Gambaran umum uji kekerasan rantai rol presisi

1. Gambaran umum uji kekerasan rantai rol presisi

1.1 Karakteristik dasar rantai rol presisi
Rantai rol presisi adalah jenis rantai yang banyak digunakan dalam transmisi mekanis. Karakteristik dasarnya adalah sebagai berikut:
Komposisi struktural: Rantai rol presisi terdiri dari pelat rantai dalam, pelat rantai luar, poros pin, selongsong, dan rol. Pelat rantai dalam dan pelat rantai luar dihubungkan oleh poros pin, selongsong dipasang pada poros pin, dan rol dipasang di luar selongsong. Struktur ini memungkinkan rantai untuk menahan gaya tarik dan benturan yang besar selama transmisi.
Pemilihan material: Rantai rol presisi biasanya terbuat dari baja karbon berkualitas tinggi atau baja paduan, seperti baja 45, 20CrMnTi, dll. Material ini memiliki kekuatan tinggi, ketangguhan tinggi, dan ketahanan aus yang baik, yang dapat memenuhi persyaratan penggunaan rantai dalam kondisi kerja yang kompleks.
Akurasi dimensi: Persyaratan akurasi dimensi rantai rol presisi sangat tinggi, dan toleransi dimensi pitch, ketebalan pelat rantai, diameter poros pin, dll., umumnya dikontrol dalam ±0,05 mm. Dimensi presisi tinggi dapat memastikan akurasi penyambungan rantai dan sproket, serta mengurangi kesalahan transmisi dan kebisingan.
Perlakuan permukaan: Untuk meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan korosi rantai, rantai rol presisi biasanya diberi perlakuan permukaan, seperti karburisasi, nitridasi, galvanisasi, dll. Karburisasi dapat membuat kekerasan permukaan rantai mencapai 58-62 HRC, nitridasi dapat membuat kekerasan permukaan mencapai 600-800 HV, dan galvanisasi dapat secara efektif mencegah rantai dari karat.
1.2 Pentingnya pengujian kekerasan
Pengujian kekerasan sangat penting dalam pengendalian mutu rantai rol presisi:
Memastikan kekuatan rantai: Kekerasan adalah salah satu indikator penting untuk mengukur kekuatan material. Melalui pengujian kekerasan, dapat dipastikan bahwa kekerasan material rantai rol presisi memenuhi persyaratan desain, sehingga dapat memastikan bahwa rantai dapat menahan tegangan dan benturan yang cukup selama penggunaan, dan menghindari putusnya atau kerusakan rantai akibat kekuatan material yang tidak mencukupi.
Mengevaluasi sifat material: Pengujian kekerasan dapat mencerminkan perubahan mikrostruktur dan kinerja material. Misalnya, kekerasan permukaan rantai setelah perlakuan karburisasi lebih tinggi, sedangkan kekerasan intinya relatif rendah. Melalui pengujian kekerasan, kedalaman dan keseragaman lapisan karburisasi dapat dievaluasi, sehingga dapat dinilai apakah proses perlakuan panas material tersebut wajar.
Pengendalian mutu produksi: Dalam proses produksi rantai rol presisi, pengujian kekerasan merupakan cara efektif untuk pengendalian mutu. Dengan menguji kekerasan bahan baku, produk setengah jadi, dan produk jadi, masalah yang mungkin terjadi dalam proses produksi, seperti cacat material, perlakuan panas yang tidak tepat, dan lain-lain, dapat ditemukan tepat waktu, sehingga tindakan yang sesuai dapat diambil untuk meningkatkan dan memastikan stabilitas serta konsistensi kualitas produk.
Memperpanjang masa pakai: Pengujian kekerasan membantu mengoptimalkan material dan proses pembuatan rantai rol presisi, sehingga meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan lelah rantai. Permukaan rantai dengan kekerasan tinggi dapat lebih tahan terhadap keausan, mengurangi kehilangan gesekan antara rantai dan sproket, memperpanjang masa pakai rantai, dan mengurangi biaya perawatan peralatan.
Memenuhi standar industri: Dalam industri manufaktur mesin, kekerasan rantai rol presisi biasanya perlu memenuhi standar nasional atau internasional yang relevan. Misalnya, GB/T 1243-2006 “Rantai Rol, Rantai Rol Bushing, dan Rantai Bergigi” menetapkan kisaran kekerasan rantai rol presisi. Melalui pengujian kekerasan, dapat dipastikan bahwa produk tersebut memenuhi persyaratan standar dan meningkatkan daya saing pasar produk tersebut.

