Descripción general de la prueba de dureza de la cadena de rodillos de precisión

1. Descripción general de la prueba de dureza de la cadena de rodillos de precisión

1.1 Características básicas de la cadena de rodillos de precisión
La cadena de rodillos de precisión es un tipo de cadena ampliamente utilizada en transmisiones mecánicas. Sus características básicas son las siguientes:
Composición estructural: La cadena de rodillos de precisión consta de una placa interior, una placa exterior, un eje de pasador, un manguito y un rodillo. Las placas interior y exterior de la cadena están conectadas mediante un eje de pasador, el manguito está encamisado en el eje de pasador y el rodillo está instalado fuera del manguito. Esta estructura permite que la cadena resista grandes fuerzas de tracción e impacto durante la transmisión.
Selección de materiales: La cadena de rodillos de precisión generalmente está hecha de acero al carbono de alta calidad o acero de aleación, como acero 45, 20CrMnTi, etc. Estos materiales tienen alta resistencia, alta tenacidad y buena resistencia al desgaste, lo que puede cumplir con los requisitos de uso de la cadena en condiciones de trabajo complejas.
Precisión dimensional: Los requisitos de precisión dimensional de las cadenas de rodillos de precisión son altos, y las tolerancias dimensionales de paso, espesor de la placa de la cadena, diámetro del eje del pasador, etc., generalmente se controlan dentro de ±0,05 mm. Unas dimensiones de alta precisión garantizan la precisión de engrane de la cadena y la rueda dentada, y reducen los errores de transmisión y el ruido.
Tratamiento superficial: Para mejorar la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de la cadena, las cadenas de rodillos de precisión generalmente reciben un tratamiento superficial, como carburación, nitruración, galvanización, etc. La carburación puede hacer que la dureza de la superficie de la cadena alcance 58-62HRC, la nitruración puede hacer que la dureza de la superficie alcance 600-800HV y la galvanización puede prevenir eficazmente la oxidación de la cadena.
1.2 Importancia de las pruebas de dureza
Las pruebas de dureza son de gran importancia en el control de calidad de las cadenas de rodillos de precisión:
Asegúrese de la resistencia de la cadena: La dureza es un indicador importante para medir la resistencia del material. Mediante pruebas de dureza, se puede garantizar que la dureza del material de la cadena de rodillos de precisión cumpla con los requisitos de diseño, asegurando así que la cadena pueda soportar suficiente tensión e impacto durante el uso, y evitando roturas o daños debido a una resistencia insuficiente del material.
Evaluación de las propiedades del material: Las pruebas de dureza permiten reflejar los cambios en la microestructura y el rendimiento del material. Por ejemplo, la dureza superficial de la cadena tras el tratamiento de carburación es mayor, mientras que la dureza del núcleo es relativamente baja. Mediante las pruebas de dureza, se puede evaluar la profundidad y la uniformidad de la capa carburizada para determinar si el tratamiento térmico del material es adecuado.
Control de calidad de la producción: En el proceso de producción de cadenas de rodillos de precisión, las pruebas de dureza constituyen un método eficaz de control de calidad. Mediante el análisis de dureza de materias primas, productos semiacabados y productos terminados, se pueden detectar a tiempo problemas que puedan surgir durante el proceso de producción, como defectos de material, tratamientos térmicos inadecuados, etc., y así tomar las medidas necesarias para mejorar y garantizar la estabilidad y consistencia de la calidad del producto.
Prolongación de la vida útil: Las pruebas de dureza optimizan los materiales y los procesos de fabricación de las cadenas de rodillos de precisión, mejorando así su resistencia al desgaste y a la fatiga. La superficie de alta dureza de la cadena ofrece una mayor resistencia al desgaste, reduce la pérdida de fricción entre la cadena y el piñón, prolonga la vida útil de la cadena y reduce los costes de mantenimiento del equipo.
Cumplimiento de las normas de la industria: En la industria de fabricación de maquinaria, la dureza de las cadenas de rodillos de precisión suele cumplir con las normas nacionales o internacionales pertinentes. Por ejemplo, la norma GB/T 1243-2006 «Cadenas de rodillos, cadenas de rodillos con buje y cadenas dentadas» estipula el rango de dureza de las cadenas de rodillos de precisión. Mediante pruebas de dureza, se puede garantizar que el producto cumple con los requisitos de la norma y mejora su competitividad en el mercado.

