Oversigt over hårdhedstest af præcisionsrullekæde

1. Oversigt over hårdhedstest af præcisionsrullekæde

1.1 Grundlæggende egenskaber ved præcisionsrullekæder
Præcisionsrullekæder er en type kæde, der er meget udbredt i mekanisk transmission. Dens grundlæggende egenskaber er som følger:
Strukturel sammensætning: Præcisionsrullekæde består af en indre kædeplade, en ydre kædeplade, en stiftaksel, en muffe og en rulle. Den indre og ydre kædeplade er forbundet med en stiftaksel, muffen er monteret med muffe på stiftakslen, og rullen er monteret uden på muffen. Denne struktur gør det muligt for kæden at modstå store træk- og slagkræfter under transmission.
Materialevalg: Præcisionsrullekæder er normalt lavet af kulstofstål eller legeret stål af høj kvalitet, såsom 45-stål, 20CrMnTi osv. Disse materialer har høj styrke, høj sejhed og god slidstyrke, hvilket kan opfylde kædens krav under komplekse arbejdsforhold.
Dimensionsnøjagtighed: Kravene til dimensionsnøjagtighed for præcisionsrullekæder er høje, og dimensionstolerancerne for stigning, kædepladetykkelse, stiftakseldiameter osv. kontrolleres generelt inden for ±0,05 mm. Højpræcisionsdimensioner kan sikre kædens og tandhjulets indgrebsnøjagtighed og reducere transmissionsfejl og støj.
Overfladebehandling: For at forbedre kædens slidstyrke og korrosionsbestandighed overfladebehandles præcisionsrullekæder normalt, såsom karburering, nitrering, galvanisering osv. Karburering kan gøre kædens overfladehårdhed op til 58-62 HRC, nitrering kan gøre overfladehårdheden op til 600-800 HV, og galvanisering kan effektivt forhindre kæden i at ruste.
1.2 Vigtigheden af ​​hårdhedsprøvning
Hårdhedstestning er af stor betydning i kvalitetskontrollen af ​​præcisionsrullekæder:
Sørg for kædestyrke: Hårdhed er en af ​​de vigtige indikatorer for måling af materialestyrke. Gennem hårdhedsprøvning kan det sikres, at præcisionsrullekædens materialehårdhed opfylder designkravene, så kæden kan modstå tilstrækkelig spænding og stød under brug og undgå kædebrud eller beskadigelse på grund af utilstrækkelig materialestyrke.
Evaluering af materialeegenskaber: Hårdhedstestning kan afspejle materialets mikrostruktur og ydeevneændringer. For eksempel er kædens overfladehårdhed højere efter karburering, mens kernehårdheden er relativt lav. Gennem hårdhedstestning kan dybden og ensartetheden af ​​det karburerede lag evalueres for at bedømme, om materialets varmebehandlingsproces er rimelig.
Kontrol af produktionskvalitet: I produktionsprocessen for præcisionsrullekæder er hårdhedsprøvning et effektivt middel til kvalitetskontrol. Ved at teste hårdheden af ​​råmaterialer, halvfabrikata og færdigvarer kan problemer, der kan opstå i produktionsprocessen, såsom materialefejl, forkert varmebehandling osv., opdages i tide, så der kan træffes passende foranstaltninger for at forbedre og sikre stabiliteten og ensartetheden af ​​produktkvaliteten.
Forlæng levetiden: Hårdhedstestning hjælper med at optimere materialerne og fremstillingsprocesserne for præcisionsrullekæder og forbedrer dermed kædens slidstyrke og udmattelsesmodstand. Kædens overflade med høj hårdhed kan bedre modstå slid, reducere friktionstabet mellem kæden og tandhjulet, forlænge kædens levetid og reducere udstyrets vedligeholdelsesomkostninger.
Opfylder industristandarder: I maskinindustrien skal hårdheden af ​​præcisionsrullekæder normalt opfylde relevante nationale eller internationale standarder. For eksempel fastlægger GB/T 1243-2006 “Roller Chains, Bushing Roller Chains and Toothed Chains” hårdhedsområdet for præcisionsrullekæder. Gennem hårdhedsprøvning kan det sikres, at produktet opfylder standardkravene og forbedrer produktets konkurrenceevne på markedet.

