Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5051:2009

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5051:2009 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 3326:1975, quy định phương pháp xác định lực kháng từ của các loại hợp kim cứng (hợp kim carbide thiêu kết) có chứa coban, niken, sắt hoặc các hợp kim của chúng. Đây là một chỉ tiêu vật lý quan trọng giúp đánh giá cấu trúc vi mô, kích thước hạt và chất lượng của hợp kim cứng mà không làm phá hủy mẫu thử.

Phạm vi áp dụng (Điều 1)

Tiêu chuẩn này quy định chi tiết về phạm vi đối tượng áp dụng bao gồm:

• Các loại hợp kim cứng chứa pha liên kết từ tính như coban (Co), niken (Ni), sắt (Fe) hoặc các hợp kim của các kim loại này.
• Phương pháp đo áp dụng cho các mẫu thử có hình dạng bất kỳ, tuy nhiên ưu tiên các mẫu có hình học đối xứng để đảm bảo độ chính xác tối ưu của phép đo từ tính.

Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần kết hợp tham khảo các tài liệu viện dẫn liên quan về thuật ngữ, định nghĩa và các tiêu chuẩn đo lường từ tính chung được quy định trong hệ thống tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế tương đương.

Nguyên lý đo lực kháng từ (Điều 3)

Nguyên lý của phương pháp xác định lực kháng từ được quy định cụ thể dựa trên các bước vật lý sau:

• Từ hóa bão hòa: Mẫu thử hợp kim cứng ban đầu được đặt vào một từ trường đủ mạnh để đạt đến trạng thái từ hóa bão hòa kỹ thuật hoàn toàn.
• Khử từ: Sau khi ngắt từ trường từ hóa ban đầu, một từ trường ngược chiều (từ trường khử từ) được áp dụng và tăng dần cường độ cho đến khi cảm ứng từ hoặc độ từ hóa của mẫu thử giảm về giá trị bằng không.
• Xác định lực kháng từ: Giá trị cường độ từ trường ngược chiều cần thiết để đưa độ từ hóa của mẫu về không chính là lực kháng từ (ký hiệu là Hc), thường được đo bằng đơn vị Ampe trên mét (A/m) hoặc Oersted (Oe).

Thiết bị và dụng cụ đo (Điều 4)

Tiêu chuẩn đưa ra các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt đối với hệ thống thiết bị đo nhằm đảm bảo tính đồng nhất và độ lặp lại của kết quả đo:

• Nam châm điện hoặc cuộn dây từ hóa: Phải có khả năng tạo ra từ trường đủ mạnh để từ hóa bão hòa hoàn toàn mẫu thử hợp kim cứng cần đo.
• Hệ thống đo từ thông hoặc cảm biến từ: Sử dụng để phát hiện chính xác thời điểm độ từ hóa của mẫu thử đạt giá trị bằng không khi áp dụng từ trường ngược.
• Thiết bị đo cường độ từ trường: Phải được hiệu chuẩn định kỳ và có độ chính xác cao để ghi lại giá trị lực kháng từ một cách chính xác nhất.
• Yêu cầu về mạch từ: Mạch từ của thiết bị đo cần hạn chế tối đa ảnh hưởng của từ trường rò rỉ và các yếu tố nhiễu từ môi trường xung quanh.

Ý nghĩa kỹ thuật của việc xác định lực kháng từ

Lực kháng từ là một đại lượng vật lý cực kỳ nhạy cảm với cấu trúc vi mô của hợp kim cứng. Việc xác định lực kháng từ theo TCVN 5051:2009 mang lại các giá trị thực tiễn lớn trong sản xuất và kiểm định:

• Đánh giá kích thước hạt carbide: Lực kháng từ có mối quan hệ tỷ lệ nghịch với kích thước hạt trung bình của pha carbide (như WC). Hạt càng mịn thì lực kháng từ đo được càng cao.
• Kiểm soát hàm lượng pha liên kết: Giúp gián tiếp kiểm tra sự phân bố và hàm lượng của pha liên kết (coban) trong cấu trúc hợp kim cứng sau khi thiêu kết.
• Kiểm tra chất lượng không phá hủy: Đây là phương pháp thử nghiệm nhanh chóng, hiệu quả để kiểm soát chất lượng sản phẩm hàng loạt trong quá trình sản xuất công nghiệp.