Trabajo Microdureza

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Trabajo sobre microdureza

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  • Lucka Isabella Arias Rubiano Mara Camila Hernndez Corredor

    Jos Miguel Huertas Moreno David Santiago Naranjo Orozco

    Jairo Pineda Riao

    MICRODUREZA

    1. RESUMEN:

    A travs del tiempo, la ciencia ha visto la necesidad de medir y clasificar las propiedades

    mecnicas de diferentes tipos de materiales, principalmente su dureza y mdulo elstico, a travs

    de ensayos estticos los cuales se realizan por medio de distintos mtodos los cuales son: Brinell,

    vickers y knoop, o dependiendo de su medida de profundidad de identacin por medio del ensayo

    Rockwell. Esto ha favorecido el desarrollo de instrumentos de nanoidentacion o microdureza

    capaces de clasificar las propiedades mecnicas de las superficies de capas finas, cables

    microscpicos o materiales masivos. Los parmetros ms habituales de medir son: la dureza

    (deformacin plstica) y el modulo elstico (mdulo de Young). Dichos parmetros son medidos a

    travs de ensayos, los cuales se realizan rigindose por las normas ASTM.

    Es posible trabajar con muestras diminutas y extremadamente delgadas, a su vez se realizan

    medidas aplicando cargas muy pequeas al material de estudio (esta tcnica no es destructiva).

    Tiene aplicaciones en el campo de los metales, cristales inicos, cermicas y recientemente en

    polmeros.

    2. INTRODUCCION:

    Es de suma importancia conocer e identificar

    las distintas caractersticas y propiedades

    mecnicas de los distintos tipos de

    materiales. Con base en esto, abarcaremos el

    trmino de microdureza o nanoidentacin,

    sus mtodos de aplicacin y las reglas bajo

    los cuales se rigen.

    Se empezar por definir el concepto de

    microdureza. Esta es una tcnica no

    destructiva que permite determinar las

    caractersticas estructurales de los diferentes

    tipos de materiales.

    Entre estas se encuentran la determinacin

    de la transicin vtrea, el efecto de la

    cristalinidad (morfologa), anisotropa,

    composicin en copolimeros y mezclas, y el

    efecto de plastificantes.

    3. MICRODUREZA:

    El mtodo que mide la resistencia de un

    material a la deformacin plstica o a la

    penetracin de un identador. La huella

    producida por este mtodo es tan pequea;

    por lo tanto no es un mtodo destructivo.

    Que se observa con la ayuda de un

    microscopio ptico para ser medida y

    cuantificada. Las principales ventajas de esta

    prueba es que son rpidas, fciles y

    econmicas.

    Figura1: microdureza

  • El mtodo ms importante para este ensayo

    es Vickers, Knoop, Brinell, Rockwell, cada

    uno tiene respectivas normas para

    desarrollarse.

    Sus principales aplicaciones son en el campo

    de los metales, cristales, inicos, cermicas y

    recientemente en polmeros.

    4. METODOS

    4.1 Brinell:

    Fue un mtodo desarrollado por el ingeniero

    Johan Brinell en 1900, el cual es vlido en

    materiales blandos y muestras delgadas.

    Consiste en un penetrador, este es una

    esfera de acero de 10mm de dimetro

    (figura2), y aplica una carga sobre el material

    de 500 a 3000kg durante un tiempo de 10 a

    30 segundos. Con el uso de una maquina

    calibrada (figura.3), se fuerza la bola

    endurecida, bajo condiciones especficas

    contra la superficie del material a ensayar y

    se mide el dimetro de la impresin luego de

    remover la carga.

    Figura 2: penetracin del identador.

    Pero este ensayo solo es vlido para valores

    menores de 600HB (dureza de Brinell), ya

    que a valores superiores la bola se

    deformara.

    La ecuacion1. Se utiliza para hallar

    tericamente la dureza de Bridnell.

    (

    )

    Ecuacion1: dureza de Brinell.

    P = carga utilizada.

    D = dimetro (mm).

    d = dimetro de la huella (mm).