2. Standar uji kekerasan

2.1 Standar pengujian domestik
Negara saya telah merumuskan serangkaian standar yang jelas dan ketat untuk uji kekerasan rantai rol presisi guna memastikan kualitas produk memenuhi persyaratan.
Dasar standar: Terutama berdasarkan GB/T 1243-2006 “Rantai rol, rantai rol bantalan, dan rantai bergigi” dan standar nasional terkait lainnya. Standar-standar ini menetapkan kisaran kekerasan rantai rol presisi. Misalnya, untuk rantai rol presisi yang terbuat dari baja 45, kekerasan pin dan bantalan umumnya harus dikontrol pada 229-285HBW; untuk rantai yang dikarburisasi, kekerasan permukaan harus mencapai 58-62HRC, dan kedalaman lapisan karburisasi juga harus jelas, biasanya 0,8-1,2 mm.
Metode pengujian: Standar domestik merekomendasikan penggunaan penguji kekerasan Brinell atau penguji kekerasan Rockwell untuk pengujian. Penguji kekerasan Brinell cocok untuk menguji bahan baku dan produk setengah jadi dengan kekerasan rendah, seperti pelat rantai yang belum diberi perlakuan panas. Nilai kekerasan dihitung dengan menerapkan beban tertentu pada permukaan material dan mengukur diameter lekukan; penguji kekerasan Rockwell sering digunakan untuk menguji rantai jadi yang telah diberi perlakuan panas, seperti pin dan selongsong yang dikarburisasi. Alat ini memiliki kecepatan deteksi yang cepat, pengoperasian yang sederhana, dan dapat langsung membaca nilai kekerasan.
Pengambilan sampel dan pengujian komponen: Sesuai dengan persyaratan standar, sejumlah sampel tertentu harus dipilih secara acak untuk pengujian dari setiap batch rantai rol presisi. Untuk setiap rantai, kekerasan berbagai bagian seperti pelat rantai bagian dalam, pelat rantai bagian luar, pin, selongsong, dan rol harus diuji secara terpisah. Misalnya, untuk pin, satu titik uji harus diambil di tengah dan di kedua ujungnya untuk memastikan kelengkapan dan keakuratan hasil pengujian.
Penentuan hasil: Hasil pengujian harus ditentukan secara ketat sesuai dengan rentang kekerasan yang ditentukan dalam standar. Jika nilai kekerasan bagian yang diuji melebihi rentang yang ditentukan dalam standar, misalnya kekerasan pin lebih rendah dari 229HBW atau lebih tinggi dari 285HBW, rantai tersebut dinilai sebagai produk yang tidak memenuhi syarat dan perlu dilakukan perlakuan panas ulang atau tindakan perlakuan lain yang sesuai hingga nilai kekerasannya memenuhi persyaratan standar.

2.2 Standar Pengujian Internasional
Terdapat pula sistem standar yang sesuai untuk pengujian kekerasan rantai rol presisi di dunia, dan standar-standar ini memiliki pengaruh dan pengakuan yang luas di pasar internasional.
Standar ISO: ISO 606 “Rantai dan sproket – Rantai rol dan rantai rol bantalan – Dimensi, toleransi, dan karakteristik dasar” adalah salah satu standar rantai rol presisi yang banyak digunakan di dunia. Standar ini juga memberikan ketentuan rinci untuk pengujian kekerasan rantai rol presisi. Misalnya, untuk rantai rol presisi yang terbuat dari baja paduan, kisaran kekerasannya umumnya 241-321HBW; untuk rantai yang telah dinitrida, kekerasan permukaannya harus mencapai 600-800HV, dan kedalaman lapisan nitridasi harus 0,3-0,6 mm.
Metode pengujian: Standar internasional juga merekomendasikan penggunaan alat uji kekerasan Brinell, alat uji kekerasan Rockwell, dan alat uji kekerasan Vickers untuk pengujian. Alat uji kekerasan Vickers cocok untuk menguji bagian-bagian dengan kekerasan permukaan yang lebih tinggi pada rantai rol presisi, seperti permukaan rol setelah perlakuan nitridasi, karena lekukannya yang kecil. Alat ini dapat mengukur nilai kekerasan dengan lebih akurat, terutama saat menguji bagian-bagian berukuran kecil dan berdinding tipis.
Lokasi pengambilan sampel dan pengujian: Kuantitas sampel dan lokasi pengujian yang dipersyaratkan oleh standar internasional serupa dengan standar domestik, tetapi pemilihan lokasi pengujian lebih rinci. Misalnya, ketika menguji kekerasan rol, sampel perlu diambil dan diuji pada keliling luar dan permukaan ujung rol untuk mengevaluasi secara komprehensif keseragaman kekerasan rol. Selain itu, pengujian kekerasan juga diperlukan untuk bagian penghubung rantai, seperti pelat penghubung rantai dan pin penghubung, untuk memastikan kekuatan dan keandalan seluruh rantai.
Penilaian hasil: Standar internasional lebih ketat dalam menilai hasil uji kekerasan. Jika hasil uji tidak memenuhi persyaratan standar, rantai tersebut tidak hanya akan dinilai tidak memenuhi syarat, tetapi rantai lain dari batch produk yang sama juga perlu diambil sampel ulang. Jika masih ada produk yang tidak memenuhi syarat setelah pengambilan sampel ulang, batch produk tersebut harus diproses ulang hingga kekerasan semua rantai memenuhi persyaratan standar. Mekanisme penilaian yang ketat ini secara efektif menjamin tingkat kualitas dan keandalan rantai rol presisi di pasar internasional.