2. Normas de prueba de dureza

2.1 Normas de prueba nacionales
Mi país ha formulado una serie de normas claras y estrictas para la prueba de dureza de cadenas de rodillos de precisión para garantizar que la calidad del producto cumpla con los requisitos.
Base estándar: Basada principalmente en la norma GB/T 1243-2006 "Cadenas de rodillos, cadenas de rodillos con bujes y cadenas dentadas" y otras normas nacionales pertinentes. Estas normas especifican el rango de dureza de las cadenas de rodillos de precisión. Por ejemplo, para las cadenas de rodillos de precisión de acero 45, la dureza de los pasadores y bujes debe ser generalmente de 229-285 HBW; para las cadenas carburizadas, la dureza superficial debe alcanzar 58-62 HRC, y la profundidad de la capa carburizada también es claramente requerida, generalmente de 0,8-1,2 mm.
Método de prueba: Las normas nacionales recomiendan el uso de un durómetro Brinell o un durómetro Rockwell. El durómetro Brinell es adecuado para probar materias primas y productos semiacabados de baja dureza, como placas de cadena sin tratamiento térmico. El valor de dureza se calcula aplicando una carga sobre la superficie del material y midiendo el diámetro de la indentación. El durómetro Rockwell se utiliza a menudo para probar cadenas terminadas con tratamiento térmico, como pasadores y manguitos carburados. Ofrece una alta velocidad de detección, un funcionamiento sencillo y permite leer directamente el valor de dureza.
Muestreo y prueba de piezas: De acuerdo con los requisitos de la norma, se debe seleccionar aleatoriamente un número determinado de muestras de cada lote de cadenas de rodillos de precisión para su análisis. Para cada cadena, se debe comprobar por separado la dureza de diferentes piezas, como la placa interior y exterior, el pasador, el manguito y el rodillo. Por ejemplo, para el pasador, se debe tomar un punto de prueba en el centro y en ambos extremos para garantizar la exhaustividad y precisión de los resultados.
Determinación de resultados: Los resultados de la prueba deben determinarse estrictamente de acuerdo con el rango de dureza especificado en la norma. Si el valor de dureza de la pieza de prueba excede el rango especificado en la norma, por ejemplo, si la dureza del pasador es inferior a 229 HBW o superior a 285 HBW, la cadena se considera un producto no apto y debe someterse a un nuevo tratamiento térmico o a otras medidas de tratamiento correspondientes hasta que el valor de dureza cumpla con los requisitos de la norma.

2.2 Normas internacionales de pruebas
También existen en el mundo sistemas estándar correspondientes para la prueba de dureza de cadenas de rodillos de precisión, y estos estándares tienen amplia influencia y reconocimiento en el mercado internacional.
Norma ISO: La norma ISO 606 «Cadenas y piñones – Cadenas de rodillos y cadenas de rodillos con casquillo – Dimensiones, tolerancias y características básicas» es una de las normas para cadenas de rodillos de precisión más utilizadas a nivel mundial. Esta norma también detalla las pruebas de dureza de estas cadenas. Por ejemplo, para las cadenas de rodillos de precisión de acero aleado, el rango de dureza suele ser de 241-321 HBW; para las cadenas nitruradas, la dureza superficial debe alcanzar entre 600 y 800 HV, y la profundidad de la capa de nitruración debe ser de 0,3-0,6 mm.
Método de prueba: Las normas internacionales también recomiendan el uso de durómetros Brinell, Rockwell y Vickers. El durómetro Vickers es adecuado para probar piezas con mayor dureza superficial en cadenas de rodillos de precisión, como la superficie del rodillo después del tratamiento de nitruración, gracias a su pequeña indentación. Permite medir el valor de dureza con mayor precisión, especialmente al probar piezas pequeñas y de paredes delgadas.
Ubicación de muestreo y prueba: La cantidad de muestreo y la ubicación de prueba requeridas por las normas internacionales son similares a las de las normas nacionales, pero la selección de las ubicaciones de prueba es más detallada. Por ejemplo, al probar la dureza de los rodillos, es necesario tomar muestras y analizarlas en la circunferencia exterior y las caras frontales para evaluar exhaustivamente su uniformidad. Además, también se requieren pruebas de dureza en las piezas de conexión de la cadena, como las placas y los pasadores de conexión, para garantizar la resistencia y la fiabilidad de toda la cadena.
Evaluación de resultados: Las normas internacionales son más estrictas al evaluar los resultados de las pruebas de dureza. Si los resultados no cumplen con los requisitos de la norma, la cadena no solo se considerará no calificada, sino que también se requerirá un doble muestreo para otras cadenas del mismo lote. Si después del doble muestreo persisten productos no calificados, el lote debe reprocesarse hasta que la dureza de todas las cadenas cumpla con los requisitos de la norma. Este estricto mecanismo de evaluación garantiza eficazmente la calidad y la fiabilidad de las cadenas de rodillos de precisión en el mercado internacional.

