Tarkkuusrullaketjun kovuustestin yleiskatsaus

1. Tarkkuusrullaketjun kovuuskokeen yleiskatsaus

1.1 Tarkkuusrullaketjun perusominaisuudet
Tarkkuusrullaketju on ketjutyyppi, jota käytetään laajalti mekaanisessa voimansiirrossa. Sen perusominaisuudet ovat seuraavat:
Rakenne: Tarkkuusrullaketju koostuu sisä- ja ulkoketjulevystä, tapin akselista, holkista ja rullasta. Sisä- ja ulkoketjulevy on yhdistetty tapin akselilla, holkki on holkitettu tapin akselin päälle ja rulla on asennettu holkin ulkopuolelle. Tämä rakenne mahdollistaa ketjun kestämisen suuria veto- ja iskuvoimia siirron aikana.
Materiaalivalinta: Tarkkuusrullaketju on yleensä valmistettu korkealaatuisesta hiiliteräksestä tai seosteräksestä, kuten 45-teräksestä, 20CrMnTi:stä jne. Näillä materiaaleilla on korkea lujuus, korkea sitkeys ja hyvä kulutuskestävyys, jotka voivat täyttää ketjun käyttövaatimukset monimutkaisissa käyttöolosuhteissa.
Mittatarkkuus: Tarkkurullaketjujen mittatarkkuusvaatimukset ovat korkeat, ja nousun, ketjulevyn paksuuden, tapin akselin halkaisijan jne. mittatoleranssit ovat yleensä ±0,05 mm:n tarkkuudella. Tarkat mitat voivat varmistaa ketjun ja ketjupyörän kytkentätarkkuuden ja vähentää siirtovirheitä ja kohinaa.
Pintakäsittely: Ketjun kulutuskestävyyden ja korroosionkestävyyden parantamiseksi tarkkuusrullaketjut pintakäsitellään yleensä esimerkiksi hiiletyksellä, nitrauksella tai sinkityllä. Hiiletys voi nostaa ketjun pinnan kovuuden arvoon 58–62 HRC, nitraus voi nostaa pinnan kovuuden arvoon 600–800 HV ja sinkitys voi tehokkaasti estää ketjun ruostumisen.
1.2 Kovuusmittauksen merkitys
Kovuusmittaus on erittäin tärkeää tarkkuusrullaketjujen laadunvalvonnassa:
Varmista ketjun lujuus: Kovuus on yksi tärkeimmistä indikaattoreista materiaalin lujuuden mittaamisessa. Kovuustestillä voidaan varmistaa, että tarkkuusrullaketjun materiaalin kovuus täyttää suunnitteluvaatimukset, jotta ketju kestää riittävän jännityksen ja iskun käytön aikana ja vältetään ketjun rikkoutuminen tai vaurioituminen riittämättömän materiaalin lujuuden vuoksi.
Materiaalin ominaisuuksien arviointi: Kovuusmittaus voi heijastaa materiaalin mikrorakenteen ja suorituskyvyn muutoksia. Esimerkiksi ketjun pinnan kovuus hiiletyskäsittelyn jälkeen on korkeampi, kun taas ytimen kovuus on suhteellisen alhainen. Kovuusmittauksen avulla voidaan arvioida hiiletyskerroksen syvyyttä ja tasaisuutta, jotta voidaan arvioida, onko materiaalin lämpökäsittelyprosessi kohtuullinen.
Tuotannon laadun valvonta: Tarkkuusrullaketjujen tuotantoprosessissa kovuustestaus on tehokas laadunvalvontakeino. Testaamalla raaka-aineiden, puolivalmisteiden ja valmiiden tuotteiden kovuutta voidaan havaita ajoissa tuotantoprosessissa mahdollisesti esiintyvät ongelmat, kuten materiaalivirheet, virheellinen lämpökäsittely jne., jotta voidaan ryhtyä vastaaviin toimenpiteisiin tuotteen laadun vakauden ja yhdenmukaisuuden parantamiseksi ja varmistamiseksi.
Pidentää käyttöikää: Kovuusmittaus auttaa optimoimaan tarkkuusrullaketjujen materiaaleja ja valmistusprosesseja, mikä parantaa ketjun kulumiskestävyyttä ja väsymiskestävyyttä. Korkea kovuus ketjun pinta kestää paremmin kulumista, vähentää kitkahäviötä ketjun ja ketjupyörän välillä, pidentää ketjun käyttöikää ja vähentää laitteiden ylläpitokustannuksia.
Täyttää alan standardit: Koneenrakennusteollisuudessa tarkkuusrullaketjujen kovuuden on yleensä täytettävä asiaankuuluvat kansalliset tai kansainväliset standardit. Esimerkiksi GB/T 1243-2006 ”Rullaketjut, holkkirullaketjut ja hammasketjut” määrittelee tarkkuusrullaketjujen kovuusalueen. Kovuustestauksen avulla voidaan varmistaa, että tuote täyttää standardin vaatimukset ja parantaa tuotteen kilpailukykyä markkinoilla.