3. Metode uji kekerasan

3.1 Metode uji kekerasan Rockwell
Metode uji kekerasan Rockwell adalah salah satu metode uji kekerasan yang paling banyak digunakan saat ini, terutama cocok untuk menguji kekerasan material logam seperti rantai rol presisi.
Prinsip: Metode ini menentukan nilai kekerasan dengan mengukur kedalaman indentor (kerucut intan atau bola karbida) yang ditekan ke permukaan material di bawah beban tertentu. Metode ini dicirikan oleh pengoperasian yang sederhana dan cepat, serta dapat langsung membaca nilai kekerasan tanpa perhitungan yang rumit dan alat ukur.
Lingkup aplikasi: Untuk mendeteksi rantai rol presisi, metode uji kekerasan Rockwell terutama digunakan untuk mengukur kekerasan rantai jadi setelah perlakuan panas, seperti pin dan selongsong. Hal ini karena bagian-bagian ini memiliki kekerasan yang lebih tinggi setelah perlakuan panas dan ukurannya relatif besar, sehingga cocok untuk diuji dengan alat uji kekerasan Rockwell.
Akurasi deteksi: Uji kekerasan Rockwell memiliki akurasi tinggi dan dapat secara akurat mencerminkan perubahan kekerasan material. Kesalahan pengukurannya umumnya berada dalam ±1HRC, yang dapat memenuhi persyaratan pengujian kekerasan rantai rol presisi.
Penerapan praktis: Dalam pengujian sebenarnya, alat uji kekerasan Rockwell biasanya menggunakan skala HRC, yang cocok untuk menguji material dengan rentang kekerasan 20-70 HRC. Misalnya, untuk pin rantai rol presisi yang telah dikarburisasi, kekerasan permukaannya biasanya antara 58-62 HRC. Alat uji kekerasan Rockwell dapat mengukur nilai kekerasannya dengan cepat dan akurat, memberikan dasar yang andal untuk pengendalian mutu.

3.2 Metode uji kekerasan Brinell
Metode uji kekerasan Brinell adalah metode uji kekerasan klasik yang banyak digunakan dalam pengukuran kekerasan berbagai material logam, termasuk bahan baku dan produk setengah jadi dari rantai rol presisi.
Prinsip: Metode ini menekan bola baja keras atau bola karbida dengan diameter tertentu ke permukaan material di bawah pengaruh beban tertentu dan menahannya selama waktu tertentu, kemudian melepaskan beban, mengukur diameter lekukan, dan menentukan nilai kekerasan dengan menghitung tekanan rata-rata pada luas permukaan bulat dari lekukan tersebut.
Lingkup aplikasi: Metode uji kekerasan Brinell cocok untuk menguji material logam dengan kekerasan rendah, seperti bahan baku rantai rol presisi (misalnya baja 45) dan produk setengah jadi yang belum mengalami perlakuan panas. Karakteristiknya adalah lekukan yang besar, yang dapat mencerminkan karakteristik kekerasan makroskopis material dan cocok untuk mengukur material dalam kisaran kekerasan menengah.
Akurasi deteksi: Akurasi deteksi kekerasan Brinell relatif tinggi, dan kesalahan pengukuran umumnya berada dalam ±2%. Akurasi pengukuran diameter lekukan secara langsung memengaruhi akurasi nilai kekerasan, sehingga alat ukur presisi tinggi seperti mikroskop baca diperlukan dalam pengoperasian sebenarnya.
Penerapan praktis: Dalam proses produksi rantai rol presisi, metode uji kekerasan Brinell sering digunakan untuk menguji kekerasan bahan baku guna memastikan bahwa bahan tersebut memenuhi persyaratan desain. Misalnya, untuk rantai rol presisi yang terbuat dari baja 45, kekerasan bahan baku umumnya harus dikontrol antara 170-230 HBW. Melalui uji kekerasan Brinell, nilai kekerasan bahan baku dapat diukur secara akurat, dan kekerasan bahan yang tidak memenuhi syarat dapat ditemukan tepat waktu, sehingga mencegah bahan yang tidak memenuhi syarat memasuki tahapan produksi selanjutnya.