2. Standarder for hårdhedstest

2.1 Indenlandske teststandarder
Mit land har formuleret en række klare og strenge standarder for hårdhedsprøvning af præcisionsrullekæder for at sikre, at produktkvaliteten opfylder kravene.
Standardbasis: Primært baseret på GB/T 1243-2006 “Rullekæde, bøsningsrullekæde og tandkæde” og andre relevante nationale standarder. Disse standarder specificerer hårdhedsområdet for præcisionsrullekæder. For eksempel, for præcisionsrullekæder lavet af 45 stål, bør hårdheden af ​​stifter og bøsninger generelt kontrolleres til 229-285HBW; for karburerede kæder skal overfladehårdheden nå 58-62HRC, og dybden af ​​det karburerede lag er også klart påkrævet, normalt 0,8-1,2 mm.
Testmetode: Indenlandske standarder anbefaler brug af Brinell-hårdhedsmålere eller Rockwell-hårdhedsmålere til testning. Brinell-hårdhedsmåleren er egnet til testning af råmaterialer og halvfabrikata med lav hårdhed, såsom ikke-varmebehandlede kædeplader. Hårdhedsværdien beregnes ved at påføre en bestemt belastning på materialets overflade og måle indrykningsdiameteren; Rockwell-hårdhedsmåleren bruges ofte til at teste færdige kæder, der er blevet varmebehandlet, såsom karburerede stifter og muffer. Den har en hurtig detektionshastighed, enkel betjening og kan aflæse hårdhedsværdien direkte.
Prøveudtagning og test af dele: I henhold til standardkravene skal et vist antal prøver tilfældigt udvælges til testning fra hvert parti præcisionsrullekæder. For hver kæde skal hårdheden af ​​forskellige dele, såsom den indre kædeplade, den ydre kædeplade, stiften, muffen og rullen, testes separat. For stiften skal der f.eks. tages et testpunkt i midten og i begge ender for at sikre testresultaternes fuldstændighed og nøjagtighed.
Resultatbestemmelse: Testresultaterne skal bestemmes i nøje overensstemmelse med det hårdhedsområde, der er angivet i standarden. Hvis hårdhedsværdien af ​​testdelen overstiger det område, der er angivet i standarden, f.eks. hvis stiftens hårdhed er lavere end 229HBW eller højere end 285HBW, bedømmes kæden som et ukvalificeret produkt og skal genvarmebehandles eller andre tilsvarende behandlingsforanstaltninger udføres, indtil hårdhedsværdien opfylder standardkravene.

2.2 Internationale teststandarder
Der findes også tilsvarende standardsystemer til hårdhedsprøvning af præcisionsrullekæder i verden, og disse standarder har bred indflydelse og anerkendelse på det internationale marked.
ISO-standard: ISO 606 “Kæder og tandhjul – Rullekæder og bøsningsrullekæder – Dimensioner, tolerancer og grundlæggende egenskaber” er en af ​​de mest anvendte standarder for præcisionsrullekæder i verden. Denne standard indeholder også detaljerede bestemmelser for hårdhedsprøvning af præcisionsrullekæder. For eksempel er hårdhedsområdet for præcisionsrullekæder lavet af legeret stål generelt 241-321HBW; for kæder, der er blevet nitreret, skal overfladehårdheden nå 600-800HV, og dybden af ​​nitreringslaget skal være 0,3-0,6 mm.
Testmetode: Internationale standarder anbefaler også brug af Brinell-hårdhedsmålere, Rockwell-hårdhedsmålere og Vickers-hårdhedsmålere til testning. Vickers-hårdhedsmåleren er egnet til testning af dele med højere overfladehårdhed i præcisionsrullekæder, såsom rulleoverfladen efter nitrering, på grund af dens lille fordybning. Den kan måle hårdhedsværdien mere præcist, især ved testning af små og tyndvæggede dele.
Prøveudtagnings- og teststed: Den prøveudtagningsmængde og teststed, der kræves i henhold til internationale standarder, svarer til de nationale standarder, men valget af teststeder er mere detaljeret. For eksempel skal der ved test af rullers hårdhed udtages prøver, som testes på rullernes ydre omkreds og endeflader for at vurdere rullernes hårdhedsensartethed omfattende. Derudover kræves der også hårdhedstest for kædens forbindelsesdele, såsom forbindelseskædeplader og forbindelsesstifter, for at sikre hele kædens styrke og pålidelighed.
Resultatvurdering: Internationale standarder er strengere i vurderingen af ​​hårdhedstestresultater. Hvis testresultaterne ikke opfylder standardkravene, vil ikke blot kæden blive bedømt som ukvalificeret, men andre kæder i samme produktparti skal også dobbeltprøves. Hvis der stadig er ukvalificerede produkter efter dobbeltprøvetagning, skal produktpartiet genforarbejdes, indtil hårdheden af ​​alle kæder opfylder standardkravene. Denne strenge vurderingsmekanisme garanterer effektivt kvalitetsniveauet og pålideligheden af ​​præcisionsrullekæder på det internationale marked.