2. Kovuusmittausstandardit

2.1 Kotimaiset testausstandardit
Maassani on laadittu tarkkuusrullaketjujen kovuustestiä varten selkeät ja tiukat standardit varmistaakseen, että tuotteen laatu täyttää vaatimukset.
Standardin perusta: Perustuu pääasiassa standardiin GB/T 1243-2006 ”Rullaketjut, holkkirullaketjut ja hammasketjut” ja muihin asiaankuuluviin kansallisiin standardeihin. Nämä standardit määrittelevät tarkkuusrullaketjujen kovuusalueen. Esimerkiksi 45-teräksestä valmistetuissa tarkkuusrullaketjuissa tappien ja holkkien kovuuden tulisi yleensä olla 229–285 HBW; hiiletetyissä ketjuissa pinnan kovuuden on oltava 58–62 HRC, ja hiiletetyn kerroksen paksuus on myös selvästi vaadittu, yleensä 0,8–1,2 mm.
Testausmenetelmä: Kotimaiset standardit suosittelevat Brinell- tai Rockwell-kovuusmittarin käyttöä testaukseen. Brinell-kovuusmittari soveltuu alhaisen kovuuden omaavien raaka-aineiden ja puolivalmisteiden, kuten lämpökäsittelemättömien ketjulevyjen, testaamiseen. Kovuusarvo lasketaan kohdistamalla tietty kuormitus materiaalin pintaan ja mittaamalla sisennyksen halkaisija; Rockwell-kovuusmittaria käytetään usein lämpökäsiteltyjen valmiiden ketjujen, kuten hiiletettyjen tappien ja holkkien, testaamiseen. Sillä on nopea tunnistusnopeus, yksinkertainen käyttö ja se voi lukea kovuusarvon suoraan.
Näytteenotto ja testausosat: Standardivaatimusten mukaan jokaisesta tarkkuusrullaketjuerästä on valittava satunnaisesti tietty määrä näytteitä testausta varten. Jokaiselle ketjulle on testattava erikseen eri osien, kuten sisäketjulevyn, ulkoketjulevyn, tapin, holkin ja rullan, kovuus. Esimerkiksi tapille on otettava yksi testipiste keskeltä ja molemmista päistä testitulosten kattavuuden ja tarkkuuden varmistamiseksi.
Tuloksen määritys: Testitulokset on määritettävä tiukasti standardissa määritellyn kovuusalueen mukaisesti. Jos testikappaleen kovuusarvo ylittää standardissa määritellyn alueen, kuten tapin kovuus on alle 229HBW tai yli 285HBW, ketju katsotaan kelpaamattomaksi tuotteeksi ja se on lämpökäsiteltävä uudelleen tai käsiteltävä muulla vastaavalla tavalla, kunnes kovuusarvo täyttää standardin vaatimukset.

2.2 Kansainväliset testausstandardit
Tarkkuusrullaketjujen kovuusmittauksiin on olemassa myös vastaavia standardijärjestelmiä maailmassa, ja näillä standardeilla on laaja vaikutusvalta ja tunnustus kansainvälisillä markkinoilla.
ISO-standardi: ISO 606 ”Ketjut ja ketjupyörät – Rullaketjut ja holkkirullaketjut – Mitat, toleranssit ja perusominaisuudet” on yksi maailmassa laajalti käytetyistä tarkkuusrullaketjustandardeista. Tämä standardi sisältää myös yksityiskohtaiset määräykset tarkkuusrullaketjujen kovuusmittauksesta. Esimerkiksi seosteräksestä valmistettujen tarkkuusrullaketjujen kovuusalue on yleensä 241–321HBW; nitrattujen ketjujen pintakovuuden on oltava 600–800HV ja nitrauskerroksen paksuuden 0,3–0,6 mm.
Testausmenetelmä: Kansainväliset standardit suosittelevat myös Brinell-, Rockwell- ja Vickers-kovuusmittareiden käyttöä testauksessa. Vickers-kovuusmittari soveltuu tarkkuusrullaketjujen kovempien osien, kuten nitrauskäsittelyn jälkeisen rullan pinnan, testaamiseen pienen painuman ansiosta. Se pystyy mittaamaan kovuusarvon tarkemmin, erityisesti pienikokoisten ja ohutseinäisten osien testauksessa.
Näytteenotto- ja testauspaikka: Kansainvälisten standardien edellyttämä näytteenottomäärä ja testauspaikka ovat samankaltaisia ​​kuin kotimaisissa standardeissa, mutta testauspaikkojen valinta on yksityiskohtaisempi. Esimerkiksi rullien kovuutta testattaessa on otettava näytteitä rullien ulkokehältä ja päätypinnoista, jotta rullien kovuuden tasaisuus voidaan arvioida kokonaisvaltaisesti. Lisäksi ketjun liitososille, kuten liitosketjun levyille ja liitostapeille, on tehtävä kovuustestejä koko ketjun lujuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.
Tulosarviointi: Kansainväliset standardit ovat tiukempia kovuustestien tulosten arvioinnissa. Jos testitulokset eivät täytä standardin vaatimuksia, ketjua ei ainoastaan ​​arvioida kelpaamattomaksi, vaan myös saman tuote-erän muut ketjut on otettava kahdesti. Jos kaksinkertaisen näytteenoton jälkeen on edelleen kelpaamattomia tuotteita, tuote-erä on käsiteltävä uudelleen, kunnes kaikkien ketjujen kovuus täyttää standardin vaatimukset. Tämä tiukka arviointimekanismi takaa tehokkaasti tarkkuusrullaketjujen laatutason ja luotettavuuden kansainvälisillä markkinoilla.

