Il film di ossido anodico sui componenti in lega di alluminio per automobili agisce come una corazza superficiale. Forma uno spesso strato protettivo sulla superficie della lega di alluminio, migliorando la resistenza alla corrosione dei componenti e prolungandone la durata. Allo stesso tempo, il film di ossido presenta un'elevata durezza, che può migliorare la resistenza all'usura della superficie della lega di alluminio.
Il film di ossido anodico della lega di alluminio è caratterizzato da uno spessore relativamente ridotto e da una durezza relativamente elevata. È necessario selezionare un'apparecchiatura di prova adatta alla microdurezza per evitare danni allo strato del film da parte dell'indentatore. Pertanto, si consiglia di utilizzare un micro durometro Vickers con una forza di prova di 0,01-1 kgf per testarne la durezza e lo spessore. Prima della prova di durezza Vickers, il pezzo da testare deve essere trasformato in un campione. L'attrezzatura necessaria è una macchina per il montaggio metallografico (questo passaggio può essere omesso se il pezzo ha due superfici piane) per montare il pezzo in un campione con due superfici piane, quindi utilizzare una macchina per la molatura e lucidatura metallografica per molatura e lucidatura del campione fino a ottenere una superficie lucida. La macchina per il montaggio e la macchina per la molatura e lucidatura sono illustrate nella figura seguente:
1. Fasi di preparazione del campione (applicabili per i test di durezza e spessore)
1.1 Campionamento: tagliare un campione di circa 10 mm × 10 mm × 5 mm dal componente da testare (evitando l'area di concentrazione delle sollecitazioni del componente) e assicurarsi che la superficie di prova sia la superficie originale della pellicola di ossido.
1.2 Montaggio: montare il campione con materiale di montaggio caldo (ad esempio resina epossidica), esponendo la superficie del film di ossido e la sezione trasversale (la sezione trasversale è necessaria per la prova di spessore) per evitare la deformazione del campione durante la molatura.
1.3 Levigatura e lucidatura: Per prima cosa, eseguire la levigatura a umido passo dopo passo con carta vetrata da 400#, 800# e 1200#. Quindi lucidare con paste lucidanti diamantate da 1 μm e 0,5 μm. Infine, assicurarsi che l'interfaccia tra il film di ossido e il substrato sia priva di graffi e chiaramente visibile (la sezione trasversale viene utilizzata per l'osservazione dello spessore).
2. Metodo di prova: metodo di microdurezza Vickers (HV)
2.1 Principio fondamentale: utilizzare un penetratore piramidale diamantato per applicare un piccolo carico (solitamente 50-500 g) sulla superficie della pellicola per creare un'indentazione e calcolare la durezza in base alla lunghezza diagonale dell'indentazione.
2.2 Parametri chiave: il carico deve corrispondere allo spessore della pellicola (selezionare un carico < 100 g quando lo spessore della pellicola < 10 μm per evitare che l'indentazione penetri nel substrato)
La chiave è selezionare un carico che corrisponda allo spessore della pellicola ed evitare che un carico eccessivo penetri nella pellicola di ossido, il che farebbe sì che i risultati misurati includano il valore di durezza del substrato in lega di alluminio (la durezza del substrato è molto inferiore a quella della pellicola di ossido).
Se lo spessore del film di ossido è 5-20 μm: selezionare un carico di 100-200 g (ad esempio, 100 gf, 200 gf) e il diametro dell'indentazione deve essere controllato entro 1/3 dello spessore del film (ad esempio, per uno spessore del film di 10 μm, la diagonale dell'indentazione ≤ 3,3 μm).
Se lo spessore del film di ossido è < 5μm (film ultrasottile): selezionare un carico inferiore a 50 g (ad esempio, 50 gf) e utilizzare un obiettivo ad alto ingrandimento (40x o superiore) per osservare l'indentazione ed evitare la penetrazione
Per l'esecuzione di una prova di durezza, facciamo riferimento alla norma ISO 10074:2021 "Specifiche per rivestimenti di ossido anodico duro su alluminio e leghe di alluminio", che specifica chiaramente le forze di prova e gli intervalli di durezza da utilizzare per la misurazione di vari tipi di rivestimenti di ossido con un durometro micro Vickers. Le specifiche dettagliate sono riportate nella tabella seguente:
Tabella: Valori di accettazione per il test di microdurezza Vickers
| Lega | Microdurezza / HV0.05 |
| Classe 1 | 400 |
| Classe 2(a) | 250 |
| Classe 2(b) | 300 |
| Classe 3(a) | 250 |
| Classe 3(b) | Da concordare |
Nota: per i film di ossido con uno spessore maggiore di 50 μm, i loro valori di microdurezza sono relativamente bassi, in particolare lo strato esterno del film
2.3 Precauzioni:
Per lo stesso componente, è necessario misurare 3 punti in ciascuna delle 3 aree diverse e il valore medio dei 9 punti dati deve essere considerato come durezza finale per evitare l'impatto dei difetti locali della pellicola sui risultati.
Se sul bordo dell'indentazione compaiono "crepe" o "interfacce sfocate", significa che il carico è eccessivo e ha penetrato lo strato di pellicola. Il carico deve essere ridotto e il test deve essere ripetuto.
Data di pubblicazione: 08-09-2025