3. Hårdhedsprøvemetode

3.1 Rockwell-hårdhedstestmetode
Rockwell-hårdhedstestmetoden er en af ​​de mest anvendte hårdhedstestmetoder i øjeblikket og er især velegnet til test af hårdheden af ​​metalmaterialer såsom præcisionsrullekæder.
Princip: Denne metode bestemmer hårdhedsværdien ved at måle dybden af ​​indrykningsstykket (diamantkegle eller hårdmetalkugle), der presses ind i materialets overflade under en bestemt belastning. Den er kendetegnet ved enkel og hurtig betjening og kan aflæse hårdhedsværdien direkte uden komplekse beregninger og måleværktøjer.
Anvendelsesområde: Til detektering af præcisionsrullekæder anvendes Rockwell-hårdhedstestmetoden primært til at måle hårdheden af ​​færdige kæder efter varmebehandling, såsom stifter og muffer. Dette skyldes, at disse dele har en højere hårdhed efter varmebehandling og er relativt store i størrelse, hvilket er egnet til testning med en Rockwell-hårdhedsmåler.
Detektionsnøjagtighed: Rockwell-hårdhedstesten har en høj nøjagtighed og kan nøjagtigt afspejle materialets hårdhedsændringer. Dens målefejl er generelt inden for ±1HRC, hvilket kan opfylde kravene til præcisionshårdhedstestning af rullekæder.
Praktisk anvendelse: I den faktiske testning bruger Rockwell-hårdhedsmåleren normalt en HRC-skala, som er egnet til testning af materialer med et hårdhedsområde på 20-70 HRC. For eksempel er overfladehårdheden for en præcisionsrullekæde, der er blevet karbureret, normalt mellem 58-62 HRC. Rockwell-hårdhedsmåleren kan hurtigt og præcist måle dens hårdhedsværdi, hvilket giver et pålideligt grundlag for kvalitetskontrol.

3.2 Brinell-hårdhedstestmetode
Brinell-hårdhedstestmetoden er en klassisk hårdhedstestmetode, der er meget anvendt til hårdhedsmåling af forskellige metalmaterialer, herunder råmaterialer og halvfabrikata til præcisionsrullekæder.
Princip: Denne metode presser en hærdet stålkugle eller hårdmetalkugle med en bestemt diameter ind i materialets overflade under påvirkning af en bestemt belastning og holder den i et bestemt tidsrum, fjerner derefter belastningen, måler indrykningsdiameteren og bestemmer hårdhedsværdien ved at beregne det gennemsnitlige tryk på indrykningens sfæriske overfladeareal.
Anvendelsesområde: Brinell-hårdhedstestmetoden er egnet til test af metalmaterialer med lavere hårdhed, såsom råmaterialer til præcisionsrullekæder (såsom 45-stål) og halvfabrikata, der ikke er blevet varmebehandlet. Dens egenskaber er store fordybninger, som kan afspejle materialets makroskopiske hårdhedsegenskaber og er egnet til måling af materialer i mellemhårdhedsområdet.
Detektionsnøjagtighed: Nøjagtigheden af ​​Brinell-hårdhedsdetektion er relativt høj, og målefejlen er generelt inden for ±2%. Målenøjagtigheden af ​​indrykningsdiameteren påvirker direkte nøjagtigheden af ​​hårdhedsværdien, så højpræcisionsmåleværktøjer såsom læsemikroskoper er nødvendige i den faktiske drift.
Praktisk anvendelse: I produktionsprocessen for præcisionsrullekæder anvendes Brinell-hårdhedstestmetoden ofte til at teste råmaterialernes hårdhed for at sikre, at de opfylder designkravene. For eksempel bør råmaterialernes hårdhed for præcisionsrullekæder fremstillet af 45-stål generelt kontrolleres mellem 170-230HBW. Gennem Brinell-hårdhedstesten kan råmaterialernes hårdhedsværdi måles nøjagtigt, og materialernes ukvalificerede hårdhed kan opdages i tide, hvorved ukvalificerede materialer ikke kommer ind i de efterfølgende produktionsled.

3.3 Vickers hårdhedstestmetode
Vickers hårdhedstestmetoden er en metode, der er egnet til måling af hårdheden af ​​små og tyndvæggede dele, og har unikke fordele i hårdhedstesten af ​​præcisionsrullekæder.
Princip: Denne metode presser en diamanttetraeder med en topvinkel på 136° under en bestemt belastning ind i overfladen af ​​det materiale, der skal testes, holder belastningen i et bestemt tidsrum, fjerner derefter belastningen, måler fordybningens diagonale længde og bestemmer hårdhedsværdien ved at beregne det gennemsnitlige tryk på fordybningens koniske overfladeareal.
Anvendelsesområde: Vickers-hårdhedstestmetoden er egnet til måling af materialer med et bredt hårdhedsområde, især til detektering af dele med høj overfladehårdhed i præcisionsrullekæder, såsom overfladen af ​​ruller efter nitrering. Dens indrykning er lille, og den kan nøjagtigt måle hårdheden af ​​små og tyndvæggede dele, hvilket er egnet til detektering med høje krav til ensartethed i overfladehårdheden.
Detektionsnøjagtighed: Vickers-hårdhedstesten har høj nøjagtighed, og målefejlen er generelt inden for ±1HV. Målenøjagtigheden af ​​​​den diagonale længde af indrykningen er afgørende for nøjagtigheden af ​​​​hårdhedsværdien, så et højpræcisionsmålemikroskop er nødvendigt til måling.
Praktisk anvendelse: I hårdhedstesten af ​​præcisionsrullekæder bruges Vickers-hårdhedstestmetoden ofte til at detektere rullers overfladehårdhed. For eksempel skal overfladehårdheden for nitrerede ruller nå 600-800HV. Ved hjælp af Vickers-hårdhedstest kan hårdhedsværdierne på forskellige positioner på rulleoverfladen måles nøjagtigt, og nitreringslagets dybde og ensartethed kan evalueres, hvorved det sikres, at rullens overfladehårdhed opfylder designkravene, og kædens slidstyrke og levetid forbedres.