3. Método de prueba de dureza

3.1 Método de prueba de dureza Rockwell
El método de prueba de dureza Rockwell es uno de los métodos de prueba de dureza más utilizados en la actualidad, especialmente adecuado para probar la dureza de materiales metálicos como cadenas de rodillos de precisión.
Principio: Este método determina el valor de dureza midiendo la profundidad del penetrador (cono de diamante o bola de carburo) presionado en la superficie del material bajo una carga determinada. Se caracteriza por su operación simple y rápida, y permite leer directamente el valor de dureza sin necesidad de cálculos complejos ni herramientas de medición.
Ámbito de aplicación: Para la detección de cadenas de rodillos de precisión, el método de ensayo de dureza Rockwell se utiliza principalmente para medir la dureza de cadenas terminadas después del tratamiento térmico, como pasadores y manguitos. Esto se debe a que estas piezas presentan una mayor dureza después del tratamiento térmico y son relativamente grandes, lo que las hace adecuadas para su análisis con un durómetro Rockwell.
Precisión de detección: La prueba de dureza Rockwell ofrece una alta precisión y refleja con precisión los cambios de dureza del material. Su error de medición suele ser de ±1 HRC, lo que cumple con los requisitos de las pruebas de dureza de precisión para cadenas de rodillos.
Aplicación práctica: En pruebas reales, el durómetro Rockwell suele utilizar una escala HRC, adecuada para probar materiales con un rango de dureza de 20 a 70 HRC. Por ejemplo, en el pasador de una cadena de rodillos de precisión carburizada, la dureza superficial suele estar entre 58 y 62 HRC. El durómetro Rockwell puede medir su dureza con rapidez y precisión, lo que proporciona una base fiable para el control de calidad.

3.2 Método de prueba de dureza Brinell
El método de prueba de dureza Brinell es un método de prueba de dureza clásico, que se utiliza ampliamente en la medición de la dureza de varios materiales metálicos, incluidas las materias primas y los productos semiacabados de cadenas de rodillos de precisión.
Principio: Este método presiona una bola de acero endurecido o una bola de carburo de un cierto diámetro en la superficie del material bajo la acción de una carga específica y la mantiene durante un tiempo específico, luego retira la carga, mide el diámetro de la sangría y determina el valor de dureza calculando la presión promedio sobre el área de la superficie esférica de la sangría.
Ámbito de aplicación: El método de ensayo de dureza Brinell es adecuado para analizar materiales metálicos de baja dureza, como materias primas para cadenas de rodillos de precisión (como acero 45) y productos semiacabados sin tratamiento térmico. Se caracteriza por grandes indentaciones, que reflejan las características macroscópicas de dureza del material y son adecuados para medir materiales de dureza media.
Precisión de detección: La precisión de la detección de dureza Brinell es relativamente alta, y el error de medición suele ser de ±2 %. La precisión de la medición del diámetro de la indentación afecta directamente la precisión del valor de dureza, por lo que se requieren herramientas de medición de alta precisión, como microscopios de lectura, para su uso en la práctica.
Aplicación práctica: En la producción de cadenas de rodillos de precisión, el método de ensayo de dureza Brinell se utiliza con frecuencia para comprobar la dureza de las materias primas y garantizar que cumplan con los requisitos de diseño. Por ejemplo, en cadenas de rodillos de precisión de acero 45, la dureza de las materias primas debe controlarse generalmente entre 170 y 230 HBW. Mediante el ensayo de dureza Brinell, se puede medir con precisión el valor de dureza de las materias primas y detectar a tiempo la dureza no cualificada de los materiales, evitando así que estos entren en las etapas posteriores de producción.

3.3 Método de prueba de dureza Vickers
El método de prueba de dureza Vickers es un método adecuado para medir la dureza de piezas de tamaño pequeño y de paredes delgadas, y tiene ventajas únicas en la prueba de dureza de cadenas de rodillos de precisión.
Principio: Este método presiona un tetraedro de diamante con un ángulo de vértice de 136° bajo una cierta carga en la superficie del material a probar, mantiene la carga durante un tiempo específico y luego retira la carga, mide la longitud diagonal de la sangría y determina el valor de dureza calculando la presión promedio sobre el área de la superficie cónica de la sangría.
Ámbito de aplicación: El método de ensayo de dureza Vickers es adecuado para medir materiales con un amplio rango de dureza, especialmente para detectar piezas con alta dureza superficial en cadenas de rodillos de precisión, como la superficie de los rodillos después del tratamiento de nitruración. Su pequeña indentación permite medir con precisión la dureza de piezas pequeñas y de paredes delgadas, lo que resulta ideal para la detección con altos requisitos de uniformidad de dureza superficial.
Precisión de detección: La prueba de dureza Vickers ofrece una alta precisión, con un error de medición generalmente de ±1 HV. La precisión de la medición de la longitud diagonal de la indentación es crucial para la precisión del valor de dureza, por lo que se requiere un microscopio de medición de alta precisión.
Aplicación práctica: En la prueba de dureza de cadenas de rodillos de precisión, el método de prueba de dureza Vickers se utiliza a menudo para determinar la dureza superficial de los rodillos. Por ejemplo, en rodillos nitrurados, la dureza superficial debe alcanzar entre 600 y 800 HV. Mediante la prueba de dureza Vickers, se pueden medir con precisión los valores de dureza en diferentes puntos de la superficie del rodillo y evaluar la profundidad y uniformidad de la capa de nitruración, garantizando así que la dureza superficial del rodillo cumpla con los requisitos de diseño y mejorando la resistencia al desgaste y la vida útil de la cadena.