    El esclermetro o durmetro (figura3) es una

    maquina la cual sirve para la medicin de la

    dureza de Brinell este aparato posee un

    microscopio integrado de 0,001 mm y la rige

    la norma ASTM E10.

    Figura 3: Esclermetro o durmetro.

  • Para determinar la carga media se utiliza la

    ecuacin 2:

    Ecuacin 2: carga media

    En donde K es la constante del material y D

    dimetro de la bola medida en mm.

    Tericamente existen valores de k ya

    establecidos, como por ejemplo:

    Aceros y elementos siderrgicos:

    k=30.

    Cobres, bronces, latones: k=10.

    Aluminio y aleaciones: k=5.

    Materiales blandos (Sn, Pb): k=2,5.

    4.1.1TIPO DE PROBETAS:

    Segn el ASTM E 10 las probetas deben tener

    un espesor 10 veces ms que la profundidad

    de identacin. Adems la superficie debe ser

    lijada y pulida de manera que se observen

    con claridad los bordes de la huella en el

    momento de la medicin con la precisin

    necesaria.

    4.1.2TIPO DE IDENTADORES:

    La bola debe tener 10mm de dimetro con

    una desviacin no mayor a 0,005mm, y las

    bolas ms pequeas tienen diferente

    tolerancia como se muestra en la tabla.1.

    Tabla 1. Dimetro y tolerancia de las bolas.

    4.2 VICKERS:

    Es una prueba de dureza por penetracin

    con el fin de obtener la dureza Vickers de la

    superficie de un material.

    El mtodo consiste en presionar contra la

    probeta un indentador piramidal (figura 4)

    de diamante con ngulo entre sus caras de

    = 136. La pirmide o identador se mantiene

    algn tiempo bajo la carga P. Luego de

    retirada la carga se miden las dos diagonales

    de la impronta dejada, con ayuda de un

    microscopio. El valor medio de las diagonales

    (d) y el valor de la carga se sustituyen en la

    frmula de trabajo para obtener el valor de

    la dureza Vickers. En las mismas condiciones

    se realizan varias indentaciones ms con el

    fin de tener un promedio y obtener

    mediciones mucho ms exactas.

    El identador es una pirmide con un Angulo

    de 136 en su punta, una base cuadrada de

    diagonal d y una altura h como se muestra

    en la figura 4

  • Figura 4: Identador de Vickers

    El nmero de dureza de vickers (HV)

    relaciona la carga aplicada y el rea de la

    superficie dejada por la huella despus de

    quitar la carga (ecuacin 3).

    Ecuacion3: dureza de Vickers.

    De aqu remplazando por 136 se llega a la

    ecuacin 4.

    Ecuacin 4: dureza de Vickers.

    HV = nmero de dureza de vicker

    P = carga aplicada (N)

    D= diagonal promedio de la huella en mm

    Este tipo de ensayo es recomendado para

    durezas superiores a 500 HB (en caso de ser

    inferior, se suele usar el ensayo de dureza

    Brinell). Este ensayo, adems, puede usarse

    en superficies no planas. Sirve para medir

    todo tipo de dureza, y espesores pequeos.

    El instrumento usado en este mtodo es la

    misma mquina de Bridnell HP 250 (figura 3).

    CONDICIONES DE LA PRUEBA

    Las cargas aplicadas van desde 1

    hasta 120 kgf.

    El tiempo de aplicacin de la carga

    de prueba debe ser de 10 a 15

    segundos.

    La distancia entre centros de huella

    es de d.

    Se deben hacer 5 ensayos para

    obtener un valor promedio.

    4.3 KNOOP:

    Este mtodo es similar a los anteriores

    ensayos nombrados ya que consiste en

    presionar un identador con una punta de

    diamante y una base en forma de rombo, sus

    diagonales guardan una relacin 7:1 y la

    profundidad es de solo 1/30 de la diagonal

    mayor (figura 5); sobre la superficie pulida

    del material a ensayar con una fuerza

    conocida, durante un tiempo de empuje

    determinado. Las diagonales de la huella

    resultante se miden usando un microscopio.