3. Kovuusmittausmenetelmä

3.1 Rockwellin kovuusmittausmenetelmä
Rockwellin kovuusmittausmenetelmä on yksi tällä hetkellä käytetyimmistä kovuusmittausmenetelmistä, ja se soveltuu erityisesti metallimateriaalien, kuten tarkkuusrullaketjujen, kovuuden testaamiseen.
Periaate: Tämä menetelmä määrittää kovuusarvon mittaamalla sisennystyökalun (timanttikartio tai kovametallipallo) syvyyden materiaalin pintaan tietyn kuormituksen alaisena. Sille on ominaista yksinkertainen ja nopea käyttö, ja kovuusarvo voidaan lukea suoraan ilman monimutkaisia ​​laskelmia ja mittaustyökaluja.
Soveltamisala: Tarkkuusrullaketjujen havaitsemiseen Rockwell-kovuusmittausmenetelmää käytetään pääasiassa valmiiden ketjujen, kuten tappien ja holkkien, kovuuden mittaamiseen lämpökäsittelyn jälkeen. Tämä johtuu siitä, että näillä osilla on suurempi kovuus lämpökäsittelyn jälkeen ja ne ovat suhteellisen suuria, mikä soveltuu testattavaksi Rockwell-kovuusmittarilla.
Mittaustarkkuus: Rockwellin kovuuskokeella on korkea tarkkuus ja se voi heijastaa tarkasti materiaalin kovuuden muutoksia. Sen mittausvirhe on yleensä ±1 HRC:n sisällä, mikä voi täyttää tarkkuusrullaketjukovuustestauksen vaatimukset.
Käytännön sovellus: Todellisessa testauksessa Rockwell-kovuusmittari käyttää yleensä HRC-asteikkoa, joka soveltuu 20–70 HRC:n kovuusalueen materiaalien testaamiseen. Esimerkiksi tarkkuusrullaketjun hiiletetyn tapin pintakovuus on yleensä 58–62 HRC. Rockwell-kovuusmittari pystyy mittaamaan kovuusarvon nopeasti ja tarkasti, mikä tarjoaa luotettavan perustan laadunvalvonnalle.

3.2 Brinell-kovuusmittausmenetelmä
Brinellin kovuusmittausmenetelmä on klassinen kovuusmittausmenetelmä, jota käytetään laajalti erilaisten metallimateriaalien, mukaan lukien tarkkuusrullaketjujen raaka-aineiden ja puolivalmisteiden, kovuuden mittaamisessa.
Periaate: Tässä menetelmässä puristetaan tietyn halkaisijan omaava karkaistu teräspallo tai kovametallipallo materiaalin pintaan tietyn kuormituksen vaikutuksesta ja pidetään sitä tietyn ajan, sitten kuormitus poistetaan, syvennyksen halkaisija mitataan ja kovuusarvo määritetään laskemalla syvennyksen pallomaiselle pinnalle kohdistuva keskimääräinen paine.
Soveltamisala: Brinell-kovuusmittausmenetelmä soveltuu kovuudeltaan alhaisempien metallimateriaalien, kuten tarkkuusrullaketjujen raaka-aineiden (kuten 45-teräs) ja lämpökäsittelemättömien puolivalmisteiden, testaamiseen. Sen ominaispiirteitä ovat suuret painaumat, jotka voivat heijastaa materiaalin makroskooppisia kovuusominaisuuksia ja soveltuvat keskikovuusalueen materiaalien mittaamiseen.
Mittaustarkkuus: Brinell-kovuuden mittauksen tarkkuus on suhteellisen korkea, ja mittausvirhe on yleensä ±2 %:n sisällä. Syvennyksen halkaisijan mittaustarkkuus vaikuttaa suoraan kovuusarvon tarkkuuteen, joten todellisessa käytössä tarvitaan tarkkoja mittaustyökaluja, kuten lukumikroskooppeja.
Käytännön sovellus: Tarkkuusrullaketjujen tuotantoprosessissa käytetään usein Brinell-kovuustestausmenetelmää raaka-aineiden kovuuden testaamiseen sen varmistamiseksi, että ne täyttävät suunnitteluvaatimukset. Esimerkiksi 45-teräksestä valmistettujen tarkkuusrullaketjujen raaka-aineiden kovuuden tulisi yleensä olla 170–230 HBW. Brinell-kovuustestin avulla raaka-aineiden kovuusarvo voidaan mitata tarkasti ja materiaalien epäluotettava kovuus havaita ajoissa, mikä estää epäluotettavan materiaalin pääsyn seuraaviin tuotantolinjoihin.

3.3 Vickersin kovuusmittausmenetelmä
Vickersin kovuusmittausmenetelmä soveltuu pienten ja ohutseinäisten osien kovuuden mittaamiseen, ja sillä on ainutlaatuisia etuja tarkkuusrullaketjujen kovuuskokeessa.
Periaate: Tässä menetelmässä puristetaan tietyn kuormituksen alaisena 136°:n huippukulman omaava timanttitetraedri testattavan materiaalin pintaan, pidetään kuormitus tietyn ajan ja sitten poistetaan, mitataan syvennyksen diagonaalipituus ja määritetään kovuusarvo laskemalla syvennyksen kartiomaiseen pinta-alaan kohdistuva keskimääräinen paine.
Soveltamisala: Vickersin kovuusmittausmenetelmä soveltuu laajan kovuusalueen omaavien materiaalien mittaamiseen, erityisesti tarkkuusrullaketjujen korkean pintakovuuden omaavien osien, kuten nitrauskäsittelyn jälkeisten rullien pinnan, havaitsemiseen. Sen pieni sisennys voi mitata tarkasti pienten ja ohutseinäisten osien kovuutta, mikä soveltuu havaitsemiseen, kun pinnan kovuuden tasaisuusvaatimukset ovat korkeat.
Mittaustarkkuus: Vickersin kovuuskokeella on korkea tarkkuus, ja mittausvirhe on yleensä ±1 HV:n sisällä. Syvennyksen lävistäjän pituuden mittaustarkkuus on ratkaisevan tärkeää kovuusarvon tarkkuudelle, joten mittaukseen tarvitaan erittäin tarkka mittausmikroskooppi.
Käytännön sovellus: Tarkkuusrullaketjujen kovuuskokeessa käytetään usein Vickers-kovuusmittausmenetelmää rullien pinnan kovuuden mittaamiseen. Esimerkiksi nitrattujen rullien pinnan kovuuden on oltava 600–800 HV. Vickers-kovuusmittauksen avulla voidaan mitata tarkasti kovuusarvot rullan pinnan eri kohdissa ja arvioida nitrauskerroksen syvyys ja tasaisuus, mikä varmistaa, että rullan pinnan kovuus täyttää suunnitteluvaatimukset ja parantaa ketjun kulutuskestävyyttä ja käyttöikää.