4. Hårdhedsmålingsinstrument

4.1 Instrumenttype og -princip
Hårdhedsmålingsinstrumenter er et vigtigt værktøj til at sikre nøjagtigheden af ​​hårdhedsmåling af præcisionsrullekæder. Almindelige hårdhedsmålingsinstrumenter er primært af følgende typer:
Brinell-hårdhedsmåler: Princippet er at presse en hærdet stålkugle eller hårdmetalkugle med en bestemt diameter ind i materialets overflade under en bestemt belastning, holde den i et bestemt tidsrum og derefter fjerne belastningen. Hårdhedsværdien beregnes ved at måle indrykningsdiameteren. Brinell-hårdhedsmåleren er egnet til test af metalmaterialer med lav hårdhed, såsom råmaterialer til præcisionsrullekæder og halvfabrikata, der ikke er blevet varmebehandlet. Dens egenskaber er stor indrykning, som kan afspejle materialets makroskopiske hårdhedsegenskaber. Den er egnet til måling af materialer i mellemhårdhedsområdet, og målefejlen er generelt inden for ±2%.
Rockwell-hårdhedsmåler: Dette instrument bestemmer hårdhedsværdien ved at måle dybden af ​​indrykningsstykket (diamantkegle eller hårdmetalkugle), der presses ind i materialets overflade under en bestemt belastning. Rockwell-hårdhedsmåleren er nem og hurtig at betjene og kan aflæse hårdhedsværdien direkte uden komplekse beregninger og måleværktøjer. Den bruges hovedsageligt til at måle hårdheden af ​​færdige kæder efter varmebehandling, såsom stifter og muffer. Målefejlen er generelt inden for ±1HRC, hvilket kan opfylde kravene til præcisionshårdhedstestning af rullekæder.
Vickers-hårdhedsmåler: Princippet for Vickers-hårdhedsmåleren er at presse en diamantformet firkantet pyramide med en topvinkel på 136° under en bestemt belastning ind i overfladen af ​​det materiale, der skal testes, holde den i et bestemt tidsrum, fjerne belastningen, måle den diagonale længde af fordybningen og bestemme hårdhedsværdien ved at beregne det gennemsnitlige tryk, der bæres af fordybningens koniske overfladeareal. Vickers-hårdhedsmåleren er egnet til måling af materialer med et bredt hårdhedsområde, især til test af dele med højere overfladehårdhed i præcisionsrullekæder, såsom rulleoverfladen efter nitrering. Dens fordybning er lille, og den kan nøjagtigt måle hårdheden af ​​små og tyndvæggede dele, og målefejlen er generelt inden for ±1HV.

4.2 Instrumentvalg og kalibrering
Valg af et passende hårdhedsprøvningsinstrument og nøjagtig kalibrering af det er grundlaget for at sikre pålideligheden af ​​testresultaterne:
Instrumentvalg: Vælg et passende hårdhedsmålingsinstrument i henhold til testkravene for præcisionsrullekæder. Til råmaterialer og halvfabrikata, der ikke er varmebehandlede, bør der vælges en Brinell-hårdhedsmåler; til færdige kæder, der er varmebehandlede, såsom stifter og muffer, bør der vælges en Rockwell-hårdhedsmåler; til dele med højere overfladehårdhed, såsom rulleoverfladen efter nitrering, bør der vælges en Vickers-hårdhedsmåler. Derudover bør faktorer som nøjagtighed, måleområde og brugervenlighed af instrumentet også tages i betragtning for at opfylde kravene til forskellige testled.
Instrumentkalibrering: Hårdhedsmålingsinstrumentet skal kalibreres før brug for at sikre nøjagtigheden af ​​dets måleresultater. Kalibreringen bør udføres af et kvalificeret kalibreringsbureau eller professionelt personale i overensstemmelse med relevante standarder og specifikationer. Kalibreringsindholdet omfatter instrumentets belastningsnøjagtighed, indentorens størrelse og form, måleinstrumentets nøjagtighed osv. Kalibreringscyklussen bestemmes generelt i henhold til instrumentets brugshyppighed og stabilitet, normalt 6 måneder til 1 år. Kvalificerede kalibrerede instrumenter bør ledsages af et kalibreringscertifikat, og kalibreringsdatoen og gyldighedsperioden bør markeres på instrumentet for at sikre pålideligheden og sporbarheden af ​​testresultaterne.