    Figura 5: identador de knoop.

    Los ngulos entre las aristas del identador

    son =130 y =172

    Sin embargo, la medicin de la superficie

    requiere que se retire el penetrador y por lo

  • tanto el material produce la recuperacin

    elstica y la consecuente deformacin de la

    impronta. Por esto, considerando que la

    diagonal mayor l prcticamente no es

    afectada por la recuperacin, el clculo de la

    superficie se realiza en funcin de esta. De

    esta manera el rea S de la base de la

    impresin no recuperada ser (ecuacin 5)

    Ecuacin 5: base de impresin no

    recuperada.

    Donde w y l son las diagonales del romboide.

    El valor de dureza Knoop en funcin de l

    resulta: (ecuacin 6)

    >Ecuacin 6: dureza de Knoop.

    HK = nmero de dureza de knoop.

    P = carga aplicada.

    L = longitud de la diagonal mayor en mm.

    La longitud de la diagonal l puede variar de 5

    a 1000 segn la carga y la dureza del

    material.

    4.4 ROCKWELL:

    Es el mtodo de dureza ms usado para

    medir la dureza de un material, puesto que

    no se necesita tener conocimientos

    especiales.

    La prueba consiste en penetrar en dos

    tiempos las capas superficial del material y

    medir la huella dejada por el identador,

    inmediatamente en la pantalla del

    durmetro nos aparecer el valor de la

    dureza.

    Primero se le aplica una carga de 10 kg que

    origina una profundidad h0, despus se

    aplica una carga suplementaria de 150 kg

    que origina una huella con profundidad h1,

    por ltimo se elimina la carga suplementaria

    de 150 kg aplicada y podemos ver la reaccin

    elstica del material. Que eleva al

    penetrador una cierta altura quedando la

    huella permanente en h.(figura 6)

    Figura 6 : procedimiento de Rockweel.

    Existen dos tipos de identadores:

    1. el conico-esfeoidal de diamante el

    cual debe tener una punta esfrica

    altamente pulida, esta tiene un

    Angulo de 12030, y en la punta

    debe ser una esfera de dimetro

    nominal de 0.2mm (figura 7).

    2. El identador de bola que debe estar

    echo de acero o carbono de

    tungsteno de dimetros 1/16, 1/8,

    , .

  • Figura 7: identador de Rockwell

    Los identadores de bola tienen una

    tolerancia de error segn sus dimetros

    (tabla 2)

    Tabla 2: tolerancia de error.

    Entre el nmero de Rockwell y la

    profundidad de la impronta h final existen las

    siguientes formulas:

    Ecuacin 7: Para identador cono de

    diamante.

    Ecuacin 8: para identador de bola.

    Las escalas de dureza del mtodo de

    Rockwell son (ver tabla 3).

    4.5 SHORE:

    El mtodo de dureza de shore es usado

    especialmente para plsticos, en el cual

    existen 8 tipos de durmetro (ver tabla 4)

    En el mtodo de shore la dureza va a ser

    inversamente proporcional a la profundidad

    de penetracin y va a depender del mdulo

    de elasticidad y de las propiedades

    viscoelsticas del material. La forma del

    penetrador, la fuerza aplicada, y la duracin

    del ensayo influye en los resultados

    obtenidos.

    Tabla 4: tipos de durmetro

    Las partes del durmetro de shore son un

    penetrador, un pistn, u8n dispositivo de

    lectura y el resorte que aplica la carga (ver

    figura 7).

    Figura 7: durmetro de shore

    Este mtodo sirve nicamente para plsticos

    por lo que no podr ser comparado con

    ningn otro mtodo de dureza.

    5 Aplicaciones:

    Segn el ASTM 14-74 las aplicaciones en el

    campo de la microdureza

    Comparacin De Materiales Al medir la

    dureza de diferentes materiales usamos

    diferentes escalas de dureza, la ms

  • conocida es la escala de Mohs, aunque no es

    muy precisa. (Tabla 5) escala de Mohs

    Tabla 5: escalas de dureza.