4. Instrumento de prueba de dureza

4.1 Tipo de instrumento y principio
El durómetro es una herramienta clave para garantizar la precisión de las pruebas de dureza en cadenas de rodillos de precisión. Los instrumentos de dureza más comunes son principalmente de los siguientes tipos:
Durómetro Brinell: Su principio consiste en presionar una bola de acero endurecido o una bola de carburo de un diámetro determinado sobre la superficie del material bajo una carga específica, mantenerla durante un tiempo determinado y, a continuación, retirar la carga. El durómetro Brinell es adecuado para analizar materiales metálicos de baja dureza, como materias primas para cadenas de rodillos de precisión y productos semiacabados sin tratamiento térmico. Se caracteriza por una gran indentación, que refleja la dureza macroscópica del material. Es adecuado para medir materiales de dureza media, con un error de medición generalmente de ±2 %.
Durómetro Rockwell: Este instrumento determina la dureza midiendo la profundidad del penetrador (cono de diamante o bola de carburo) introducido en la superficie del material bajo una carga determinada. El durómetro Rockwell es fácil y rápido de usar, y permite leer directamente el valor de dureza sin necesidad de cálculos complejos ni herramientas de medición. Se utiliza principalmente para medir la dureza de cadenas terminadas tras el tratamiento térmico, como pasadores y manguitos. El error de medición suele ser de ±1 HRC, lo que cumple con los requisitos de precisión para ensayos de dureza de cadenas de rodillos.
Probador de dureza Vickers: El principio del probador de dureza Vickers consiste en presionar una pirámide cuadrangular de diamante con un ángulo de vértice de 136° bajo una carga determinada sobre la superficie del material a ensayar, mantenerla durante un tiempo específico, retirar la carga, medir la longitud diagonal de la indentación y determinar el valor de dureza calculando la presión media soportada por el área de la superficie cónica de la indentación. El probador de dureza Vickers es adecuado para medir materiales con un amplio rango de dureza, especialmente para ensayar piezas con mayor dureza superficial de cadenas de rodillos de precisión, como la superficie del rodillo después del tratamiento de nitruración. Su indentación es pequeña y puede medir con precisión la dureza de piezas pequeñas y de paredes delgadas, con un error de medición generalmente de ±1 HV.

4.2 Selección y calibración del instrumento
La selección de un instrumento de prueba de dureza adecuado y su calibración precisa es la base para garantizar la confiabilidad de los resultados de la prueba:
Selección del instrumento: Seleccione un instrumento de ensayo de dureza adecuado según los requisitos de las cadenas de rodillos de precisión. Para materias primas y productos semiacabados sin tratamiento térmico, se recomienda un durómetro Brinell; para cadenas terminadas con tratamiento térmico, como pasadores y manguitos, se recomienda un durómetro Rockwell; para piezas con mayor dureza superficial, como la superficie del rodillo después del tratamiento de nitruración, se recomienda un durómetro Vickers. Además, se deben considerar factores como la precisión, el rango de medición y la facilidad de uso del instrumento para cumplir con los requisitos de las diferentes etapas de ensayo.
Calibración del instrumento: El instrumento de prueba de dureza debe calibrarse antes de su uso para garantizar la precisión de sus resultados de medición. La calibración debe ser realizada por una agencia de calibración calificada o personal profesional, de acuerdo con las normas y especificaciones pertinentes. La calibración incluye la precisión de la carga del instrumento, el tamaño y la forma del penetrador, la precisión del dispositivo de medición, etc. El ciclo de calibración generalmente se determina según la frecuencia de uso y la estabilidad del instrumento, y suele ser de 6 meses a 1 año. Los instrumentos calibrados calificados deben incluir un certificado de calibración, y la fecha y el período de validez de la calibración deben estar marcados en el instrumento para garantizar la fiabilidad y la trazabilidad de los resultados de la prueba.