4. Kovuusmittauslaite

4.1 Instrumenttityyppi ja periaate
Kovuusmittauslaite on keskeinen työkalu tarkkuusrullaketjujen kovuusmittausten tarkkuuden varmistamiseksi. Yleisimmät kovuusmittauslaitteet ovat pääasiassa seuraavanlaisia:
Brinell-kovuusmittari: Sen periaatteena on painaa tietyn halkaisijan omaava karkaistu teräs- tai kovametallikuula materiaalin pintaan määrätyllä kuormituksella, pitää sitä tietyn ajan ja sitten poistaa kuormitus. Kovuusarvo lasketaan mittaamalla sisennyksen halkaisija. Brinell-kovuusmittari soveltuu kovuudeltaan alhaisempien metallimateriaalien, kuten tarkkuusrullaketjujen raaka-aineiden ja lämpökäsittelemättömien puolivalmisteiden, testaamiseen. Sen ominaisuuksiin kuuluu suuri sisennys, joka voi heijastaa materiaalin makroskooppisia kovuusominaisuuksia. Se soveltuu keskikovuusalueen materiaalien mittaamiseen, ja mittausvirhe on yleensä ±2 %:n sisällä.
Rockwell-kovuusmittari: Tämä laite määrittää kovuusarvon mittaamalla sisennystyökalun (timanttikartio tai kovametallipallo) syvyyden materiaalin pintaan tietyn kuormituksen alaisena. Rockwell-kovuusmittari on helppo ja nopea käyttää, ja se voi lukea kovuusarvon suoraan ilman monimutkaisia ​​laskelmia ja mittaustyökaluja. Sitä käytetään pääasiassa valmiiden ketjujen, kuten tappien ja holkkien, kovuuden mittaamiseen lämpökäsittelyn jälkeen. Mittausvirhe on yleensä ±1 HRC:n sisällä, mikä voi täyttää tarkkuusrullaketjujen kovuustestauksen vaatimukset.
Vickers-kovuusmittari: Vickers-kovuusmittarin periaatteena on painaa testattavan materiaalin pintaan tietyn kuormituksen alaisena timanttimainen nelikulmainen pyramidi, jonka kärkikulma on 136°, ja pitää sitä tietyn ajan, poistaa kuormituksen, mitata syvennyksen lävistäjän pituus ja määrittää kovuusarvo laskemalla syvennyksen kartiomaisen pinnan keskipaine. Vickers-kovuusmittari soveltuu laajan kovuusalueen omaavien materiaalien mittaamiseen, erityisesti tarkkuusrullaketjujen korkeamman pintakovuuden omaavien osien, kuten nitrauskäsittelyn jälkeisen rullan pinnan, testaamiseen. Sen syvennys on pieni ja sillä voidaan mitata tarkasti pienten ja ohutseinäisten osien kovuus, ja mittausvirhe on yleensä ±1HV:n sisällä.

4.2 Laitteen valinta ja kalibrointi
Sopivan kovuusmittauslaitteen valinta ja sen tarkka kalibrointi on testitulosten luotettavuuden perusta:
Laitteen valinta: Valitse sopiva kovuusmittauslaite tarkkuusrullaketjujen testausvaatimusten mukaisesti. Raaka-aineille ja puolivalmiille tuotteille, joita ei ole lämpökäsitelty, on valittava Brinell-kovuusmittari; valmiille ketjuille, jotka on lämpökäsitelty, kuten tapit ja holkit, on valittava Rockwell-kovuusmittari; osille, joilla on korkeampi pintakovuus, kuten rullan pinta nitrauskäsittelyn jälkeen, on valittava Vickers-kovuusmittari. Lisäksi on otettava huomioon laitteen tarkkuus, mittausalue ja helppokäyttöisyys, jotta se täyttää eri testauslenkkien vaatimukset.
Laitteen kalibrointi: Kovuusmittauslaite on kalibroitava ennen käyttöä mittaustulosten tarkkuuden varmistamiseksi. Kalibroinnin tulee suorittaa pätevä kalibrointilaitos tai ammattitaitoinen henkilöstö asiaankuuluvien standardien ja eritelmien mukaisesti. Kalibrointiin kuuluvat laitteen kuormitustarkkuus, sisennyslaitteen koko ja muoto, mittauslaitteen tarkkuus jne. Kalibrointijakso määräytyy yleensä laitteen käyttötiheyden ja vakauden mukaan, ja se on yleensä 6 kuukaudesta 1 vuoteen. Pätevien kalibroitujen laitteiden mukana tulee olla kalibrointitodistus, ja kalibrointipäivämäärä ja voimassaoloaika on merkittävä laitteeseen testitulosten luotettavuuden ja jäljitettävyyden varmistamiseksi.

