Existen muchos tipos de recubrimientos metálicos. Cada recubrimiento requiere fuerzas de ensayo distintas en las pruebas de microdureza, y estas fuerzas no pueden utilizarse al azar. En cambio, las pruebas deben realizarse de acuerdo con los valores de fuerza de ensayo recomendados por las normas. Hoy, nos centraremos en las pruebas de microdureza Vickers aplicadas a recubrimientos de zinc o de aleación de zinc-aluminio-magnesio sobre acero.
1. La preparación de muestras metalográficas de alta calidad de recubrimientos de zinc (o de aluminio-magnesio) es el primer paso en el ensayo de recubrimientos. La preparación de muestras de recubrimiento de zinc implica varios pasos, incluyendo la toma de muestras, el montaje y el pre-pulido y rectificado. El objetivo de preparar dichas muestras es rectificar la superficie transversal de la pieza hasta obtener una superficie lisa y plana que permita una visualización clara de las indentaciones Vickers, facilitando así la medición precisa de las dimensiones de las indentaciones para obtener los valores de dureza.
2. Para la prueba de dureza de recubrimientos de zinc: dado que los recubrimientos de zinc son relativamente gruesos, las pruebas de dureza pueden realizarse con diferentes fuerzas de prueba. En la misma muestra, cuanto menor sea la fuerza de prueba aplicada, menor será el tamaño de la indentación; a la inversa, cuanto mayor sea la fuerza de prueba, mayor será el tamaño de la indentación. Si el recubrimiento alrededor de la indentación muestra signos de agrietamiento o deformación, se debe seleccionar una fuerza de prueba menor. Este proceso se repite hasta que el recubrimiento alrededor de la indentación Vickers permanezca relativamente intacto y sin deformación; este nivel de fuerza de prueba es el adecuado para la muestra.
2.1 Los diferentes espesores de recubrimiento corresponden a rangos específicos de fuerza de prueba, lo cual es crucial para evitar la distorsión de los resultados de la prueba. A continuación se presenta una referencia para la selección de la fuerza de prueba para recubrimientos comunes (galvanizado, cromado), aplicable a los durómetros micro Vickers (HV):
| Tipo de recubrimiento | Revestimiento Espesor (μm) | Recomendar Fuerza de prueba (gf) | Correspondiente Escala HV | Precauciones clave |
| Zinc Enchapado | 5 ~ 15 | 25 ~ 50 | HV0.025, HV0.05 | El recubrimiento de zinc es relativamente blando (generalmente HV50~150); una pequeña fuerza evita una indentación excesiva. |
| Zinc Enchapado | 15 ~ 50 | 50 ~ 100 | HV0.05, HV0.1 | A medida que aumenta el grosor, se puede aumentar la fuerza adecuadamente para asegurar bordes de indentación nítidos. |
| Cromo Enchapado | 1 ~ 5 | 10 ~ 25 | HV0.01, HV0.025 | El cromo duro (HV800~1200) tiene una alta dureza; una fuerza pequeña evita daños en el indentador. |
| Cromo Enchapado | 5 ~ 20 | 25 ~ 100 | HV0.025, HV0.1 | Cuando el espesor es superior a 10 μm, la fuerza HV0.1 equilibra la precisión y la eficiencia. |
| Compuesto Revestimiento | <5 | ≤25 | HV0.01, HV0.025 | En el caso de recubrimientos como la aleación de zinc-níquel y la aleación de cromo-níquel, evite estrictamente que las indentaciones penetren en el recubrimiento. |
2.2 Otros factores clave que influyen
Además del grosor, los dos factores siguientes modificarán aún más la selección de la fuerza de prueba y deberán evaluarse en función de escenarios reales:
Rango de dureza del recubrimiento:
Recubrimientos blandos (p. ej., zincado, HV < 200): Si la fuerza de ensayo es demasiado pequeña, las indentaciones pueden volverse borrosas debido a la deformación plástica del recubrimiento. Se recomienda seleccionar el límite superior del rango recomendado (por ejemplo, para un espesor de 10 μm, seleccione una fuerza de ensayo de 50 gf).
Recubrimientos duros (por ejemplo, cromado, HV > 800): La alta dureza produce pequeñas indentaciones, por lo que la fuerza de prueba no debe ser demasiado pequeña (por ejemplo, para un espesor de 5 μm, elija una fuerza de prueba de 25 gf) para evitar que el error de medición de la diagonal de la indentación supere el ±5 %.
2.3 Requisitos de las normas y especificaciones
Las diferentes industrias tienen estándares claros. Por ejemplo:
La industria automotriz suele adoptar la norma ISO 14577 (Ensayo de indentación instrumentada), que permite ajustar el valor de la fuerza en función del espesor del recubrimiento;
La industria en general se rige por la norma ASTM E384, que exige que la diagonal de la indentación sea ≤ 1/2 del espesor del recubrimiento y ≥ 10 veces el radio de la punta del indentador (para evitar el efecto de la punta).
En conclusión, la selección de la fuerza de prueba para el ensayo de dureza micro-Vickers de recubrimientos metálicos debe seguir la lógica de “primero el espesor, luego el ajuste de la dureza y finalmente la garantía del estándar”:
En primer lugar, determine el rango de fuerza de prueba en función del espesor del recubrimiento (consulte la tabla anterior);
Ajuste el valor de la fuerza según la dureza del recubrimiento (seleccione el límite superior para recubrimientos blandos y el límite inferior para recubrimientos duros);
Por último, ajústese a los estándares de la industria (como ISO 14577 y ASTM E384) para garantizar la validez de los resultados de las pruebas.
Fecha de publicación: 3 de septiembre de 2025