5. Proceso de prueba de dureza

5.1 Preparación y procesamiento de muestras
La preparación de la muestra es el eslabón básico de la prueba de dureza de cadena de rodillos de precisión, que afecta directamente la precisión y confiabilidad de los resultados de la prueba.
Cantidad de muestra: De acuerdo con los requisitos de la norma nacional GB/T 1243-2006 y la norma internacional ISO 606, se debe seleccionar aleatoriamente un número determinado de muestras para análisis de cada lote de cadenas de rodillos de precisión. Normalmente, se seleccionan de 3 a 5 cadenas de cada lote como muestras de análisis para garantizar su representatividad.
Ubicación de muestreo: Para cada cadena, se debe probar por separado la dureza de diferentes componentes, como la placa interior y exterior del eslabón, el eje del pasador, el manguito y el rodillo. Por ejemplo, para el eje del pasador, se tomará un punto de prueba en el centro y en ambos extremos; para el rodillo, se tomarán muestras de la circunferencia exterior y la cara frontal del rodillo y se probarán por separado para evaluar exhaustivamente la uniformidad de la dureza de cada componente.
Procesamiento de la muestra: Durante el proceso de muestreo, la superficie de la muestra debe estar limpia y plana, libre de aceite, óxido u otras impurezas. En el caso de muestras con incrustaciones o recubrimientos de óxido en la superficie, se debe realizar previamente un tratamiento de limpieza o eliminación adecuado. Por ejemplo, en el caso de cadenas galvanizadas, la capa galvanizada de la superficie debe eliminarse antes del ensayo de dureza.

5.2 Pasos de la operación de prueba
Los pasos de la operación de prueba son el núcleo del proceso de prueba de dureza y deben operarse estrictamente de acuerdo con los estándares y especificaciones para garantizar la precisión de los resultados de la prueba.
Selección y calibración del instrumento: Seleccione el instrumento de ensayo de dureza adecuado según el rango de dureza y las características del material del objeto de ensayo. Por ejemplo, para pasadores y manguitos carburados, se deben seleccionar durómetros Rockwell; para materias primas y productos semiacabados sin tratamiento térmico, se deben seleccionar durómetros Brinell; para rodillos con mayor dureza superficial, se deben seleccionar durómetros Vickers. Antes de realizar el ensayo, el instrumento de ensayo de dureza debe calibrarse para garantizar que la precisión de la carga, el tamaño y la forma del penetrador, y la precisión del dispositivo de medición cumplan con los requisitos. Los instrumentos calibrados y cualificados deben ir acompañados de un certificado de calibración, y la fecha y el período de validez de la calibración deben estar marcados en el instrumento.
Operación de prueba: Coloque la muestra en la mesa de trabajo del probador de dureza para asegurar que la superficie de la muestra sea perpendicular al penetrador. De acuerdo con los procedimientos operativos del método de prueba de dureza seleccionado, aplique la carga y manténgala durante el tiempo especificado, luego retire la carga y mida el tamaño o la profundidad de la indentación. Por ejemplo, en la prueba de dureza Rockwell, se presiona un cono de diamante o un penetrador de bola de carburo en la superficie del material bajo prueba con una carga cierta (como 150 kgf), y la carga se retira después de 10-15 segundos, y el valor de dureza se lee directamente; en la prueba de dureza Brinell, se presiona una bola de acero endurecido o una bola de carburo de un diámetro cierto en la superficie del material bajo prueba bajo una carga específica (como 3000 kgf), y la carga se retira después de 10-15 segundos. El diámetro de la indentación se mide utilizando un microscopio de lectura, y el valor de dureza se obtiene por cálculo.
Pruebas repetidas: Para garantizar la fiabilidad de los resultados, cada punto de prueba debe probarse repetidamente varias veces, y el valor promedio se toma como resultado final. En circunstancias normales, cada punto de prueba debe probarse repetidamente de 3 a 5 veces para reducir los errores de medición.