5. Kovuusmittausprosessi

5.1 Näytteen valmistelu ja käsittely
Näytteen valmistelu on tarkkuusrullaketjun kovuustestauksen peruslenkki, joka vaikuttaa suoraan testitulosten tarkkuuteen ja luotettavuuteen.
Näytteenottomäärä: Kansallisen standardin GB/T 1243-2006 ja kansainvälisen standardin ISO 606 vaatimusten mukaisesti jokaisesta tarkkuusrullaketjujen erästä on valittava satunnaisesti tietty määrä näytteitä testausta varten. Normaalisti kustakin erästä valitaan 3–5 ketjua testinäytteiksi näytteiden edustavuuden varmistamiseksi.
Näytteenottopaikka: Jokaisen ketjun eri osien, kuten sisemmän lenkkilevyn, ulomman lenkkilevyn, tapin akselin, holkin ja rullan, kovuus on testattava erikseen. Esimerkiksi tapin akselille on otettava yksi testipiste keskeltä ja molemmista päistä; rullan osalta rullan ulkokehä ja päätypinta on otettava näytteeksi ja testattava erikseen kunkin komponentin kovuuden tasaisuuden kattavaksi arvioimiseksi.
Näytteen käsittely: Näytteenottoprosessin aikana näytteen pinnan on oltava puhdas ja tasainen, eikä siinä saa olla öljyä, ruostetta tai muita epäpuhtauksia. Näytteille, joiden pinnalla on oksidihilsettä tai -pinnoitetta, on ensin suoritettava asianmukainen puhdistus- tai poistokäsittely. Esimerkiksi galvanoitujen ketjujen pinnalla oleva galvanoitu kerros on poistettava ennen kovuusmittausta.

5.2 Koekäytön vaiheet
Testausvaiheet ovat kovuusmittausprosessin ydin, ja niitä on noudatettava tarkasti standardien ja eritelmien mukaisesti testitulosten tarkkuuden varmistamiseksi.
Laitteen valinta ja kalibrointi: Valitse sopiva kovuusmittauslaite testattavan kohteen kovuusalueen ja materiaalin ominaisuuksien mukaan. Esimerkiksi hiiletetyille tapeille ja holkeille tulisi valita Rockwell-kovuusmittari; raaka-aineille ja puolivalmisteille, joita ei ole lämpökäsitelty, tulisi valita Brinell-kovuusmittari; rullille, joilla on suurempi pintakovuus, tulisi valita Vickers-kovuusmittari. Ennen testausta kovuusmittauslaite on kalibroitava sen varmistamiseksi, että kuormitustarkkuus, sisennyksen koko ja muoto sekä mittauslaitteen tarkkuus täyttävät vaatimukset. Hyväksyttyjen kalibroitujen laitteiden mukana tulee olla kalibrointitodistus, ja kalibrointipäivämäärä ja voimassaoloaika on merkittävä laitteeseen.
Testaus: Aseta näyte kovuusmittarin työpöydälle varmistaaksesi, että näytteen pinta on kohtisuorassa sisennyslaitteeseen nähden. Valitun kovuusmittausmenetelmän toimintaohjeiden mukaisesti kohdista kuormitus ja pidä se yllä määritetyn ajan, poista sitten kuormitus ja mittaa sisennyksen koko tai syvyys. Esimerkiksi Rockwell-kovuusmittauksessa timanttikartio- tai kovametallipallosisennystyökalu painetaan testattavan materiaalin pintaan tietyllä kuormituksella (kuten 150 kgf), ja kuormitus poistetaan 10–15 sekunnin kuluttua, jolloin kovuusarvo luetaan suoraan; Brinell-kovuusmittauksessa tietyn halkaisijan omaava karkaistu teräskuula tai kovametallipallo painetaan testattavan materiaalin pintaan tietyllä kuormituksella (kuten 3000 kgf), ja kuormitus poistetaan 10–15 sekunnin kuluttua. Sisennyksen halkaisija mitataan lukumikroskoopilla, ja kovuusarvo saadaan laskemalla.
Toistetut testit: Testitulosten luotettavuuden varmistamiseksi jokainen testipiste tulisi testata toistuvasti useita kertoja, ja keskiarvoa käytetään lopullisena testituloksena. Normaalioloissa jokainen testipiste tulisi testata toistuvasti 3–5 kertaa mittausvirheiden vähentämiseksi.