5. Hårdhedstestproces

5.1 Prøveforberedelse og -behandling
Prøveforberedelse er det grundlæggende led i præcisionsrullekædehårdhedsprøvning, som direkte påvirker nøjagtigheden og pålideligheden af ​​testresultaterne.
Prøvemængde: I henhold til kravene i den nationale standard GB/T 1243-2006 og den internationale standard ISO 606 skal et vist antal prøver tilfældigt udvælges til testning fra hvert parti præcisionsrullekæder. Normalt udvælges 3-5 kæder fra hvert parti som testprøver for at sikre prøvernes repræsentativitet.
Prøveudtagningssted: For hver kæde skal hårdheden af ​​forskellige dele, såsom den indre ledplade, den ydre ledplade, stiftaksel, muffe og rulle, testes separat. For eksempel skal der for stiftaksel tages et testpunkt i midten og i begge ender; for rullen skal den ydre omkreds og endeflade af rullen prøveudtages og testes separat for at evaluere hårdhedsensartetheden af ​​hver komponent omfattende.
Prøvebehandling: Under prøveudtagningsprocessen skal prøveoverfladen være ren og plan, fri for olie, rust eller andre urenheder. For prøver med oxidbelægning eller -belægning på overfladen skal der først udføres passende rengøring eller fjernelse. For eksempel skal det galvaniserede lag på overfladen fjernes for galvaniserede kæder før hårdhedsprøvning.

5.2 Testdriftstrin
Testtrinene er kernen i hårdhedstestprocessen og skal udføres nøje i overensstemmelse med standarder og specifikationer for at sikre nøjagtigheden af ​​testresultaterne.
Instrumentvalg og kalibrering: Vælg det passende hårdhedstestinstrument i henhold til hårdhedsområde og materialeegenskaber for testobjektet. For eksempel bør Rockwell-hårdhedstestere vælges til karburerede stifter og muffer; til råmaterialer og halvfabrikata, der ikke er blevet varmebehandlet, bør Brinell-hårdhedstestere vælges; til ruller med højere overfladehårdhed bør Vickers-hårdhedstestere vælges. Før test skal hårdhedstestinstrumentet kalibreres for at sikre, at belastningsnøjagtigheden, indrykningsstykkets størrelse og form samt måleinstrumentets nøjagtighed opfylder kravene. Kvalificerede kalibrerede instrumenter skal ledsages af et kalibreringscertifikat, og kalibreringsdatoen og gyldighedsperioden skal markeres på instrumentet.
Testoperation: Placer prøven på hårdhedstesterens arbejdsbord for at sikre, at prøveoverfladen er vinkelret på indrykningslegemet. I henhold til driftsprocedurerne for den valgte hårdhedstestmetode skal belastningen påføres og opretholdes i den angivne tid, hvorefter belastningen fjernes, og indrykningsstørrelsen eller dybden måles. For eksempel presses en diamantkegle- eller hårdmetalkugleindrykningslegeme i Rockwell-hårdhedstest ind i overfladen af ​​det materiale, der skal testes, med en bestemt belastning (f.eks. 150 kgf), og belastningen fjernes efter 10-15 sekunder, og hårdhedsværdien aflæses direkte; i Brinell-hårdhedstest presses en hærdet stålkugle eller hårdmetalkugle med en bestemt diameter ind i overfladen af ​​det materiale, der skal testes, under en bestemt belastning (f.eks. 3000 kgf), og belastningen fjernes efter 10-15 sekunder. Indrykningsdiameteren måles ved hjælp af et læsemikroskop, og hårdhedsværdien bestemmes ved beregning.
Gentagen testning: For at sikre pålideligheden af ​​testresultaterne bør hvert testpunkt testes flere gange, og gennemsnitsværdien tages som det endelige testresultat. Under normale omstændigheder bør hvert testpunkt testes 3-5 gange for at reducere målefejl.