3.3 Metode uji kekerasan Vickers
Metode uji kekerasan Vickers adalah metode yang cocok untuk mengukur kekerasan komponen berukuran kecil dan berdinding tipis, serta memiliki keunggulan unik dalam uji kekerasan rantai rol presisi.
Prinsip: Metode ini menekan tetrahedron berlian dengan sudut puncak 136° di bawah beban tertentu ke permukaan material yang akan diuji, mempertahankan beban selama waktu yang ditentukan, kemudian melepaskan beban, mengukur panjang diagonal lekukan, dan menentukan nilai kekerasan dengan menghitung tekanan rata-rata pada area permukaan kerucut lekukan tersebut.
Lingkup aplikasi: Metode uji kekerasan Vickers cocok untuk mengukur material dengan rentang kekerasan yang luas, terutama untuk mendeteksi bagian dengan kekerasan permukaan tinggi pada rantai rol presisi, seperti permukaan rol setelah perlakuan nitridasi. Indentasinya kecil, dan dapat mengukur kekerasan bagian berukuran kecil dan berdinding tipis secara akurat, sehingga cocok untuk deteksi dengan persyaratan tinggi terhadap keseragaman kekerasan permukaan.
Akurasi deteksi: Uji kekerasan Vickers memiliki akurasi tinggi, dan kesalahan pengukuran umumnya berada dalam ±1HV. Akurasi pengukuran panjang diagonal lekukan sangat penting untuk akurasi nilai kekerasan, sehingga diperlukan mikroskop pengukur presisi tinggi untuk pengukuran.
Penerapan praktis: Dalam pengujian kekerasan rantai rol presisi, metode pengujian kekerasan Vickers sering digunakan untuk mendeteksi kekerasan permukaan rol. Misalnya, untuk rol yang telah dinitrida, kekerasan permukaannya harus mencapai 600-800 HV. Melalui pengujian kekerasan Vickers, nilai kekerasan pada berbagai posisi di permukaan rol dapat diukur secara akurat, dan kedalaman serta keseragaman lapisan nitridasi dapat dievaluasi, sehingga memastikan bahwa kekerasan permukaan rol memenuhi persyaratan desain dan meningkatkan ketahanan aus serta umur pakai rantai.

4. Alat uji kekerasan

4.1 Jenis dan prinsip instrumen
Instrumen pengujian kekerasan merupakan alat kunci untuk memastikan keakuratan pengujian kekerasan rantai rol presisi. Instrumen pengujian kekerasan yang umum digunakan terutama terdiri dari jenis-jenis berikut:
Alat uji kekerasan Brinell: Prinsip kerjanya adalah menekan bola baja keras atau bola karbida dengan diameter tertentu ke permukaan material di bawah beban tertentu, menahannya selama waktu tertentu, kemudian melepaskan beban, dan menghitung nilai kekerasan dengan mengukur diameter lekukan. Alat uji kekerasan Brinell cocok untuk menguji material logam dengan kekerasan rendah, seperti bahan baku rantai rol presisi dan produk setengah jadi yang belum diberi perlakuan panas. Karakteristiknya adalah lekukan yang besar, yang dapat mencerminkan karakteristik kekerasan makroskopis material. Alat ini cocok untuk mengukur material dalam kisaran kekerasan menengah, dan kesalahan pengukuran umumnya berada dalam ±2%.
Alat uji kekerasan Rockwell: Instrumen ini menentukan nilai kekerasan dengan mengukur kedalaman indentor (kerucut intan atau bola karbida) yang ditekan ke permukaan material di bawah beban tertentu. Alat uji kekerasan Rockwell mudah dan cepat dioperasikan, dan dapat langsung membaca nilai kekerasan tanpa perhitungan dan alat ukur yang rumit. Alat ini terutama digunakan untuk mengukur kekerasan rantai jadi setelah perlakuan panas, seperti pin dan selongsong. Kesalahan pengukuran umumnya berada dalam ±1HRC, yang dapat memenuhi persyaratan pengujian kekerasan rantai rol presisi.
Alat uji kekerasan Vickers: Prinsip kerja alat uji kekerasan Vickers adalah menekan piramida segi empat intan dengan sudut puncak 136° di bawah beban tertentu ke permukaan material yang akan diuji, menahannya selama waktu yang ditentukan, melepaskan beban, mengukur panjang diagonal lekukan, dan menentukan nilai kekerasan dengan menghitung tekanan rata-rata yang ditanggung oleh luas permukaan kerucut lekukan. Alat uji kekerasan Vickers cocok untuk mengukur material dengan rentang kekerasan yang luas, terutama untuk menguji bagian-bagian dengan kekerasan permukaan yang lebih tinggi pada rantai rol presisi, seperti permukaan rol setelah perlakuan nitridasi. Lekukannya kecil, dan dapat mengukur kekerasan bagian-bagian berukuran kecil dan berdinding tipis secara akurat, dan kesalahan pengukuran umumnya berada dalam ±1HV.