5.3 Registro y análisis de datos
El registro y análisis de datos es el último paso en el proceso de pruebas de dureza. Mediante la clasificación y el análisis de los datos de prueba, se pueden extraer conclusiones científicas y razonables, lo que proporciona una base para el control de calidad del producto.
Registro de datos: Todos los datos obtenidos durante el proceso de ensayo se registrarán detalladamente en el informe de ensayo, incluyendo el número de muestra, la ubicación del ensayo, el método de ensayo, el valor de dureza, la fecha del ensayo, el personal encargado del ensayo y otra información. Los registros de datos deben ser claros, precisos y completos para facilitar su posterior consulta y análisis.
Análisis de datos: Análisis estadístico de los datos de prueba, cálculo de parámetros estadísticos como la dureza promedio y la desviación estándar de cada punto de prueba, y evaluación de la uniformidad y consistencia de la dureza. Por ejemplo, si la dureza promedio del pasador de un lote de cadenas de rodillos de precisión es de 250 HBW y la desviación estándar es de 5 HBW, significa que la dureza del lote de cadenas es relativamente uniforme y el control de calidad es bueno. Si la desviación estándar es alta, puede haber fluctuaciones de calidad en el proceso de producción, por lo que se requiere una investigación más profunda de la causa y medidas de mejora.
Determinación de resultados: Compare los resultados de la prueba con el rango de dureza especificado en las normas nacionales o internacionales para determinar si la muestra cumple con los requisitos. Si el valor de dureza en el punto de prueba supera el rango especificado en la norma, por ejemplo, si la dureza del pasador es inferior a 229 HBW o superior a 285 HBW, la cadena se considera un producto no calificado y debe someterse a un tratamiento térmico o a otras medidas de tratamiento correspondientes hasta que el valor de dureza cumpla con los requisitos de la norma. En el caso de productos no calificados, se deben registrar detalladamente sus condiciones y analizar las razones para implementar medidas de mejora específicas para mejorar la calidad del producto.

6. Factores que afectan la prueba de dureza

6.1 Impacto del entorno de prueba

El entorno de prueba tiene una influencia importante en la precisión de los resultados de la prueba de dureza de las cadenas de rodillos de precisión.

Influencia de la temperatura: Los cambios de temperatura afectarán la precisión del durómetro y el rendimiento de dureza del material. Por ejemplo, cuando la temperatura ambiente es demasiado alta o demasiado baja, las piezas mecánicas y los componentes electrónicos del durómetro pueden expandirse y contraerse debido al calor, lo que resulta en errores de medición. En términos generales, el rango óptimo de temperatura de funcionamiento del durómetro Brinell, el durómetro Rockwell y el durómetro Vickers es de 10℃-35℃. Cuando se excede este rango de temperatura, el error de medición del durómetro puede aumentar en aproximadamente ±1HRC o ±2HV. Al mismo tiempo, la influencia de la temperatura en la dureza del material no puede ignorarse. Por ejemplo, para el material de la cadena de rodillos de precisión, como el acero 45#, su dureza puede aumentar ligeramente en un entorno de baja temperatura, mientras que en un entorno de alta temperatura, la dureza disminuirá. Por lo tanto, al realizar pruebas de dureza, se debe realizar en un entorno de temperatura constante tanto como sea posible, y se debe registrar la temperatura ambiente en ese momento para corregir los resultados de la prueba.
Influencia de la humedad: La humedad influye en el ensayo de dureza principalmente en los componentes electrónicos del durómetro y en la superficie de la muestra. Un exceso de humedad puede humedecer los componentes electrónicos del durómetro, lo que afecta la precisión y estabilidad de la medición. Por ejemplo, si la humedad relativa supera el 80 %, el error de medición del durómetro puede aumentar aproximadamente ±0,5 HRC o ±1 HV. Además, la humedad puede formar una película de agua en la superficie de la muestra, lo que afecta el contacto entre el penetrador y la superficie de la muestra, lo que genera errores de medición. Para el ensayo de dureza de cadenas de rodillos de precisión, se recomienda realizarlo en un entorno con una humedad relativa del 30 % al 70 % para garantizar la fiabilidad de los resultados.
Influencia de la vibración: La vibración en el entorno de prueba interfiere con la prueba de dureza. Por ejemplo, la vibración generada por el funcionamiento de equipos de procesamiento mecánico cercanos puede provocar un ligero desplazamiento del penetrador del durómetro durante la medición, lo que genera errores de medición. La vibración también puede afectar la precisión de la aplicación de la carga y la estabilidad del durómetro, lo que afecta la precisión del valor de dureza. En general, al realizar pruebas de dureza en un entorno con mucha vibración, el error de medición puede aumentar en aproximadamente ±0,5 HRC o ±1 HV. Por lo tanto, al realizar pruebas de dureza, se recomienda buscar un lugar alejado de la fuente de vibración y tomar las medidas adecuadas para reducir la vibración, como instalar una almohadilla antivibración en la parte inferior del durómetro, para minimizar el impacto de la vibración en los resultados.