5.3 Dataregistrering og -analyse
Dataregistrering og -analyse er det sidste led i hårdhedsprøvningsprocessen. Ved at sortere og analysere testdataene kan der drages videnskabelige og rimelige konklusioner, hvilket giver et grundlag for produktkvalitetskontrol.
Dataregistrering: Alle data, der indsamles under testprocessen, skal registreres detaljeret i testrapporten, herunder prøvenummer, teststed, testmetode, hårdhedsværdi, testdato, testpersonale og andre oplysninger. Dataregistreringer skal være klare, nøjagtige og fuldstændige for at lette efterfølgende reference og analyse.
Dataanalyse: Statistisk analyse af testdataene, beregning af statistiske parametre såsom den gennemsnitlige hårdhedsværdi og standardafvigelse for hvert testpunkt og evaluering af hårdhedens ensartethed og konsistens. Hvis f.eks. den gennemsnitlige hårdhed af stiften i et parti præcisionsrullekæder er 250 HBW, og standardafvigelsen er 5 HBW, betyder det, at hårdheden af ​​partiet af kæder er relativt ensartet, og kvalitetskontrollen er god. Hvis standardafvigelsen er stor, kan der være kvalitetsudsving i produktionsprocessen, og yderligere undersøgelse af årsagen og forbedringsforanstaltninger er nødvendige.
Resultatbestemmelse: Sammenlign testresultaterne med det hårdhedsområde, der er angivet i nationale eller internationale standarder, for at afgøre, om prøven er kvalificeret. Hvis hårdhedsværdien på teststedet overstiger det område, der er angivet i standarden, f.eks. hvis stiftens hårdhed er lavere end 229HBW eller højere end 285HBW, bedømmes kæden som et ukvalificeret produkt og skal genopvarmes eller andre tilsvarende behandlingsforanstaltninger, indtil hårdhedsværdien opfylder standardkravene. For ukvalificerede produkter bør deres ukvalificerede tilstand registreres detaljeret, og årsagerne bør analyseres for at træffe målrettede forbedringsforanstaltninger for at forbedre produktkvaliteten.

6. Faktorer der påvirker hårdhedstesten

6.1 Testmiljøets indflydelse

Testmiljøet har en vigtig indflydelse på nøjagtigheden af ​​hårdhedstestresultaterne for præcisionsrullekæder.

Temperaturpåvirkning: Temperaturændringer vil påvirke hårdhedstesterens nøjagtighed og materialets hårdhedspræstation. For eksempel, når omgivelsestemperaturen er for høj eller for lav, kan hårdhedstesterens mekaniske dele og elektroniske komponenter udvide sig og trække sig sammen på grund af varme, hvilket resulterer i målefejl. Generelt er det optimale driftstemperaturområde for Brinell-, Rockwell-hårdhedstestere og Vickers-hårdhedstestere 10℃-35℃. Når dette temperaturområde overskrides, kan hårdhedstesterens målefejl stige med ca. ±1HRC eller ±2HV. Samtidig kan temperaturens indflydelse på materialets hårdhed ikke ignoreres. For eksempel kan hårdheden for præcisionsrullekæder, såsom 45# stål, stige en smule i et lavtemperaturmiljø, mens hårdheden falder i et højtemperaturmiljø. Derfor bør hårdhedstestning udføres i et konstant temperaturmiljø så meget som muligt, og omgivelsestemperaturen på det tidspunkt bør registreres for at korrigere testresultaterne.
Fugtighedsindflydelse: Fugtighedens indflydelse på hårdhedstest afspejles primært i hårdhedstesterens elektroniske komponenter og prøvens overflade. For høj fugtighed kan forårsage fugtighed i hårdhedstesterens elektroniske komponenter, hvilket påvirker dens målenøjagtighed og stabilitet. For eksempel, når den relative fugtighed overstiger 80%, kan hårdhedstesterens målefejl stige med ca. ±0,5HRC eller ±1HV. Derudover kan fugtighed også danne en vandfilm på prøvens overflade, hvilket påvirker kontakten mellem hårdhedstesterens indrykningshul og prøvens overflade, hvilket resulterer i målefejl. Til hårdhedstest af præcisionsrullekæder anbefales det at udføre den i et miljø med en relativ fugtighed på 30%-70% for at sikre pålideligheden af ​​testresultaterne.
Vibrationspåvirkning: Vibrationer i testmiljøet vil forstyrre hårdhedstest. For eksempel kan vibrationer, der genereres af drift af mekanisk bearbejdningsudstyr i nærheden, forårsage, at hårdhedstesterens indrykningshul forskydes en smule under måleprocessen, hvilket resulterer i målefejl. Vibrationer kan også påvirke belastningens nøjagtighed og stabilitet af hårdhedstesteren og derved påvirke nøjagtigheden af ​​hårdhedsværdien. Generelt kan målefejlen stige med ca. ±0,5 HRC eller ±1 HV, når man udfører hårdhedstest i et miljø med store vibrationer. Derfor bør man, når man udfører hårdhedstest, forsøge at vælge et sted væk fra vibrationskilden og træffe passende vibrationsreducerende foranstaltninger, såsom at installere en vibrationsreducerende pude i bunden af ​​hårdhedstesteren, for at reducere vibrationers påvirkning på testresultaterne.