4.2 Pemilihan dan kalibrasi instrumen
Memilih alat uji kekerasan yang sesuai dan mengkalibrasinya secara akurat merupakan dasar untuk memastikan keandalan hasil pengujian:
Pemilihan instrumen: Pilih instrumen pengujian kekerasan yang sesuai dengan persyaratan pengujian rantai rol presisi. Untuk bahan baku dan produk setengah jadi yang belum diberi perlakuan panas, sebaiknya pilih alat uji kekerasan Brinell; untuk rantai jadi yang telah diberi perlakuan panas, seperti pin dan selongsong, sebaiknya pilih alat uji kekerasan Rockwell; untuk bagian dengan kekerasan permukaan yang lebih tinggi, seperti permukaan rol setelah perlakuan nitridasi, sebaiknya pilih alat uji kekerasan Vickers. Selain itu, faktor-faktor seperti akurasi, rentang pengukuran, dan kemudahan pengoperasian instrumen juga harus dipertimbangkan untuk memenuhi persyaratan berbagai mata rantai yang diuji.
Kalibrasi instrumen: Instrumen penguji kekerasan harus dikalibrasi sebelum digunakan untuk memastikan keakuratan hasil pengukurannya. Kalibrasi harus dilakukan oleh lembaga kalibrasi yang berkualifikasi atau personel profesional sesuai dengan standar dan spesifikasi yang relevan. Isi kalibrasi meliputi akurasi beban instrumen, ukuran dan bentuk indentor, akurasi alat ukur, dll. Siklus kalibrasi umumnya ditentukan berdasarkan frekuensi penggunaan dan stabilitas instrumen, biasanya 6 bulan hingga 1 tahun. Instrumen yang telah dikalibrasi dan memenuhi syarat harus disertai dengan sertifikat kalibrasi, dan tanggal kalibrasi serta masa berlakunya harus dicantumkan pada instrumen untuk memastikan keandalan dan ketertelusuran hasil pengujian.

5. Proses uji kekerasan

5.1 Persiapan dan pengolahan sampel
Persiapan sampel merupakan mata rantai dasar dalam pengujian kekerasan rantai rol presisi, yang secara langsung memengaruhi akurasi dan keandalan hasil pengujian.
Jumlah sampel: Sesuai dengan persyaratan standar nasional GB/T 1243-2006 dan standar internasional ISO 606, sejumlah sampel tertentu harus dipilih secara acak untuk pengujian dari setiap batch rantai rol presisi. Biasanya, 3-5 rantai dipilih dari setiap batch sebagai sampel uji untuk memastikan keterwakilan sampel.
Lokasi pengambilan sampel: Untuk setiap rantai, kekerasan bagian-bagian yang berbeda seperti pelat penghubung dalam, pelat penghubung luar, poros pin, selongsong, dan rol harus diuji secara terpisah. Misalnya, untuk poros pin, satu titik uji harus diambil di tengah dan di kedua ujungnya; untuk rol, keliling luar dan permukaan ujung rol harus diambil sampel dan diuji secara terpisah untuk mengevaluasi secara komprehensif keseragaman kekerasan setiap komponen.
Pemrosesan sampel: Selama proses pengambilan sampel, permukaan sampel harus bersih dan rata, bebas dari minyak, karat, atau kotoran lainnya. Untuk sampel dengan kerak oksida atau lapisan pada permukaannya, pembersihan atau penghilangan yang sesuai harus dilakukan terlebih dahulu. Misalnya, untuk rantai galvanis, lapisan galvanis pada permukaan harus dihilangkan sebelum pengujian kekerasan.

5.2 Langkah-langkah pengoperasian pengujian
Tahapan operasi pengujian merupakan inti dari proses pengujian kekerasan dan perlu dioperasikan secara ketat sesuai dengan standar dan spesifikasi untuk memastikan keakuratan hasil pengujian.
Pemilihan dan kalibrasi instrumen: Pilih instrumen uji kekerasan yang sesuai dengan rentang kekerasan dan karakteristik material objek uji. Misalnya, untuk pin dan selongsong yang dikarburisasi, harus dipilih alat uji kekerasan Rockwell; untuk bahan baku dan produk setengah jadi yang belum diberi perlakuan panas, harus dipilih alat uji kekerasan Brinell; untuk rol dengan kekerasan permukaan yang lebih tinggi, harus dipilih alat uji kekerasan Vickers. Sebelum pengujian, instrumen uji kekerasan harus dikalibrasi untuk memastikan bahwa akurasi beban, ukuran dan bentuk indentor, serta akurasi alat ukur memenuhi persyaratan. Instrumen yang telah dikalibrasi dan memenuhi syarat harus disertai dengan sertifikat kalibrasi, dan tanggal kalibrasi serta masa berlakunya harus dicantumkan pada instrumen.
Prosedur pengujian: Letakkan sampel di atas meja kerja penguji kekerasan untuk memastikan permukaan sampel tegak lurus terhadap indentor. Sesuai dengan prosedur pengoperasian metode pengujian kekerasan yang dipilih, berikan beban dan pertahankan selama waktu yang ditentukan, kemudian lepaskan beban dan ukur ukuran atau kedalaman lekukan. Misalnya, dalam pengujian kekerasan Rockwell, indentor kerucut intan atau bola karbida ditekan ke permukaan material yang diuji dengan beban tertentu (misalnya 150 kgf), dan beban dilepas setelah 10-15 detik, dan nilai kekerasan langsung dibaca; dalam pengujian kekerasan Brinell, bola baja yang dikeraskan atau bola karbida dengan diameter tertentu ditekan ke permukaan material yang diuji di bawah beban tertentu (misalnya 3000 kgf), dan beban dilepas setelah 10-15 detik. Diameter lekukan diukur menggunakan mikroskop baca, dan nilai kekerasan diperoleh dengan perhitungan.
Pengujian berulang: Untuk memastikan keandalan hasil pengujian, setiap titik uji harus diuji berulang kali beberapa kali, dan nilai rata-rata diambil sebagai hasil pengujian akhir. Dalam keadaan normal, setiap titik uji harus diuji berulang kali 3-5 kali untuk mengurangi kesalahan pengukuran.

