La pel·lícula d'òxid anòdic de les peces d'aliatge d'alumini dels automòbils actua com una capa d'armadura a la seva superfície. Forma una densa capa protectora a la superfície de l'aliatge d'alumini, millorant la resistència a la corrosió de les peces i allargant la seva vida útil. Mentrestant, la pel·lícula d'òxid té una alta duresa, cosa que pot millorar la resistència al desgast de la superfície de l'aliatge d'alumini.
La pel·lícula d'òxid anòdic d'aliatge d'alumini es caracteritza per un gruix relativament petit i una duresa relativament alta. Cal seleccionar un equip de prova adequat per a la microduresa per evitar danys a la capa de la pel·lícula per l'indentador. Per tant, recomanem utilitzar un provador de duresa micro Vickers amb una força de prova de 0,01-1 kgf per provar la seva duresa i gruix. Abans de la prova de duresa Vickers, cal convertir la peça a provar en una mostra. L'equip necessari és una màquina de muntatge metal·logràfica (aquest pas es pot ometre si la peça té dues superfícies planes) per muntar la peça en una mostra amb dues superfícies planes, i després utilitzar una màquina de mòlta i polit metal·logràfica per mòlter i polir la mostra fins que s'aconsegueixi una superfície brillant. La màquina de muntatge i la màquina de mòlta i polit es mostren a la figura següent:
1. Passos de preparació de la mostra (aplicables per a proves de duresa i gruix)
1.1 Mostreig: Talleu una mostra d'aproximadament 10 mm × 10 mm × 5 mm del component que s'ha de provar (evitant la zona de concentració d'estrès del component) i assegureu-vos que la superfície de prova sigui la superfície original de la pel·lícula d'òxid.
1.2 Muntatge: Munteu la mostra amb material de muntatge calent (per exemple, resina epoxi), exposant la superfície i la secció transversal de la pel·lícula d'òxid (la secció transversal és necessària per a les proves de gruix) per evitar la deformació de la mostra durant la mòlta.
1.3 Esmolat i polit: Primer, realitzeu un esmolat humit pas a pas amb papers de vidre de 400#, 800# i 1200#. A continuació, poleix amb pastes de polit de diamant d'1 μm i 0,5 μm. Finalment, assegureu-vos que la interfície entre la pel·lícula d'òxid i el substrat no tingui ratllades i sigui clarament visible (la secció transversal s'utilitza per a l'observació del gruix).
2. Mètode de prova: Mètode de microduresa Vickers (HV)
2.1 Principi bàsic: utilitzeu un indentador piramidal de diamant per aplicar una petita càrrega (normalment de 50 a 500 g) a la superfície de la pel·lícula per crear una indentació i calculeu la duresa en funció de la longitud diagonal de la indentació.
2.2 Paràmetres clau: La càrrega ha de coincidir amb el gruix de la pel·lícula (seleccioneu una càrrega < 100 g quan el gruix de la pel·lícula < 10 μm per evitar que la indentació penetri al substrat)
La clau és seleccionar una càrrega que coincideixi amb el gruix de la pel·lícula i evitar que una càrrega excessiva penetri a la pel·lícula d'òxid, cosa que faria que els resultats mesurats incloguessin el valor de duresa del substrat d'aliatge d'alumini (la duresa del substrat és molt inferior a la de la pel·lícula d'òxid).
Si el gruix de la pel·lícula d'òxid és de 5-20 μm: seleccioneu una càrrega de 100-200 g (per exemple, 100 gf, 200 gf) i el diàmetre d'indentació s'ha de controlar dins d'1/3 del gruix de la pel·lícula (per exemple, per a un gruix de pel·lícula de 10 μm, la diagonal d'indentació ≤ 3,3 μm).
Si el gruix de la pel·lícula d'òxid és < 5 μm (pel·lícula ultrafina): seleccioneu una càrrega inferior a 50 g (per exemple, 50 gf) i s'ha d'utilitzar una lent objectiu d'alt augment (40x o superior) per observar la indentació per evitar la penetració.
Quan realitzem una prova de duresa, ens referim a la norma: ISO 10074:2021 "Especificació per a recobriments d'òxid anòdic dur sobre alumini i aliatges d'alumini", que especifica clarament les forces de prova i els rangs de duresa que s'han d'utilitzar en mesurar diversos tipus de recobriments d'òxid amb un duròmetre micro Vickers. Les especificacions detallades es mostren a la taula següent:
Taula: Valors d'acceptació per a la prova de microduresa Vickers
| Aliatge | Microduresa / HV0.05 |
| Classe 1 | 400 |
| Classe 2(a) | 250 |
| Classe 2(b) | 300 |
| Classe 3(a) | 250 |
| Classe 3(b) | A convenir |
Nota: Per a pel·lícules d'òxid amb un gruix superior a 50 μm, els seus valors de microduresa són relativament baixos, especialment la capa exterior de la pel·lícula.
2.3 Precaucions:
Per al mateix component, s'han de mesurar 3 punts en cadascuna de les 3 àrees diferents, i el valor mitjà dels 9 punts de dades s'ha de prendre com a duresa final per evitar l'impacte dels defectes locals de la pel·lícula en els resultats.
Si apareixen "esquerdes" o "interfícies borroses" a la vora de la indentació, indica que la càrrega és massa gran i ha penetrat la capa de la pel·lícula. Cal reduir la càrrega i repetir la prova.
Data de publicació: 08 de setembre de 2025