6.2 Operatørindflydelse
Operatørens professionelle niveau og driftsvaner har en vigtig indflydelse på nøjagtigheden af ​​hårdhedstestresultaterne for præcisionsrullekæder.
Betjeningsfærdigheder: Operatørens færdigheder i hårdhedsprøvningsinstrumenter påvirker direkte nøjagtigheden af ​​testresultaterne. For eksempel skal operatøren for en Brinell-hårdhedsmåler måle indrykningsdiameteren nøjagtigt, og målefejlen kan forårsage en afvigelse i hårdhedsværdien. Hvis operatøren ikke er fortrolig med brugen af ​​måleværktøjet, kan målefejlen stige med ca. ±2%. For Rockwell-hårdhedsmålere og Vickers-hårdhedsmålere skal operatøren korrekt anvende belastningen og aflæse hårdhedsværdien. Forkert betjening kan forårsage, at målefejlen stiger med ca. ±1HRC eller ±1HV. Derfor bør operatøren gennemgå professionel træning og være dygtig til betjeningsmetoderne og forholdsreglerne for hårdhedsprøvningsinstrumentet for at sikre nøjagtigheden af ​​testresultaterne.
Testerfaring: Operatørens testerfaring vil også påvirke nøjagtigheden af ​​hårdhedstestresultaterne. Erfarne operatører kan bedre bedømme de problemer, der kan opstå under testen, og træffe passende foranstaltninger for at justere dem. Hvis hårdhedsværdien f.eks. viser sig at være unormal under testen, kan erfarne operatører baseret på erfaring og professionel viden vurdere, om der er et problem med selve prøven, eller om testoperationen eller instrumentet fejler, og håndtere det i tide. Uerfarne operatører kan håndtere unormale resultater forkert, hvilket resulterer i fejlvurderinger. Derfor bør virksomheder fokusere på at dyrke operatørernes testerfaring og forbedre operatørernes testniveau gennem regelmæssig træning og øvelse.
Ansvar: Operatørernes ansvar er også afgørende for nøjagtigheden af ​​hårdhedstestresultaterne. Operatører med en stærk ansvarsfølelse vil nøje følge standarderne og specifikationerne, omhyggeligt registrere testdataene og omhyggeligt analysere testresultaterne. For eksempel skal operatøren under testen gentage testen for hvert testpunkt flere gange og tage gennemsnitsværdien som det endelige testresultat. Hvis operatøren ikke er ansvarlig, kan de gentagne testtrin udelades, hvilket resulterer i reduceret pålidelighed af testresultaterne. Derfor bør virksomheder styrke operatørernes uddannelse i ansvar for at sikre testarbejdets stringens og nøjagtighed.

6.3 Indvirkning af udstyrets nøjagtighed
Hårdhedsprøvningsinstrumentets nøjagtighed er en nøglefaktor, der påvirker nøjagtigheden af ​​hårdhedsprøvningsresultaterne for præcisionsrullekæder.
Instrumentnøjagtighed: Hårdhedstestinstrumentets nøjagtighed påvirker direkte testresultaternes nøjagtighed. For eksempel er målefejlen på Brinell-hårdhedstesteren generelt inden for ±2%, målefejlen på Rockwell-hårdhedstesteren generelt inden for ±1HRC, og målefejlen på Vickers-hårdhedstesteren generelt inden for ±1HV. Hvis instrumentets nøjagtighed ikke opfylder kravene, kan nøjagtigheden af ​​testresultaterne ikke garanteres. Derfor bør man, når man vælger et hårdhedstestinstrument, vælge et instrument med høj nøjagtighed og god stabilitet, og kalibrering og vedligeholdelse bør udføres regelmæssigt for at sikre, at instrumentets nøjagtighed opfylder testkravene.
Instrumentkalibrering: Kalibreringen af ​​hårdhedstestinstrumentet er grundlaget for at sikre nøjagtigheden af ​​testresultaterne. Instrumentkalibrering bør udføres af et kvalificeret kalibreringsbureau eller professionelt personale og betjenes i overensstemmelse med relevante standarder og specifikationer. Kalibreringsindholdet omfatter instrumentets belastningsnøjagtighed, indentorens størrelse og form, måleinstrumentets nøjagtighed osv. Kalibreringscyklussen bestemmes generelt i henhold til instrumentets brugshyppighed og stabilitet, normalt 6 måneder til 1 år. Kvalificerede kalibrerede instrumenter bør ledsages af et kalibreringscertifikat, og kalibreringsdatoen og gyldighedsperioden bør markeres på instrumentet. Hvis instrumentet ikke er kalibreret, eller kalibreringen mislykkes, kan nøjagtigheden af ​​testresultaterne ikke garanteres. For eksempel kan en ukalibreret hårdhedstester forårsage, at målefejlen øges med ca. ±2HRC eller ±5HV.
Instrumentvedligeholdelse: Vedligeholdelse af hårdhedsprøvningsinstrumenter er også et vigtigt led i at sikre nøjagtigheden af ​​testresultaterne. Under brug af instrumentet kan nøjagtigheden ændre sig på grund af mekanisk slid, ældning af elektroniske komponenter osv. Derfor bør virksomheder etablere et komplet instrumentvedligeholdelsessystem og regelmæssigt vedligeholde og servicere instrumentet. For eksempel regelmæssig rengøring af instrumentets optiske linse, kontrol af slid på indrykningslegemet, kalibrering af belastningssensoren osv. Gennem regelmæssig vedligeholdelse kan problemer med instrumentet opdages og løses rettidigt for at sikre instrumentets nøjagtighed og stabilitet.

