工业铝型材生产加工厂家

铝型材阳极氧化膜硬度测量的注意事项、数值的读取及使用方法如下所述；

1:硬度试验方法

常用的压入法测量铝型材材料硬度的试验方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验；简便的划痕硬度试验方法有莫氏硬度试验和锉刀硬度试验；这些试验方法中适用于硬质材料，并且试验值几乎不受试验力影响的维氏硬度试验，常用于铝型材阳极氧化膜的硬度测试；另外，作为初步判断硬度的方法，常采用划痕硬度试验；

2：维氏硬度试验

维氏硬度试验是将相对面夹角为136度的方锥形金刚石压头压入试验材料的表面，保持规定时间后，去除试验载荷，测量压痕对角线长度，然后根据凹陷的表面积和试验力计算硬度；在铝型材阳极氧化膜的硬度试验中通常采用的试验力为0.098~0.49N，在试验力的范围分类上，称为维氏显微硬度试验；

维氏硬度（HV）=系数×试验力÷压痕的表面积=0.102-2Fsina/2/d²=0.1891-F/d²式中

a—压头的对角线，这里取136°；

F—试验载荷，N；

d—压痕对角线长度的平均值，mm；

3：铝型材阳极氧化膜的维氏显微硬度试验

铝型材氧化膜硬度测量时，分阳极氧化膜的表面硬度测量和阳极氧化膜截面硬度测量两种方法，一般采用阳极氧化膜截面硬度测量方法；

由于铝型材阳极氧化膜具有透光性质，从表面测量时压痕不明显，还受阳极氧化膜表面粗糙度的影响，压痕形状也容易变形，甚至，阳极氧化膜较薄或耗损时压痕周边就会产生裂纹；在阳极氧化膜截面测量时，例如硬质阳极氧化膜的标准JIS H8603—1999中规定以测定阳极氧化膜截面的中间位置为基准；这是因为靠近阳极氧化膜表面一侧较软，靠近铝型材基体一侧具有变硬的倾向；从压痕的中心到试样边缘的距离，以钢铁为例应达到压痕对角线长度的2.5倍以上；而在铝型材阳极氧化膜中，由于压痕对周围的影响小，即使在2.5倍对角线长度以下也没有问题；

可是在阳极氧化膜中，这个距离如果与对角线长度相同，特别需要注意在阳极氧化膜表面一侧，压痕角的位置会引起开裂；另外，压痕的深度约为对角线长度的1/7，测量对象的厚度一般需要达到该值的10倍以上，考虑到阳极氧化膜的情况，该值小也没关系；上述的JIS H8603—1999中规定，纯铝系合金阳极氧化膜的显微硬度在400HV0.05以上时，分类成硬质阳极氧化膜，这时压痕的对角线长度约为15.2μm，约占50μm硬质阳极氧化膜厚度的1/3，从压痕的中心到氧化膜的表面或基体的距离，约为压痕对角线长度的1.5倍，此时压痕深度约为2μm；

4：铝型材阳极氧化膜的维氏显微硬度测量的注意点

（1）铝型材阳极氧化处理后的硬度变化

铝型材阳极氧化膜的硬度根据阳极氧化处理后的干燥温度和时间而变化，一般阳极氧化膜因受热而变硬；因此，在制作测量用试验片时，封入热固型树脂的情况也会引起相同现象，为此希望封入常温固化型的树脂中；

采用一般水合封孔处理的铝型材阳极氧化膜的硬度会发生变硬的情况，没有明确受热变硬倾向的情况也很多；

（2）铝型材阳极氧化膜的透光性

由于铝型材阳极氧化膜是透明膜，用目视法很难明确判断压痕的边界，需要一定的熟练程度；某些有机酸制备的阳极氧化膜的透明感比硫酸阳极氧化膜更强，就会有整个压痕变得不清楚的情况；这种弄情况下，可采用事先对阳极氧化膜进行染色处理或在表面真空镀上一层较薄的金属等方法，但这样会改变阳极氧化膜的性质，真空镀层也会影响阳极氧化膜的硬度，所以要事先确认其影响的程度；

（3）金属间化合物

金属间化合物根据铝型材基体材质或电解处理条件，在阳极氧化膜中弥散分布或以孔洞的形式存在；在测量这样的阳极氧化膜的硬度时，事先考虑测哪个部位是最重要的；

5：硬度和耐磨耗性

硬质阳极氧化膜的定义，具有比常规方法制备的阳极氧化膜更硬且耐磨耗性更强的特征广为人知，一般而言，硬的阳极氧化膜的耐磨耗性好，因此硬度作为耐磨耗性的基准而被使用的情况也很多；耐磨耗性试验受试样形状的制约，可以选用形状制约小的硬度试验方法代替；

如上所述，阳极氧化膜受热后具有硬化倾向，可是，也发现耐磨耗性反而下降的情况；在一般的铝型材水合作用封孔处理中，即使硬度没有发生较大变化，耐磨耗性也会显著下降；这样可能就认为硬度与耐磨耗性不相关了，硬度作为耐磨耗性的基准判断时，就需要充分考虑处理过程、试片制作过程等；