    Mediciones de dureza por indentacin han

    demostrado ser tiles en recubrimientos de

    calificacin sobre sustratos rgidos por su

    resistencia al abuso mecnico, como la

    producida por golpes, ranurado, y el rascado.

    Estas mediciones no caracterizan

    necesariamente la resistencia al abuso

    mecnico de los revestimientos que se

    requieren para permanecer intacta cuando

    se deforma

    Otras aplicaciones se pueden ver en la tabla

    Superficies plateadas.

    Revestimientos como laca, barniz o

    pintura.

    Lminas delgadas y materiales muy

    delgados, hasta de 0.0001 pulg.

    Para establecer los gradientes de

    endurecimiento.

    Bimetales y materiales laminados.

    Partes o reas muy pequeas, como

    engranajes de reloj, bordes de herramientas

    de corte, crestas de filetes en cuerdas,

    puntos pivote, entre otras.

    Materiales muy frgiles o

    quebradizos (indentador de Knoop), como

    silicio, germanio, vidrio, esmalte de dientes.

    Materiales opacos, claros o

    translcidos.

    Metales en polvo.

    Para investigar constituyentes

    individuales de un material.

    Para determinar la dureza del grano

    o la dureza de la frontera del mismo.

    Referencias

    http://www.utp.edu.co/~gcalle/DUREZABRIN

    ELL.pdf

    http://www.cyti.com.mx/dureza_microdurez

    a.asp

    http://www.kansert.es/Shore.swf

    https://www.youtube.com/watch?v=ZEeIcJQ

    pero

    http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/lab

    oratorio/durezam4.htm

    http://www2.ictp.csic.es/qf/ppcontrol/biblio

    grafia/D22-MH-2011.pdf

    ASTM E384 Mtodo para medir la dureza

    knoop y vikers, es un indicador de la

    resistencia al desgaste y ductilidad. Permite

    medir las diferentes fases especficas o

    constituyentes y regiones o gradientes

    demasiado pequeo.

    ASTM C1327 Mtodo de prueba para

    vickers se utiliza para caracterizar cermicas

    avanzadas.

    ASTM E140 Tablas Dureza de conversin

    para Metales Relacin Entre Dureza Brinell,

    Vickers dureza, la dureza de Rockwell

  • Superficial dureza, dureza Knoop, y

    escleroscopio Dureza.

    ASTM C1326 Mtodo de prueba para Knoop

    para cermica avanzada, penetradores

    Knoop se utilizan para crear las identaciones.

    Tabla3: escala de dureza del mtodo de Rockwell.

  • NORMA ASTM E384

  • copyrightFacultyofEngineeringHunedoara,UniversityPOLITEHNICATimisoara 239 | Fascicule 3

    ANNALSofFacultyEngineeringHunedoaraInternationalJournalofEngineering

    TomeXII[2014]Fascicule3[August]

    ISSN:15842673[CDRom,online]afreeaccessmultidisciplinarypublication oftheFacultyofEngineeringHunedoara

    1.JozefPETRK,2.PeterBELLA,3.AnnaGUZANOV,4.IvetaSINAIOV

    THEAUTOMATICTESTERSINMICROHARDNESSMEASUREMENTANDISEEFFECT12.TechnicalUniversityofKoice,FacultyofMetallurgy,Koice,SLOVAKIA3.TechnicalUniversityofKoice,FacultyofMechanicalEngineering,Koice,SLOVAKIA4.InstituteofMaterialResearch,SlovakAcademyofSciences,Koice,SLOVAKIAAbstract: Themeasurement ofmicrohardnesswith applied loads 0.09807N, 0.24518N, 0.49035N and0.9807Nhasbeencarriedoutbyfiveautomaticmicrohardnesstesters.Eachappraiserobtainedreadingsofthe testerwhich she/henormallyoperates.The influenceofapplied loadandequipmenton themeasuredvalueofmicrohardnessandthenatureandthesizeofISEphenomenonwasevaluatedbyMeyersindexn.Thedifferencebetweenvaluesobtainedbyparticulartestersisstatisticallysignificant.Keywords:Automatictester,microhardnesstest,microindentation,CRM

