sangat sulit untuk secara langsung mengukur nilai pelumasan bahan pelumas padat pada mesin aero. Biasanya, metode pengukuran tidak langsung kekerasan Vickers digunakan untuk menentukan komposisi pelumas oksida padat dalam material, sehingga diperoleh nilai pelumas material. Untuk bahan karet penerbangan khusus tahan suhu rendah, pengujian seperti kekerasan Shore, suhu kerapuhan, koefisien ketahanan dingin kompresi, dan kekuatan tarik diperlukan untuk menyelesaikan keseimbangan antara ketahanan dingin dan ketahanan minyak bahan karet.
Dengan perkembangan deposisi uap rekayasa permukaan material modern, sputtering, implantasi ion, modifikasi permukaan balok energi tinggi, penyemprotan termal dan bahan lainnya, ketebalan sampel itu sendiri atau lapisan modifikasi permukaan semakin kecil dan lebih kecil, dan kekerasan lapisan dan perangkat keras yang rapuh diuji. Permintaan semakin luas dan luas, misalnya bagian pelapis setelah penyemprotan pada permukaan bilah pesawat dan komponen lain di bidang kedirgantaraan, bahan pelapis pada permukaan gesper sabuk pengaman di kokpit pesawat, lapisan implantasi ion pada komponen produk kontrol elektronik, dan pelapis pada peredam kejut logam. Parameter kekerasan lapisan, bagian pelapis bahan konduktif pada komponen sakelar, dan lain-lain hanya dapat diperoleh dengan pengukuran kekerasan mikroskopis.
Di bidang sistem mikroelektronika seperti penerbangan dan kedirgantaraan, koefisien elastisitas komponen mikro seperti sensor memengaruhi dan bahkan menentukan karakteristik mekanis statis dan dinamisnya. Sampai batas tertentu, hal ini memerlukan metode yang lebih akurat untuk menguji dan mengevaluasi karakteristik mekanis komponen mikro. Biasanya Sulit untuk mendapatkan nilai yang akurat dari sifat material dengan metode seperti metode tekukan biaksial, metode peregangan uniaksial, dan metode resonansi, tetapi penggunaan uji kekerasan nano dapat dengan mudah melakukan studi deformasi tekukan pada balok kantilever mikro dan menentukan modulus elastisitasnya.
(2) Teknologi panas yang umumnya berkaitan dengan bidang teknologi pengukuran kekerasan
(1) Teknologi kalibrasi kekerasan Martens, kekerasan ultra-mikro, dan kekerasan nano
Material seperti material ultra-tipis, ultra-ringan, dan ultra-keras adalah tujuan yang terus dikejar oleh pengembangan dan produksi senjata dan peralatan. Material seperti pelapis, pelapis, dan film cat merupakan material aplikasi yang sangat diperlukan untuk senjata dan peralatan di dunia. Oleh karena itu, semua negara terus melakukan penelitian terkait di bidang ini. Dalam hal pekerjaan penelitian, Amerika Serikat berada di posisi terdepan secara keseluruhan dalam desain dan penggunaan yang efektif, Jepang dalam bahan komposit suhu tinggi, Prancis dalam bahan komposit keramik, dan Inggris dan Jepang mewakili tingkat terdepan internasional dalam teknologi dan aplikasi serat karbon. Pada tahun 2010, plastik dan material kompositnya telah menyumbang 75% dari material struktural militer. Bahan militer telah secara berturut-turut mengalami dan sepenuhnya menyadari era paduan aluminium ringan yang matang dan canggih, plastik dan bahan kompositnya, dan dalam perencanaan pembangunan di masa depan, Semua negara di dunia masih menganggap teknologi penelitian dan pengembangan untuk memperbarui tas bahan yang kompatibel sebagai arah penelitian pengembangan.
