Microhardnessprofielen

Microhardnessprofielen zijn grafische representaties van how de hardheid varieert over een materiaal, meestal langs een dwarsdoorsnede of in de nabijheid van het oppervlak. Ze worden gevormd door microhardheidmetingen op regelmatige punten langs een lijn of vlak en leveren zo inzicht in zachte en harde zones, latente gradaties door warmtebehandeling, coatings of functioneel gedefinieerde materialen.

De gebruikelijke methode omvat een microscopisch indentation-test zoals Vickers of Knoop. Het oppervlak wordt gepolijst om een rugloze, gladde studiedoorsnede te verkrijgen. Indents worden geplaatst met lage belastingen (bijvoorbeeld micro- tot milligram- tot gramkracht bereik), met regelmatige tussenpozen over de te onderzoeken regio. De hardheidswaarde wordt berekend uit de afmetingen van elke inpressie (bij Vickers vaak uit de diagonale lengte) en uitgedrukt in HV of HK. De afstand tot het oppervlak wordt vastgelegd zodat een profiel kan worden opgebouwd, bijvoorbeeld met tussenstappen van enkele tientallen micrometers.

Toepassingen zijn onder meer het evalueren van oppervlaktebehandelingen zoals carbureren, nitreren, coatinglagen en andere gradientmaterialen, het bepalen van de diepte van een harde zone (case depth) en het karakteriseren van functioneel gradueerde materialen. Profielen helpen ook bij kwaliteitscontrole en materiaalontwikkeling door lokale variaties in hardheid bloot te leggen.

Belangrijke overwegingen zijn onder meer oppervlaktestructuur en afwerking, anisotropie, afhankelijkheid van indenterbelasting (size effect) en mogelijke plastische effecten zoals pile-up. Substraatinvloeden en herhaalbaarheidsvraagstukken vereisen zorgvuldige proefopzet en meerdere metingen voor betrouwbare conclusies.