    1.INTRODUCTIONMeasurement ofmicrohardness can be carried out in a similarmanner to theVickersmacroindentation tests with diamond pyramid. However, the most important and intractableproblemassociatedwith low loads (thedeepof indentation is less than10 masa rule) is thatconcernedwith change in indentation size [1, 2].Themicrohardness of solidsdepends on theappliedload.Thestudyofrelationshipbetweenmicrohardnessandloadhasbeencarriedoutnotonly formetallicmaterials,butalso forsemiconductors,glass,slag,ceramicsandorganiccrystals[38].Thedependenceofmeasuredvaluesof themicrohardnessofsolidson theapplied load isknownasthe indentationsizeeffect(ISE).It increasestheuncertaintyofthemeasurementresultandmayresultinunreliableconclusions,particularlyiflowloads(lessthan0.294or0.392Nasarule)areused.Lowloadisrequiredwhenmeasuringthehardnessofsmallsamples,coatings,thinlayersorphases inmetallography [9].When low load isused, themeasuredmicrohardness isusually high;with an increase in test load it decreases. Such a phenomenon is referred to asnormalISE.Itmaybecausedbythetestingequipment[10,11]orbyintrinsicstructuralfactorsof thematerial:workhardeningduring indentation, load to initiateplasticdeformation, elasticresistance and mixed elastic/plasticdeformation response ofmaterial [9, 10, 12], the effect ofindenter/specimen friction resistance, the effect of machininginduced residually stressedmeasured surface [10, 913]. In the literature, there aremany examples,which reveal that thenormalISEoccursinbrittlematerialsincludingglass[10].IncontrasttonormalISE,areverse(inverse) ISE (RISE),where the apparentmicrohardness increaseswith increasing load, is alsoknown. The reverse ISE essentially takes place in materials in which plastic deformation ispredominant.Thepurposeofthispaperistoevaluatetheinfluenceoftheloadandequipmentonthevaluesofmicrohardness,usingMeyersandPSRmethods.2.EXPERIMENTALMATERIALSANDPROCEDURESFivetypes of automaticmicrohardness testers (marked asAE)were used as equipments. Thehardnessreferenceblock(certifiedreferencematerialCRM)forindirectcalibrationwithspecified

  • ISSN: 1584-2673 [CD-Rom, online]

    240 | Fascicule 3

    hardnessHc=195HV0.05andstandarduncertaintyuCRM=4.0HV0.05wasthesample.TheappliedloadsPwere0.09807N,0.24518N,0.49035Nand0.9807N.Eachappraiserobtainedreadingsofthetesterwhichshe/henormallyoperates.Anappraiserperformed five indentations (trials)ateachload.Theresultwas the fileof20 indentations.The loadduration timewas15seconds,and theambient temperaturewas inaccordwith thestandard [14,15].Averagevaluesofparticular files(HV)areintab.1(HV).ThestatisticaloutliersweredetectedbyGrubbstest(significancelevel=0.05). Their presencewould testify that the process is out of statistical control.No outlierwasfound.Absenceofoutlierssuggeststhatthemeasurementprocesshasavoidedthegrosserrors.The normality (determined by Freeware ProcessCapabilityCalculatorsoftware(AndersonDarlingtest,p0.05fornormaldistribution)wasconfirmedforallfiles,table1.Thevaluesofthemicrohardnessobtained at the load 0.49035 N was used for thecalibrationofthetester inaccordwiththestandard[14].Average values of microhardness, measured atparticular loads are in Figure 1 and the valuesmeasuredbyparticulartesterareinFigure2.According to the twofactorANOVA (AnalysisofVariance)withreplication theequipment (p=4.68.1024) and the load (p = 1.06.107) both have statistically significant effect on the value ofmeasuredmicrohardness.3.EVALUATIONOFTHEINFLUENCEOFTHELOADONTHEMICROHARDNESS3.1MeyersPowerLawThesimplestwaytodescribetheISEisMeyersLaw:

    P=Adn(1)TheparametersnandAlnaredeterminedfromastraightlinegraphoflnd(mm)versuslnP(N).Meyers index n (work hardening coefficient)are the slope andAlnis the yintercept of thestraight line, tab. 2. When n = 2, themicrohardnessisindependentoftheappliedloadandisgivenbyKicksLaw.However,n2, there is the reverse ISE behavior,measuredmicrohardnessincreaseswithincreasingoftheload.3.2PSR(ProportionalSpecimenResistancemodel)andmodifiedPSRSeveralauthors[9,11]haveproposedthatISEbehaviormaybedescribedbytheEq.(2):

    P=c1d+c2d2(2)Gongetal. [9,11]usedanenergybalanceapproach toexamine the ISE and rearrangedEq. (2)intomodifiedformofthePSR:

    P=c0+c1d+c2d2(3)Thevaluesofconstantsc0(N),c1(Nmm1)andc2(Nmm2)ofEq.(3),obtainedfromthequadraticpolynomial regressions of P/d (N mm1)against d (mm) are given in tab. 2. The parameterc1characterisestheloaddependenceofmicrohardness(elasticproperties).Itconsistsoftheelasticresistanceofthetestspecimenandthefrictionresistancedevelopedattheindenterfacet/specimeninterface [16].Theparameter c2 is themeasure of the loadindependentmicrohardness (plasticproperties).Theratioc1/c2maybetreatedapproximatelyasameasureoftheresidualstressduetomachiningandpolishing[11,17].

    100

    120140

    160180

    200

    220240

    260

    0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

    load P (N)

    mic

    roha

    rdne

    ss H

    V

    ABCDE

    Figure1.ThevaluesofMicroHardness

    Figure2.Theboxplot,resultsofparticulartesters

  • ANNALS of Faculty Engineering Hunedoara International Journal of Engineering

    241 | Fascicule 3

    3.3HaysKendallapproachHaysandKendallproposedthatthereexistsaminimumloadW(N)necessarillytoinitiateplasticdeformation and below which only elastic deformation occurs. Then the load dependence ofhardnessisexpressedbyEq.(4),whereA1(Nmm2)isaconstantindependentofload.

    P=W+A1d2(4)ThevaluesofWandA1maybeobtained from theregressionsofP (N)againstd2 (mm)[10] andtheirmeasuredvaluesaregivenintab.2.Theloadtoinitiateplasticdeformation(tocreatevisibleindentation)variesintherange0.0140.062N.TheconstantA1canbeusedforcalculationoftruehardness;HPSRA1=0.1891A1.

    Table1.Theaveragemicrohardnessvalueofparticularfiles(HV),thenormality(pvalue),microhardnessHV0.05,relativerepeatabilityrrel(%),maximalrelativeerrorErel(%)andrelativeexpanded

    uncertaintyofcalibrationUrel(%)oftheresultsobtainedbyparticulartesters.tester HV normality HV0.05 rrel Erel UrelA 192 0.4297 195 4.1 0.1 5.6B 219 0.5950 215 1.8 10.0 14.5C 172 0.6311 188 4.7 3.5 9.9D 178 0.4107 189 7.0 1.1 8.8E 176 0.0700 176 2.2 4.4 9.1

    Table2.ThevaluesofMeyersindexnandindicesAln,c0,c1,c2,W,A1andtruehardnessHPSRA1.tester n Aln c0 c1 c2 c1/c2 W A1 HPSRA1A 2.0280 7.0326 0.041 4.91 892 0.0055 0.004 1007 190B 1.8439 6.4091 0.002 2.21 999 0.0022 0.019 1054 199C 2.1275 7.4092 0.040 6.91 1241 0.0056 0.023 1076 203D 2.0888 7.2608 0.003 1.79 1095 0.0016 0.014 1052 199E 2.2596 7.7786 0.067 13.17 1365 0.0097 0.062 1064 201

