Il film di ossido anodico che si forma sui componenti in lega di alluminio delle automobili agisce come una sorta di corazza sulla loro superficie. Crea uno strato protettivo denso 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 contribuisce a migliorare la resistenza all'usura della superficie in 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 di ossido da parte del penetratore. Pertanto, si consiglia di utilizzare un microdurometro 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 l'incastonatura metallografica (questo passaggio può essere omesso se il pezzo ha due superfici piane) per incastonare il pezzo in un campione con due superfici piane, quindi utilizzare una rettificatrice e lucidatrice metallografica per rettificare e lucidare il campione fino a ottenere una superficie brillante. La macchina per l'incastonatura e la rettificatrice e lucidatrice sono illustrate nella figura seguente:
1. Fasi di preparazione del campione (applicabili per le prove 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 del film di ossido.
1.2 Montaggio: Montare il campione con materiale di montaggio a 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: Innanzitutto, eseguire una levigatura a umido graduale con carte abrasive di grana 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 a piramide di diamante 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 del film (selezionare un carico < 100 g quando lo spessore del film < 10 μm per evitare che l'indentazione penetri nel substrato)
La chiave è selezionare un carico che corrisponda allo spessore del film e impedire che un carico eccessivo penetri nel film 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 del film di ossido).
Se lo spessore del film di ossido è compreso tra 5 e 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 < 5 μm (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 eseguire una prova di durezza, si fa 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 microdurometro Vickers. Le specifiche dettagliate sono riportate nella tabella seguente:
Tabella: Valori di accettazione per la prova 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 superiore a 50 μm, i valori di microdurezza sono relativamente bassi, soprattutto per 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 che difetti locali del film influenzino i risultati.
Se ai bordi 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 ripetuto.
Data di pubblicazione: 8 settembre 2025