5.3 Pencatatan dan analisis data
Pencatatan dan analisis data merupakan mata rantai terakhir dalam proses pengujian kekerasan. Dengan mengurutkan dan menganalisis data pengujian, kesimpulan ilmiah dan rasional dapat ditarik, yang memberikan dasar untuk pengendalian mutu produk.
Pencatatan data: Semua data yang diperoleh selama proses pengujian harus dicatat secara rinci dalam laporan pengujian, termasuk nomor sampel, lokasi pengujian, metode pengujian, nilai kekerasan, tanggal pengujian, personel pengujian, dan informasi lainnya. Catatan data harus jelas, akurat, dan lengkap untuk memudahkan referensi dan analisis selanjutnya.
Analisis data: Analisis statistik data uji, perhitungan parameter statistik seperti nilai kekerasan rata-rata dan deviasi standar dari setiap titik uji, serta evaluasi keseragaman dan konsistensi kekerasan. Misalnya, jika kekerasan rata-rata pin dari satu batch rantai rol presisi adalah 250 HBW dan deviasi standarnya adalah 5 HBW, itu berarti kekerasan batch rantai tersebut relatif seragam dan pengendalian kualitasnya baik; jika deviasi standarnya besar, mungkin ada fluktuasi kualitas dalam proses produksi, dan diperlukan penyelidikan lebih lanjut tentang penyebabnya dan langkah-langkah perbaikan.
Penentuan hasil: Bandingkan hasil pengujian dengan rentang kekerasan yang ditentukan dalam standar nasional atau internasional untuk menentukan apakah sampel tersebut memenuhi syarat. Jika nilai kekerasan pada lokasi pengujian melebihi rentang yang ditentukan dalam standar, misalnya kekerasan pin lebih rendah dari 229HBW atau lebih tinggi dari 285HBW, rantai tersebut dinilai sebagai produk yang tidak memenuhi syarat dan perlu dilakukan perlakuan panas ulang atau tindakan perlakuan lain yang sesuai hingga nilai kekerasannya memenuhi persyaratan standar. Untuk produk yang tidak memenuhi syarat, kondisi ketidaklayakannya harus dicatat secara rinci dan alasannya harus dianalisis agar dapat dilakukan tindakan perbaikan yang tepat sasaran untuk meningkatkan kualitas produk.

6. Faktor-faktor yang mempengaruhi uji kekerasan

6.1 Dampak lingkungan pengujian

Lingkungan pengujian memiliki pengaruh penting terhadap keakuratan hasil uji kekerasan rantai rol presisi.