    4.TOTALDISPERSIONZONEThevalueoftheTotalDispersionZoneSMcalculatedforaparticularloadevaluatestheabilityofthetesters achieve the same values of themicrohardness. It is necessary to calculate the averagevaluesHVA,HVBHVEandtocalculatetheirstandarddeviationssA,sBsEof5trialsofparticulartesteratparticularload[18].TotalscatterzoneSMwillbecalculatedbyEq.(5)and(6)asarelativevalue:

    6 22vM ssS += 100.% T

    SS MM =

    (5)(6)

    Average standard deviation of all values ofmicrohardnessunderthesameloadwascalculatedbyEq.(7)and(8):

    5EDCBA ssssss

    ++++= (7)

    2= ss

    (8)

    svisastandarddeviationof5averagevaluesHVA,HVB...,HVEmeasuredunderthesameload.The sign toleranceT = 39HV inEq. (6), the same for all test loads,was calculatedpursuant tomaximalpermissibleerror (10%of195HV0.05)according tostandard[14]. WeregardSM%asfollows:0to20%good,21to30%limitedusableandmorethan30%unacceptable.AscanbeseeninFig.3,thevaluesofSM%aregoodforallfourappliedloads.Thedifferencesbetweentheresultsofhardnessobtainedbyparticulartesterarenotsignificantunderthismethod.ThisfactisnotingoodaccordwiththeresultsofANOVA.ItseemsthatthemethodofTotalDispersionZoneisnotsensitiveenoughforthistypeofmeasurement.5.DISCUSIONThe influence of the appraiser on the result ismarginalwith respect to automatic function oftesters. High variability of the measured values was observed despite the same sample andautomaticmeasurement system. The samplewas standard hardness blockwith expected high

    11,5

    12

    12,5

    13

    13,5

    14

    14,5

    15

    15,5

    0,098 0,245 0,49 0,98

    load P (N)

    SM

    %

    Figure3.TheValuesSM%

  • ISSN: 1584-2673 [CD-Rom, online]

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    homogeneityofmicrohardnessandwithuniformresidualstressduetomachiningandpolishingof its surface.Both equipments and test loads have statistically significant effect on themicrohardness.Theresult isthatthesamesampleshowssimultaneouslynormalandreverseISE.Inthe literature, there aremany examples,which reveal that the normal ISE occurs in brittlematerialsasnonmetals, semiconductorsorglass. Justnormal ISEwasdetectedby the testerwithamaximalerrorErelandmaximaluncertaintyUrel(thetesterB).Asitwasusedthesamesample,theISEobviouslymaybecausedbythetestingequipment.Theexperimental errors resulting from themeasurementof indentationdiagonals as a resultof thelimitations of the resolution of the objective lens, inadequatemeasurement capability of smallareasofindentationsanddeterminationoftheappliedloadaretypicalcausesofnormalISE[10,11,12].Asforthetester,reverseISEcanbeexplainedbyeffectsofvibrationandindenterbluntnessat low loads [9].Vickersmethod allows calibration in relatively broad interval of temperatures(23C5C)[14].Inthisinterval,thetemperaturewasfoundtoinfluencethevalueoftheindexn[19].Avariabilityof thenature (normalandreverse)of ISEwereobservedon thesameblockmeasuredmanuallybyHanemanntester.Thevalueofnvariedbetween1.874and2.360[19].Highvariability ofnwas observed also in repeatedmeasurements ofmorehard (up to 392HV0.05)referenceblocks,forexample[20].6.CONCLUSIONSThe variability of measured values of the microhardness values and parameters ISE is highdespite the use of automatic hardness testers with practically excluding the impact of theresearcher.The influenceof the typeof the tester isstatisticallysignificant.Theresultsof testerswithhighuncertaintyshowextremevaluesofMeyersindex.ACKNOWLEDGEMENTSThisworkwassupportedbytheSlovakGrantAgencyforScienceVEGA1/0173/14.REFERENCES/BIBLIOGRAPHY[1.] Cai,X.Yang,X.,Zhou,P.:JournalofMaterialsScienceLetters,Vol.16,1997,p.741742.[2.] Sargent,P.M.:UseofIndentationSizeEffectonMicrohardnessforMaterialCharacterization,firsted.,

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