5.3 Tiedon tallennus ja analysointi
Tiedon tallennus ja analysointi on kovuusmittausprosessin viimeinen vaihe. Lajittelemalla ja analysoimalla testidataa voidaan tehdä tieteellisiä ja perusteltuja johtopäätöksiä, jotka tarjoavat perustan tuotteen laadunvalvonnalle.
Tiedon tallennus: Kaikki testausprosessin aikana saadut tiedot on kirjattava yksityiskohtaisesti testausraporttiin, mukaan lukien näytteen numero, testauspaikka, testausmenetelmä, kovuusarvo, testauspäivämäärä, testaushenkilöstö ja muut tiedot. Tiedon tallenteiden tulee olla selkeitä, tarkkoja ja täydellisiä, jotta niitä voidaan myöhemmin käyttää ja analysoida.
Data-analyysi: Testitietojen tilastollinen analyysi, tilastollisten parametrien, kuten kunkin testipisteen keskimääräisen kovuusarvon ja standardipoikkeaman, laskeminen sekä kovuuden tasaisuuden ja yhdenmukaisuuden arviointi. Esimerkiksi jos tarkkuusrullaketjujen erän tapin keskimääräinen kovuus on 250 HBW ja standardipoikkeama on 5 HBW, se tarkoittaa, että ketjujen erän kovuus on suhteellisen tasainen ja laadunvalvonta on hyvää. Jos standardipoikkeama on suuri, tuotantoprosessissa voi olla laatuvaihteluita, ja syitä ja parannustoimenpiteitä on tutkittava tarkemmin.
Tuloksen määritys: Vertaa testituloksia kansallisissa tai kansainvälisissä standardeissa määriteltyyn kovuusalueeseen sen määrittämiseksi, onko näyte pätevä. Jos testikohdan kovuusarvo ylittää standardissa määritellyn alueen, kuten tapin kovuus on alle 229HBW tai yli 285HBW, ketju katsotaan päteväksi tuotteeksi ja se on lämpökäsiteltävä uudelleen tai käsiteltävä muulla vastaavalla tavalla, kunnes kovuusarvo täyttää standardin vaatimukset. Hyväksymättömien tuotteiden osalta niiden pätevyysvaatimukset on kirjattava yksityiskohtaisesti ja syyt on analysoitava, jotta voidaan toteuttaa kohdennettuja parannustoimenpiteitä tuotteen laadun parantamiseksi.

6. Kovuuskokeeseen vaikuttavat tekijät

6.1 Testiympäristön vaikutus

Testiympäristöllä on tärkeä vaikutus tarkkuusrullaketjujen kovuustestitulosten tarkkuuteen.

Lämpötilan vaikutus: Lämpötilan muutokset vaikuttavat kovuusmittarin tarkkuuteen ja materiaalin kovuusominaisuuksiin. Esimerkiksi liian korkea tai liian matala ympäristön lämpötila voi aiheuttaa kovuusmittarin mekaanisten ja elektronisten osien laajenemista ja supistumista lämmön vaikutuksesta, mikä voi johtaa mittausvirheisiin. Yleisesti ottaen Brinell-, Rockwell- ja Vickers-kovuusmittarien optimaalinen käyttölämpötila-alue on 10–35 °C. Kun tämä lämpötila-alue ylitetään, kovuusmittarin mittausvirhe voi kasvaa noin ±1 HRC tai ±2 HV. Samalla lämpötilan vaikutusta materiaalin kovuuteen ei voida sivuuttaa. Esimerkiksi tarkkuusrullaketjumateriaalin, kuten 45# teräksen, kovuus voi hieman kasvaa matalassa lämpötilassa, kun taas korkeassa lämpötilassa kovuus laskee. Siksi kovuusmittaus tulisi suorittaa mahdollisimman tasaisessa lämpötilassa ja ympäristön lämpötila tulisi kirjata muistiin testitulosten korjaamiseksi.
Kosteuden vaikutus: Kosteuden vaikutus kovuusmittaukseen heijastuu pääasiassa kovuusmittarin elektronisiin komponentteihin ja näytteen pintaan. Liiallinen kosteus voi aiheuttaa kovuusmittarin elektronisten komponenttien kostumista, mikä vaikuttaa sen mittaustarkkuuteen ja -vakauteen. Esimerkiksi kun suhteellinen kosteus ylittää 80 %, kovuusmittarin mittausvirhe voi kasvaa noin ±0,5 HRC tai ±1 HV. Lisäksi kosteus voi myös muodostaa vesikalvon näytteen pinnalle, mikä vaikuttaa kovuusmittarin sisennyslaitteen ja näytteen pinnan väliseen kosketukseen ja johtaa mittausvirheisiin. Tarkkuusrullaketjujen kovuusmittauksessa on suositeltavaa suorittaa mittaus 30–70 %:n suhteellisessa kosteudessa testitulosten luotettavuuden varmistamiseksi.
Tärinän vaikutus: Testiympäristön tärinä häiritsee kovuusmittausta. Esimerkiksi lähellä olevien mekaanisten käsittelylaitteiden toiminnan aiheuttama tärinä voi aiheuttaa kovuusmittarin sisennyslaitteen pienen siirtymän mittausprosessin aikana, mikä johtaa mittausvirheisiin. Tärinä voi myös vaikuttaa kuormituksen kohdistamistarkkuuteen ja kovuusmittarin vakauteen, mikä vaikuttaa kovuusarvon tarkkuuteen. Yleisesti ottaen kovuusmittausta suoritettaessa voimakkaasti tärinässä olevassa ympäristössä mittausvirhe voi kasvaa noin ±0,5 HRC tai ±1 HV. Siksi kovuusmittausta suoritettaessa tulisi pyrkiä valitsemaan paikka, joka on kaukana tärinänlähteestä, ja ryhtyä asianmukaisiin tärinänvaimennustoimenpiteisiin, kuten asentamaan tärinänvaimennustyyny kovuusmittarin pohjalle, tärinän vaikutuksen testituloksiin vähentämiseksi.