Pengaruh Suhu: Perubahan suhu akan memengaruhi akurasi alat uji kekerasan dan kinerja kekerasan material. Misalnya, ketika suhu lingkungan terlalu tinggi atau terlalu rendah, bagian mekanis dan komponen elektronik alat uji kekerasan dapat memuai dan menyusut karena panas, sehingga mengakibatkan kesalahan pengukuran. Secara umum, kisaran suhu operasi optimal alat uji kekerasan Brinell, Rockwell, dan Vickers adalah 10℃-35℃. Ketika kisaran suhu ini terlampaui, kesalahan pengukuran alat uji kekerasan dapat meningkat sekitar ±1HRC atau ±2HV. Pada saat yang sama, pengaruh suhu terhadap kekerasan material tidak dapat diabaikan. Misalnya, untuk material rantai rol presisi, seperti baja 45#, kekerasannya mungkin sedikit meningkat di lingkungan suhu rendah, sedangkan di lingkungan suhu tinggi, kekerasannya akan menurun. Oleh karena itu, ketika melakukan pengujian kekerasan, pengujian tersebut sebaiknya dilakukan dalam lingkungan dengan suhu konstan sebisa mungkin, dan suhu lingkungan pada saat itu harus dicatat agar hasil pengujian dapat dikoreksi.
Pengaruh Kelembapan: Pengaruh kelembapan pada pengujian kekerasan terutama tercermin pada komponen elektronik penguji kekerasan dan permukaan sampel. Kelembapan yang berlebihan dapat menyebabkan komponen elektronik penguji kekerasan menjadi lembap, sehingga memengaruhi akurasi dan stabilitas pengukurannya. Misalnya, ketika kelembapan relatif melebihi 80%, kesalahan pengukuran penguji kekerasan dapat meningkat sekitar ±0,5HRC atau ±1HV. Selain itu, kelembapan juga dapat membentuk lapisan air pada permukaan sampel, yang memengaruhi kontak antara indentor penguji kekerasan dan permukaan sampel, sehingga mengakibatkan kesalahan pengukuran. Untuk pengujian kekerasan rantai rol presisi, disarankan untuk dilakukan di lingkungan dengan kelembapan relatif 30%-70% untuk memastikan keandalan hasil pengujian.
Pengaruh Getaran: Getaran di lingkungan pengujian akan mengganggu pengujian kekerasan. Misalnya, getaran yang dihasilkan oleh pengoperasian peralatan pemrosesan mekanis di dekatnya dapat menyebabkan indentor alat uji kekerasan mengalami sedikit pergeseran selama proses pengukuran, sehingga mengakibatkan kesalahan pengukuran. Getaran juga dapat memengaruhi akurasi dan stabilitas penerapan beban pada alat uji kekerasan, sehingga memengaruhi akurasi nilai kekerasan. Secara umum, ketika melakukan pengujian kekerasan di lingkungan dengan getaran yang besar, kesalahan pengukuran dapat meningkat sekitar ±0,5HRC atau ±1HV. Oleh karena itu, ketika melakukan pengujian kekerasan, Anda harus mencoba memilih tempat yang jauh dari sumber getaran dan mengambil tindakan pengurangan getaran yang sesuai, seperti memasang bantalan peredam getaran di bagian bawah alat uji kekerasan, untuk mengurangi dampak getaran pada hasil pengujian.

6.2 Pengaruh operator
Tingkat profesionalisme operator dan kebiasaan pengoperasian memiliki dampak penting terhadap keakuratan hasil uji kekerasan rantai rol presisi.
Keterampilan pengoperasian: Kemahiran operator dalam mengoperasikan instrumen pengujian kekerasan secara langsung memengaruhi akurasi hasil pengujian. Misalnya, untuk alat uji kekerasan Brinell, operator perlu mengukur diameter lekukan dengan akurat, dan kesalahan pengukuran dapat menyebabkan penyimpangan pada nilai kekerasan. Jika operator tidak terbiasa dengan penggunaan alat ukur, kesalahan pengukuran dapat meningkat sekitar ±2%. Untuk alat uji kekerasan Rockwell dan Vickers, operator perlu menerapkan beban dengan benar dan membaca nilai kekerasan. Pengoperasian yang tidak tepat dapat menyebabkan kesalahan pengukuran meningkat sekitar ±1HRC atau ±1HV. Oleh karena itu, operator harus menjalani pelatihan profesional dan mahir dalam metode pengoperasian dan tindakan pencegahan instrumen pengujian kekerasan untuk memastikan akurasi hasil pengujian.
Pengalaman pengujian: Pengalaman operator dalam melakukan pengujian juga akan memengaruhi keakuratan hasil pengujian kekerasan. Operator yang berpengalaman dapat menilai dengan lebih baik masalah yang mungkin timbul selama pengujian dan mengambil tindakan yang sesuai untuk memperbaikinya. Misalnya, selama pengujian, jika nilai kekerasan ditemukan tidak normal, operator yang berpengalaman dapat menilai apakah ada masalah dengan sampel itu sendiri, atau operasi pengujian atau instrumen yang gagal berdasarkan pengalaman dan pengetahuan profesional, dan menanganinya tepat waktu. Operator yang kurang berpengalaman mungkin menangani hasil yang tidak normal secara tidak tepat, sehingga mengakibatkan kesalahan penilaian. Oleh karena itu, perusahaan harus fokus pada pengembangan pengalaman pengujian operator dan meningkatkan tingkat pengujian operator melalui pelatihan dan praktik rutin.
Tanggung Jawab: Tanggung jawab operator juga sangat penting untuk keakuratan hasil uji kekerasan. Operator dengan rasa tanggung jawab yang kuat akan secara ketat mengikuti standar dan spesifikasi, mencatat data uji dengan cermat, dan menganalisis hasil uji dengan teliti. Misalnya, selama pengujian, operator perlu mengulangi pengujian untuk setiap titik uji beberapa kali dan mengambil nilai rata-rata sebagai hasil uji akhir. Jika operator tidak bertanggung jawab, langkah-langkah pengujian yang diulang mungkin terlewatkan, sehingga mengurangi keandalan hasil uji. Oleh karena itu, perusahaan harus memperkuat pendidikan tanggung jawab operator untuk memastikan ketelitian dan keakuratan pekerjaan pengujian.