6.2 Influencia del operador
El nivel profesional del operador y los hábitos de operación tienen un impacto importante en la precisión de los resultados de la prueba de dureza de las cadenas de rodillos de precisión.
Habilidades operativas: La competencia del operador en el manejo de instrumentos de prueba de dureza afecta directamente la precisión de los resultados. Por ejemplo, en un durómetro Brinell, el operador debe medir con precisión el diámetro de la indentación, y un error de medición puede causar una desviación en el valor de dureza. Si el operador no está familiarizado con el uso de la herramienta de medición, el error de medición puede aumentar aproximadamente un ±2 %. En el caso de los durómetros Rockwell y Vickers, el operador debe aplicar la carga correctamente y leer el valor de dureza. Un manejo incorrecto puede aumentar el error de medición aproximadamente en ±1 HRC o ±1 HV. Por lo tanto, el operador debe recibir capacitación profesional y dominar los métodos de operación y las precauciones del durómetro para garantizar la precisión de los resultados.
Experiencia en pruebas: La experiencia del operador también influye en la precisión de los resultados de las pruebas de dureza. Un operador experimentado puede evaluar mejor los problemas que puedan surgir durante la prueba y tomar las medidas necesarias para corregirlos. Por ejemplo, si durante la prueba se detecta una dureza anormal, con base en su experiencia y conocimientos profesionales, puede determinar si existe un problema con la muestra, si la operación o el instrumento de prueba fallan y solucionarlo a tiempo. Un operador sin experiencia puede manejar resultados anormales de forma inadecuada, lo que puede generar errores de cálculo. Por lo tanto, las empresas deben centrarse en desarrollar la experiencia de los operadores y mejorar su nivel de pruebas mediante capacitación y práctica regulares.
Responsabilidad: La responsabilidad de los operadores es crucial para la precisión de los resultados de las pruebas de dureza. Los operadores con un alto sentido de responsabilidad cumplirán estrictamente las normas y especificaciones, registrarán cuidadosamente los datos de las pruebas y analizarán con atención los resultados. Por ejemplo, durante la prueba, el operador debe repetir la prueba para cada punto varias veces y tomar el valor promedio como resultado final. Si el operador no es responsable, se pueden omitir los pasos de la prueba repetida, lo que reduce la fiabilidad de los resultados. Por lo tanto, las empresas deben fortalecer la formación de los operadores en responsabilidad para garantizar el rigor y la precisión de las pruebas.

6.3 Impacto de la precisión del equipo
La precisión del instrumento de prueba de dureza es un factor clave que afecta la precisión de los resultados de la prueba de dureza de las cadenas de rodillos de precisión.
Precisión del instrumento: La precisión del instrumento de prueba de dureza afecta directamente la precisión de los resultados. Por ejemplo, el error de medición del durómetro Brinell suele ser de ±2%, el del durómetro Rockwell de ±1HRC y el del durómetro Vickers de ±1HV. Si la precisión del instrumento no cumple con los requisitos, no se puede garantizar la precisión de los resultados. Por lo tanto, al seleccionar un instrumento de prueba de dureza, se debe seleccionar uno con alta precisión y buena estabilidad, y se debe calibrar y mantener regularmente para garantizar que la precisión del instrumento cumpla con los requisitos de la prueba.
Calibración del instrumento: La calibración del instrumento de prueba de dureza es la base para asegurar la precisión de los resultados de la prueba. La calibración del instrumento debe ser realizada por una agencia de calibración calificada o personal profesional y operada de acuerdo con las normas y especificaciones pertinentes. El contenido de la calibración incluye la precisión de la carga del instrumento, el tamaño y la forma del penetrador, la precisión del dispositivo de medición, etc. El ciclo de calibración generalmente se determina de acuerdo con la frecuencia de uso y la estabilidad del instrumento, generalmente de 6 meses a 1 año. Los instrumentos calibrados calificados deben venir acompañados de un certificado de calibración, y la fecha de calibración y el período de validez deben estar marcados en el instrumento. Si el instrumento no está calibrado o la calibración falla, no se puede garantizar la precisión de los resultados de la prueba. Por ejemplo, un probador de dureza sin calibrar puede causar que el error de medición aumente en aproximadamente ±2 HRC o ±5 HV.
Mantenimiento del instrumento: El mantenimiento de los instrumentos de ensayo de dureza es fundamental para garantizar la precisión de los resultados. Durante el uso del instrumento, la precisión puede variar debido al desgaste mecánico, el envejecimiento de los componentes electrónicos, etc. Por lo tanto, las empresas deben establecer un sistema completo de mantenimiento del instrumento y realizarle mantenimiento y servicio técnico regularmente. Por ejemplo, limpie regularmente la lente óptica del instrumento, revise el desgaste del penetrador, calibre el sensor de carga, etc. Mediante un mantenimiento regular, se pueden detectar y solucionar problemas del instrumento a tiempo para garantizar su precisión y estabilidad.