7. Bestemmelse og anvendelse af hårdhedsprøvningsresultater

7.1 Standard for resultatbestemmelse
Bestemmelsen af ​​hårdhedstestresultaterne for præcisionsrullekæder udføres strengt i overensstemmelse med relevante standarder for at sikre, at produktkvaliteten opfylder kravene.
Bestemmelse af indenlandske standarder: I henhold til nationale standarder som GB/T 1243-2006 “Rullekæde, bøsningsrullekæde og tandkæde” har præcisionsrullekæder af forskellige materialer og varmebehandlingsprocesser klare krav til hårdhedsområde. For eksempel, for præcisionsrullekæder lavet af 45 stål, skal hårdheden af ​​stifter og bøsninger kontrolleres til 229-285HBW; kædens overfladehårdhed efter karburering skal nå 58-62HRC, og dybden af ​​det karburerede lag skal være 0,8-1,2 mm. Hvis testresultaterne overstiger dette område, f.eks. hvis stiftens hårdhed er lavere end 229HBW eller højere end 285HBW, vil den blive bedømt som ukvalificeret.
International standardvurdering: I henhold til ISO 606 og andre internationale standarder er hårdhedsområdet for præcisionsrullekæder fremstillet af legeret stål generelt 241-321HBW, kædens overfladehårdhed efter nitrering skal nå 600-800HV, og nitreringslagets dybde skal være 0,3-0,6 mm. Internationale standarder er strengere i vurderingen af ​​resultaterne. Hvis testresultaterne ikke opfylder kravene, vil ikke blot kæden blive bedømt som ukvalificeret, men det samme parti af produkter skal også fordobles til prøveudtagning. Hvis der stadig er ukvalificerede produkter, skal partiet af produkter genforarbejdes.
Krav til repeterbarhed og reproducerbarhed: For at sikre testresultaternes pålidelighed skal hvert testpunkt testes gentagne gange, normalt 3-5 gange, og gennemsnitsværdien tages som det endelige resultat. Forskellen i testresultater for den samme prøve foretaget af forskellige operatører bør kontrolleres inden for et bestemt område, såsom at forskellen i Rockwell-hårdhedstestresultater generelt ikke overstiger ±1HRC, forskellen i Brinell-hårdhedstestresultater generelt ikke overstiger ±2%, og forskellen i Vickers-hårdhedstestresultater generelt ikke overstiger ±1HV.

7.2 Anvendelse af resultater og kvalitetskontrol
Resultaterne af hårdhedstesten er ikke kun grundlaget for at afgøre, om produktet er kvalificeret, men også en vigtig reference for kvalitetskontrol og procesforbedring.
Kvalitetskontrol: Gennem hårdhedsprøvning kan problemer i produktionsprocessen, såsom materialefejl og forkert varmebehandling, opdages i tide. Hvis testen f.eks. viser, at kædens hårdhed er lavere end standardkravet, kan det skyldes, at varmebehandlingstemperaturen er utilstrækkelig, eller at holdetiden er utilstrækkelig. Hvis hårdheden er højere end standardkravet, kan det skyldes, at varmebehandlingens bratkøling er for høj. Baseret på testresultaterne kan virksomheden justere produktionsprocessen i tide for at sikre stabilitet og ensartethed i produktkvaliteten.
Procesforbedring: Resultater af hårdhedstest hjælper med at optimere fremstillingsprocessen for præcisionsrullekæder. For eksempel kan virksomheden ved at analysere kædens hårdhedsændringer under forskellige varmebehandlingsprocesser bestemme de optimale varmebehandlingsparametre og forbedre kædens slidstyrke og udmattelsesmodstand. Samtidig kan hårdhedstestning også danne grundlag for udvælgelse af råmaterialer for at sikre, at råmaterialernes hårdhed opfylder designkravene, hvorved produktets samlede kvalitet forbedres.
Produktaccept og levering: Før produktet forlader fabrikken, er resultaterne af hårdhedstesten et vigtigt grundlag for kundeaccept. En hårdhedstestrapport, der opfylder standardkravene, kan øge kundernes tillid til produktet og fremme produktsalg og markedsføring. For produkter, der ikke opfylder standarderne, skal virksomheden genbehandle dem, indtil de består hårdhedstesten, før de kan leveres til kunderne, hvilket hjælper med at forbedre virksomhedens markedsomdømme og kundetilfredshed.
Sporbarhed af kvalitet og løbende forbedringer: Registrering og analyse af hårdhedstestresultater kan give datastøtte til sporbarhed af kvalitet. Når der opstår kvalitetsproblemer, kan virksomheder spore testresultaterne for at finde den grundlæggende årsag til problemet og træffe målrettede forbedringsforanstaltninger. Samtidig kan virksomheder gennem langsigtet akkumulering og analyse af testdata opdage potentielle kvalitetsproblemer og retninger for procesforbedringer og opnå løbende forbedringer og kvalitetsforbedring.