La película de óxido anódico en las piezas de aleación de aluminio de los automóviles actúa como una capa protectora en su superficie. Forma una capa densa que mejora la resistencia a la corrosión y prolonga la vida útil de las piezas. Además, esta película de óxido posee una alta dureza, lo que aumenta la resistencia al desgaste de la superficie de la aleación de aluminio.
La película de óxido anódico de la aleación de aluminio se caracteriza por un espesor relativamente pequeño y una dureza relativamente alta. Es necesario seleccionar un equipo de ensayo adecuado para la microdureza a fin de evitar daños a la capa de óxido por el indentador. Por lo tanto, recomendamos utilizar un durómetro micro Vickers con una fuerza de ensayo de 0,01 a 1 kgf para medir su dureza y espesor. Antes del ensayo de dureza Vickers, la pieza a ensayar debe prepararse como muestra. El equipo necesario es una máquina de montaje metalográfico (este paso puede omitirse si la pieza tiene dos superficies planas) para montar la pieza en una muestra con dos superficies planas, y luego utilizar una máquina de pulido y rectificado metalográfico para pulir la muestra hasta obtener una superficie brillante. La máquina de montaje y la máquina de pulido y rectificado se muestran en la siguiente figura:
1. Pasos para la preparación de la muestra (aplicable para pruebas de dureza y espesor)
1.1 Muestreo: Corte una muestra de aproximadamente 10 mm × 10 mm × 5 mm del componente que se va a probar (evitando el área de concentración de tensiones del componente) y asegúrese de que la superficie de prueba sea la superficie original de la película de óxido.
1.2 Montaje: Monte la muestra con un material de montaje en caliente (por ejemplo, resina epoxi), dejando al descubierto la superficie y la sección transversal de la película de óxido (la sección transversal es necesaria para la prueba de espesor) para evitar la deformación de la muestra durante el pulido.
1.3 Desbaste y pulido: Primero, realice un desbaste húmedo gradual con papeles de lija de grano 400, 800 y 1200. A continuación, pula con pastas de pulido de diamante de 1 μm y 0,5 μm. Finalmente, asegúrese de que la interfaz entre la película de óxido y el sustrato esté libre de rayones y sea claramente visible (la sección transversal se utiliza para observar el espesor).
2. Método de ensayo: Método de microdureza Vickers (HV)
2.1 Principio básico: Utilice un indentador de pirámide de diamante para aplicar una pequeña carga (normalmente de 50 a 500 g) sobre la superficie de la película para crear una hendidura, y calcule la dureza en función de la longitud diagonal de la hendidura.
2.2 Parámetros clave: La carga debe coincidir con el espesor de la película (seleccione una carga < 100 g cuando el espesor de la película < 10 μm para evitar que la indentación penetre hasta el sustrato).
La clave está en seleccionar una carga que se ajuste al espesor de la película y evitar que una carga excesiva penetre en la película de óxido, lo que provocaría que los resultados medidos incluyeran el valor de dureza del sustrato de aleación de aluminio (la dureza del sustrato es mucho menor que la de la película de óxido).
Si el espesor de la película de óxido es de 5 a 20 μm: seleccione una carga de 100 a 200 g (por ejemplo, 100 gf, 200 gf) y el diámetro de la indentación debe controlarse dentro de 1/3 del espesor de la película (por ejemplo, para un espesor de película de 10 μm, la diagonal de la indentación ≤ 3,3 μm).
Si el espesor de la película de óxido es < 5 μm (película ultrafina): seleccione una carga inferior a 50 g (por ejemplo, 50 gf) y se debe utilizar un objetivo de alta magnificación (40x o superior) para observar la indentación y evitar la penetración.
Al realizar una prueba de dureza, nos remitimos a la norma ISO 10074:2021 «Especificación para recubrimientos de óxido anódico duro en aluminio y aleaciones de aluminio», que especifica claramente las fuerzas de prueba y los rangos de dureza que deben utilizarse al medir diversos tipos de recubrimientos de óxido con un durómetro micro Vickers. Las especificaciones detalladas se muestran en la tabla siguiente:
Tabla: Valores de aceptación para la prueba de microdureza Vickers
| Aleación | Microdureza / HV0.05 |
| Clase 1 | 400 |
| Clase 2(a) | 250 |
| Clase 2(b) | 300 |
| Clase 3(a) | 250 |
| Clase 3(b) | Que debe acordarse |
Nota: Para películas de óxido con un espesor mayor a 50 μm, sus valores de microdureza son relativamente bajos, especialmente la capa exterior de la película.
2.3 Precauciones:
Para el mismo componente, se deben medir 3 puntos en cada una de las 3 áreas diferentes, y el valor promedio de los 9 puntos de datos debe tomarse como la dureza final para evitar el impacto de los defectos locales de la película en los resultados.
Si aparecen grietas o zonas borrosas en el borde de la indentación, esto indica que la carga es excesiva y ha traspasado la capa de la película. En ese caso, se debe reducir la carga y repetir la prueba.
Fecha de publicación: 8 de septiembre de 2025