7. Determinación y aplicación de los resultados de la prueba de dureza

7.1 Estándar de determinación de resultados
La determinación de los resultados de la prueba de dureza de las cadenas de rodillos de precisión se lleva a cabo estrictamente de acuerdo con las normas pertinentes para garantizar que la calidad del producto cumpla con los requisitos.
Determinación de normas nacionales: Según normas nacionales como la GB/T 1243-2006 "Cadena de rodillos, cadena de rodillos con buje y cadena dentada", las cadenas de rodillos de precisión de diferentes materiales y procesos de tratamiento térmico tienen requisitos de dureza claros. Por ejemplo, para cadenas de rodillos de precisión de acero 45, la dureza de los pasadores y bujes debe controlarse entre 229 y 285 HBW; la dureza superficial de la cadena después del tratamiento de carburación debe alcanzar entre 58 y 62 HRC, y la profundidad de la capa carburada debe ser de 0,8 a 1,2 mm. Si los resultados de la prueba superan este rango, por ejemplo, si la dureza del pasador es inferior a 229 HBW o superior a 285 HBW, se considerará no apta.
Evaluación estándar internacional: Según la norma ISO 606 y otras normas internacionales, el rango de dureza de las cadenas de rodillos de precisión de acero aleado es generalmente de 241 a 321 HBW. La dureza superficial de la cadena después del tratamiento de nitruración debe alcanzar entre 600 y 800 HV, y la profundidad de la capa de nitruración debe ser de 0,3 a 0,6 mm. Las normas internacionales son más estrictas al evaluar los resultados. Si los resultados de la prueba no cumplen con los requisitos, la cadena no solo se considerará no calificada, sino que también se deberá duplicar el muestreo del mismo lote de productos. Si persisten productos no calificados, el lote debe reprocesarse.
Requisitos de repetibilidad y reproducibilidad: Para garantizar la fiabilidad de los resultados de las pruebas, cada punto de prueba debe analizarse repetidamente, generalmente de 3 a 5 veces, y el valor promedio se toma como resultado final. La diferencia en los resultados de la misma muestra, realizada por diferentes operadores, debe controlarse dentro de un rango determinado. Por ejemplo, la diferencia en los resultados de la prueba de dureza Rockwell no suele superar ±1 HRC, la diferencia en los resultados de la prueba de dureza Brinell no suele superar ±2 % y la diferencia en los resultados de la prueba de dureza Vickers no suele superar ±1 HV.

7.2 Aplicación de resultados y control de calidad
Los resultados de la prueba de dureza no solo son la base para determinar si el producto está calificado, sino también una referencia importante para el control de calidad y la mejora del proceso.
Control de calidad: Mediante pruebas de dureza, se pueden detectar a tiempo problemas en el proceso de producción, como defectos de material y tratamientos térmicos inadecuados. Por ejemplo, si la prueba detecta que la dureza de la cadena es inferior a la requerida por la norma, es posible que la temperatura o el tiempo de mantenimiento del tratamiento térmico sean insuficientes; si la dureza es superior a la requerida por la norma, es posible que el temple del tratamiento térmico sea excesivo. Según los resultados de las pruebas, la empresa puede ajustar el proceso de producción a tiempo para garantizar la estabilidad y la consistencia de la calidad del producto.
Mejora de procesos: Los resultados de las pruebas de dureza ayudan a optimizar el proceso de fabricación de cadenas de rodillos de precisión. Por ejemplo, al analizar los cambios de dureza de la cadena bajo diferentes tratamientos térmicos, la empresa puede determinar los parámetros óptimos de tratamiento térmico y mejorar la resistencia al desgaste y a la fatiga de la cadena. Asimismo, las pruebas de dureza también sirven de base para la selección de materias primas, garantizando que su dureza cumpla con los requisitos de diseño, mejorando así la calidad general del producto.
Aceptación y entrega del producto: Antes de que el producto salga de fábrica, los resultados de la prueba de dureza son una base importante para la aceptación del cliente. Un informe de prueba de dureza que cumpla con los requisitos de la norma puede aumentar la confianza del cliente en el producto y promover las ventas y el marketing. En el caso de los productos que no cumplen con los estándares, la empresa debe reprocesarlos hasta que superen la prueba de dureza antes de poder entregarlos a los clientes, lo que contribuye a mejorar la reputación de la empresa en el mercado y la satisfacción del cliente.
Trazabilidad de la calidad y mejora continua: El registro y análisis de los resultados de las pruebas de dureza proporciona datos que respaldan la trazabilidad de la calidad. Cuando surgen problemas de calidad, las empresas pueden rastrear los resultados para identificar la causa raíz del problema y tomar medidas de mejora específicas. Al mismo tiempo, mediante la recopilación y el análisis a largo plazo de los datos de las pruebas, las empresas pueden detectar posibles problemas de calidad y orientar las mejoras de los procesos, logrando así una mejora continua y un aumento de la calidad.