Dengan kemunculan dan kebutuhan pengembangan berbagai material baru yang terus menerus, kekerasan, sebagai parameter kunci dan sarana penting untuk memahami dan mengevaluasi sifat material, selalu memainkan peran penting dalam bidang material dan mengembangkan teknologi terkait secara bersamaan. Kekerasan Martens, ultra-microhardness dan Nano-hardness adalah cara penting untuk secara efektif mengevaluasi karakteristik kekerasan, ketangguhan, kinerja fraktur dan sifat material lainnya dari logam besi dan logam non-besi, ultra-tipis, ultra-ringan dan bahan rapuh lainnya, serta pelapis, film cat, pelapis, dan bahan lainnya. Ini juga merupakan sarana penting untuk peningkatan material. Sebagai dasar penting untuk pengembangan material baru dan material baru, semua negara dengan cepat mengembangkan metode uji kekerasan yang baru muncul ini, dan melakukan pekerjaan penelitian teknologi kalibrasi terkait sebagai teknologi mutakhir. Amerika Serikat, Jerman, Italia, dan Jepang adalah pemimpin dunia dalam bidang ini.
Teknologi kalibrasi parameter geometris mikro-morfologi indentor
Indentor adalah tautan kunci yang sangat diperlukan dalam semua pengujian kekerasan, yang secara langsung memengaruhi keakuratan hasil pengukuran. Oleh karena itu, bagaimana memastikan keakuratan dan ketepatan parameter geometris indentor, meminimalkan dampaknya terhadap hasil pengukuran kekerasan, atau menemukannya secara akurat. NIST Amerika Serikat telah melakukan penelitian mendalam di bidang ini dan berkomitmen untuk menetapkan konsep tolok ukur indentor. Berbagai negara juga melakukan penelitian dan perbandingan terkait.
③Teknologi kalibrasi kekerasan di lokasi dan dalam kondisi suhu tinggi dan rendah
Dengan perkembangan pengukuran kekerasan yang beragam, semua negara berusaha keras untuk mengembangkan teknologi kalibrasi pengukuran praktis di tempat sesuai dengan kebutuhan mereka sendiri, untuk mendapatkan parameter dan data evaluasi yang lebih berharga dan bermakna, seperti bahan non-logam seperti plastik dan karet. Kekerasan pantai telah diperkenalkan, kekerasan Barcol telah muncul untuk material komposit, kekerasan Webster telah muncul untuk material paduan aluminium, kekerasan ultrasonik telah muncul untuk benda besar dan kecil dengan bentuk yang rumit, dan kekerasan suhu tinggi dan rendah telah muncul untuk karakteristik suhu tinggi dan rendah. Metode kalibrasi di tempat, dan seiring dengan kemunculan proses produksi baru yang terus menerus, metode evaluasi dan pengukuran kekerasan baru terus bermunculan.
Untuk memenuhi kebutuhan penelitian dan pengembangan model teknik penerbangan negara saya, pengembangan dan pembangunan jurusan kekerasan metrologi penerbangan saat ini terutama berfokus pada aspek-aspek berikut:
(1) Terus meningkatkan kemampuan teknis komprehensif dari standar pengukuran kekerasan yang ada, dan meningkatkan sistem pengukuran kekerasan;
② Meningkatkan kemampuan teknis kalibrasi komprehensif dari parameter geometris mikro-morfologi indentor, dan melakukan pekerjaan penelitian ilmiah yang berkaitan dengan karakteristik kekerasannya;
Menetapkan standar kekerasan tertinggi yang memenuhi definisi baru kekerasan Rockwell internasional, dan melakukan pekerjaan pengukuran kekerasan Rockwell generasi baru;
Menetapkan standar pengukuran untuk kekerasan ultramicrohardness dan kekerasan lekukan nano di bidang mikroskopis dan mentransfer blok kekerasan standar, serta melakukan pekerjaan transfer nilai dan penelusuran terkait;
Menetapkan perangkat standar pengukuran seperti kekerasan lekukan terinstrumentasi dan kekerasan Martens, serta melakukan pekerjaan transfer nilai dan ketertelusuran yang relevan;
⑥Menetapkan perangkat standar pengukuran kekerasan di lingkungan khusus, dan melakukan pekerjaan transfer nilai dan ketertelusuran yang relevan.
⑦Penelitian tentang ketidakpastian pengukuran kekerasan, penelitian metode uji kekerasan, dll;
⑧ Melakukan perbandingan nilai dalam dan luar negeri, verifikasi kemampuan, audit pengukuran, dll., Membina tim bakat teknis, serta terus meningkatkan dan mempertahankan kemampuan untuk mentransmisikan nilai kekerasan dalam industri penerbangan.