6.2 Käyttäjän vaikutus
Käyttäjän ammattitaidolla ja käyttötavoilla on tärkeä vaikutus tarkkuusrullaketjujen kovuustestien tulosten tarkkuuteen.
Käyttötaidot: Käyttäjän taito kovuusmittauslaitteiden käytössä vaikuttaa suoraan testitulosten tarkkuuteen. Esimerkiksi Brinell-kovuusmittarilla käyttäjän on mitattava syvennyksen halkaisija tarkasti, ja mittausvirhe voi aiheuttaa kovuusarvon poikkeaman. Jos käyttäjä ei ole perehtynyt mittauslaitteen käyttöön, mittausvirhe voi kasvaa noin ±2 %. Rockwell- ja Vickers-kovuusmittareilla käyttäjän on kohdistettava kuormitus oikein ja luettava kovuusarvo. Virheellinen käyttö voi aiheuttaa mittausvirheen kasvun noin ±1 HRC tai ±1 HV. Siksi käyttäjän on suoritettava ammattikoulutus ja oltava perehtynyt kovuusmittauslaitteen käyttötapoihin ja varotoimiin testitulosten tarkkuuden varmistamiseksi.
Testauskokemus: Käyttäjän testauskokemus vaikuttaa myös kovuustestien tulosten tarkkuuteen. Kokeneet käyttäjät osaavat paremmin arvioida testin aikana mahdollisesti ilmeneviä ongelmia ja ryhtyä vastaaviin toimenpiteisiin niiden korjaamiseksi. Esimerkiksi jos testin aikana kovuusarvo havaitaan epänormaaliksi, kokeneet käyttäjät voivat kokemuksensa ja ammattitaitonsa perusteella arvioida, onko ongelma itse näytteessä vai testaustoiminnossa tai -laitteessa, ja puuttua asiaan ajoissa. Kokemattomat käyttäjät voivat käsitellä epänormaaleja tuloksia väärin, mikä johtaa virheelliseen arviointiin. Siksi yritysten tulisi keskittyä käyttäjien testauskokemuksen kehittämiseen ja parantaa käyttäjien testaustasoa säännöllisen koulutuksen ja harjoittelun avulla.
Vastuu: Myös käyttäjien vastuu on ratkaisevan tärkeää kovuuskoetulosten tarkkuuden kannalta. Vahvan vastuuntuntoiset käyttäjät noudattavat tarkasti standardeja ja eritelmiä, kirjaavat testitiedot huolellisesti ja analysoivat testitulokset huolellisesti. Esimerkiksi käyttäjän on testin aikana toistettava testi useita kertoja jokaiselle testipisteelle ja käytettävä keskiarvoa lopullisena testituloksena. Jos käyttäjä ei ole vastuullinen, toistetut testivaiheet voidaan jättää pois, mikä johtaa testitulosten luotettavuuden heikkenemiseen. Siksi yritysten tulisi vahvistaa käyttäjien vastuullisuuskoulutusta testityön tarkkuuden ja tarkkuuden varmistamiseksi.

6.3 Laitteiden tarkkuuden vaikutus
Kovuusmittauslaitteen tarkkuus on keskeinen tekijä, joka vaikuttaa tarkkuusrullaketjujen kovuusmittaustulosten tarkkuuteen.
Laitteen tarkkuus: Kovuusmittauslaitteen tarkkuus vaikuttaa suoraan testitulosten tarkkuuteen. Esimerkiksi Brinell-kovuusmittarin mittausvirhe on yleensä ±2 %:n sisällä, Rockwell-kovuusmittarin mittausvirhe on yleensä ±1 HRC:n sisällä ja Vickers-kovuusmittarin mittausvirhe on yleensä ±1 HV:n sisällä. Jos laitteen tarkkuus ei täytä vaatimuksia, testitulosten tarkkuutta ei voida taata. Siksi kovuusmittauslaitetta valittaessa on valittava erittäin tarkka ja vakaa laite, ja kalibrointi ja huolto on suoritettava säännöllisesti sen varmistamiseksi, että laitteen tarkkuus täyttää testivaatimukset.
Laitteen kalibrointi: Kovuusmittauslaitteen kalibrointi on testitulosten tarkkuuden varmistamisen perusta. Laitteen kalibroinnin tulee suorittaa pätevä kalibrointilaitos tai ammattitaitoinen henkilöstö, ja sitä tulee käyttää asiaankuuluvien standardien ja eritelmien mukaisesti. Kalibrointiin kuuluvat laitteen kuormitustarkkuus, sisennyslaitteen koko ja muoto, mittauslaitteen tarkkuus jne. Kalibrointijakso määräytyy yleensä laitteen käyttötiheyden ja vakauden mukaan, ja se on yleensä 6 kuukaudesta 1 vuoteen. Pätevien kalibroitujen laitteiden mukana tulee olla kalibrointitodistus, ja kalibrointipäivämäärä ja voimassaoloaika on merkittävä laitteeseen. Jos laitetta ei ole kalibroitu tai kalibrointi epäonnistuu, testitulosten tarkkuutta ei voida taata. Esimerkiksi kalibroimaton kovuusmittari voi aiheuttaa mittausvirheen kasvun noin ±2HRC tai ±5HV.
Instrumenttien huolto: Kovuusmittauslaitteiden huolto on myös keskeinen osa testitulosten tarkkuuden varmistamista. Instrumenttien käytön aikana tarkkuus voi muuttua mekaanisen kulumisen, elektronisten komponenttien ikääntymisen jne. vuoksi. Siksi yritysten tulisi luoda täydellinen instrumenttien huoltojärjestelmä ja huoltaa ja huoltaa instrumentteja säännöllisesti. Esimerkiksi instrumentin optinen linssi tulisi puhdistaa säännöllisesti, sisennyslaitteen kuluminen tulisi tarkistaa ja kuormitusanturi kalibroida. Säännöllisen huollon avulla instrumentin ongelmat voidaan havaita ja ratkaista ajoissa, mikä varmistaa instrumentin tarkkuuden ja vakauden.

7. Kovuuskokeen tulosten määrittäminen ja soveltaminen

7.1 Tuloksen määritysstandardi
Tarkkuusrullaketjujen kovuustestitulosten määritys suoritetaan tiukasti asiaankuuluvien standardien mukaisesti sen varmistamiseksi, että tuotteen laatu täyttää vaatimukset.
Kotimaisten standardien määritys: Kansallisten standardien, kuten GB/T 1243-2006 ”Rullaketjut, holkkirullaketjut ja hammasketjut”, mukaan eri materiaaleista ja lämpökäsittelyprosesseista valmistetuilla tarkkuusrullaketjuilla on selkeät kovuusaluevaatimukset. Esimerkiksi 45-teräksestä valmistetuilla tarkkuusrullaketjuilla tappien ja holkkien kovuuden on oltava 229–285 HBW; ketjun pinnan kovuuden hiiletyskäsittelyn jälkeen on oltava 58–62 HRC ja hiiletyskerroksen paksuuden 0,8–1,2 mm. Jos testitulokset ylittävät tämän alueen, esimerkiksi tapin kovuus on alle 229 HBW tai yli 285 HBW, testi katsotaan kelpaamattomaksi.
Kansainvälisen standardin arviointi: ISO 606:n ja muiden kansainvälisten standardien mukaan seosteräksestä valmistettujen tarkkuusrullaketjujen kovuusalue on yleensä 241–321 HBW, ketjun pintakovuuden nitrauskäsittelyn jälkeen on oltava 600–800 HV ja nitrauskerroksen syvyyden on oltava 0,3–0,6 mm. Kansainväliset standardit ovat tiukempia tulosten arvioinnissa. Jos testitulokset eivät täytä vaatimuksia, ketjua ei ainoastaan ​​​​arvioida kelpaamattomaksi, vaan samasta tuote-erästä on otettava kaksinkertaiset näytteet. Jos tuotteita on edelleen kelpaamattomia, tuote-erä on käsiteltävä uudelleen.
Toistettavuus- ja uusittavuusvaatimukset: Testitulosten luotettavuuden varmistamiseksi jokainen testipiste on testattava toistuvasti, yleensä 3–5 kertaa, ja keskiarvo otetaan lopulliseksi tulokseksi. Saman näytteen eri käyttäjien testitulosten eron tulisi pysyä tietyssä rajoissa, kuten esimerkiksi Rockwellin kovuustestitulosten ero ei yleensä ylitä ±1 HRC:tä, Brinell-kovuustestitulosten ero ei yleensä ylitä ±2 %:a ja Vickersin kovuustestitulosten ero ei yleensä ylitä ±1 HV:tä.

7.2 Tulosten soveltaminen ja laadunvalvonta
Kovuuskokeen tulokset eivät ole ainoastaan ​​perusta tuotteen kelpuuttamiselle, vaan myös tärkeä viite laadunvalvonnalle ja prosessin parantamiselle.
Laadunvalvonta: Kovuustestien avulla voidaan havaita ajoissa tuotantoprosessin ongelmia, kuten materiaalivirheitä ja virheellistä lämpökäsittelyä. Jos esimerkiksi testissä havaitaan, että ketjun kovuus on standardin vaatimuksia alhaisempi, lämpökäsittelylämpötila tai pitoaika voi olla riittämätön; jos kovuus on standardin vaatimuksia korkeampi, lämpökäsittelyn sammutus voi olla liian voimakas. Testitulosten perusteella yritys voi mukauttaa tuotantoprosessia ajoissa varmistaakseen tuotteen laadun vakauden ja yhdenmukaisuuden.
Prosessin parantaminen: Kovuustestien tulokset auttavat optimoimaan tarkkuusrullaketjujen valmistusprosessia. Esimerkiksi analysoimalla ketjun kovuuden muutoksia eri lämpökäsittelyprosesseissa yritys voi määrittää optimaaliset lämpökäsittelyparametrit ja parantaa ketjun kulutuskestävyyttä ja väsymiskestävyyttä. Samalla kovuustestaus voi tarjota myös perustan raaka-aineiden valinnalle sen varmistamiseksi, että raaka-aineiden kovuus täyttää suunnitteluvaatimukset, mikä parantaa tuotteen kokonaislaatua.
Tuotteen hyväksyntä ja toimitus: Ennen kuin tuote lähtee tehtaalta, kovuustestien tulokset ovat tärkeä perusta asiakkaan hyväksynnälle. Standardivaatimukset täyttävä kovuustestiraportti voi lisätä asiakkaiden luottamusta tuotteeseen ja edistää tuotteen myyntiä ja markkinointia. Tuotteet, jotka eivät täytä standardeja, yrityksen on käsiteltävä uudelleen, kunnes ne läpäisevät kovuustestin, ennen kuin ne voidaan toimittaa asiakkaille, mikä auttaa parantamaan yrityksen markkinamainetta ja asiakastyytyväisyyttä.
Laadun jäljitettävyys ja jatkuva parantaminen: Kovuuskoetulosten tallentaminen ja analysointi voivat tarjota datatukea laadun jäljitettävyydelle. Kun laatuongelmia ilmenee, yritykset voivat jäljittää testitulokset löytääkseen ongelman perimmäisen syyn ja ryhtyä kohdennettuihin parannustoimenpiteisiin. Samalla testidatan pitkäaikaisen keräämisen ja analysoinnin avulla yritykset voivat löytää mahdollisia laatuongelmia ja prosessien parantamissuuntia sekä saavuttaa jatkuvan laadun parantamisen ja parantamisen.