6.3 Dampak akurasi peralatan
Keakuratan alat uji kekerasan merupakan faktor kunci yang memengaruhi keakuratan hasil uji kekerasan rantai rol presisi.
Akurasi instrumen: Akurasi instrumen penguji kekerasan secara langsung memengaruhi akurasi hasil pengujian. Misalnya, kesalahan pengukuran penguji kekerasan Brinell umumnya berada dalam ±2%, kesalahan pengukuran penguji kekerasan Rockwell umumnya berada dalam ±1HRC, dan kesalahan pengukuran penguji kekerasan Vickers umumnya berada dalam ±1HV. Jika akurasi instrumen tidak memenuhi persyaratan, akurasi hasil pengujian tidak dapat dijamin. Oleh karena itu, saat memilih instrumen penguji kekerasan, instrumen dengan akurasi tinggi dan stabilitas yang baik harus dipilih, dan kalibrasi serta perawatan harus dilakukan secara teratur untuk memastikan bahwa akurasi instrumen memenuhi persyaratan pengujian.
Kalibrasi instrumen: Kalibrasi instrumen penguji kekerasan merupakan dasar untuk memastikan keakuratan hasil pengujian. Kalibrasi instrumen harus dilakukan oleh lembaga kalibrasi yang berkualifikasi atau personel profesional dan dioperasikan sesuai dengan standar dan spesifikasi yang relevan. Isi kalibrasi meliputi akurasi beban instrumen, ukuran dan bentuk indentor, akurasi alat ukur, dll. Siklus kalibrasi umumnya ditentukan berdasarkan frekuensi penggunaan dan stabilitas instrumen, biasanya 6 bulan hingga 1 tahun. Instrumen yang telah dikalibrasi dan memenuhi syarat harus disertai dengan sertifikat kalibrasi, dan tanggal kalibrasi serta masa berlakunya harus dicantumkan pada instrumen. Jika instrumen tidak dikalibrasi atau kalibrasi gagal, keakuratan hasil pengujian tidak dapat dijamin. Misalnya, penguji kekerasan yang tidak dikalibrasi dapat menyebabkan kesalahan pengukuran meningkat sekitar ±2HRC atau ±5HV.
Pemeliharaan instrumen: Pemeliharaan instrumen pengujian kekerasan juga merupakan mata rantai kunci untuk memastikan keakuratan hasil pengujian. Selama penggunaan instrumen, keakuratan dapat berubah karena keausan mekanis, penuaan komponen elektronik, dan lain-lain. Oleh karena itu, perusahaan harus membangun sistem pemeliharaan instrumen yang lengkap dan secara teratur memelihara dan memperbaiki instrumen tersebut. Misalnya, membersihkan lensa optik instrumen secara teratur, memeriksa keausan indentor, mengkalibrasi sensor beban, dan lain-lain. Melalui pemeliharaan rutin, masalah pada instrumen dapat ditemukan dan diatasi tepat waktu untuk memastikan keakuratan dan stabilitas instrumen.

7. Penentuan dan penerapan hasil uji kekerasan

7.1 Standar penentuan hasil
Penentuan hasil uji kekerasan rantai rol presisi dilakukan secara ketat sesuai dengan standar yang relevan untuk memastikan bahwa kualitas produk memenuhi persyaratan.
Penentuan standar domestik: Menurut standar nasional seperti GB/T 1243-2006 “Rantai Rol, Rantai Rol Bushing, dan Rantai Bergigi”, rantai rol presisi dari berbagai material dan proses perlakuan panas memiliki persyaratan rentang kekerasan yang jelas. Misalnya, untuk rantai rol presisi yang terbuat dari baja 45, kekerasan pin dan bushing harus dikontrol pada 229-285HBW; kekerasan permukaan rantai setelah perlakuan karburisasi harus mencapai 58-62HRC, dan kedalaman lapisan karburisasi adalah 0,8-1,2 mm. Jika hasil pengujian melebihi rentang ini, seperti kekerasan pin lebih rendah dari 229HBW atau lebih tinggi dari 285HBW, maka akan dinilai tidak memenuhi syarat.
Penilaian standar internasional: Menurut ISO 606 dan standar internasional lainnya, kisaran kekerasan rantai rol presisi yang terbuat dari baja paduan umumnya adalah 241-321HBW, kekerasan permukaan rantai setelah perlakuan nitridasi harus mencapai 600-800HV, dan kedalaman lapisan nitridasi harus 0,3-0,6mm. Standar internasional lebih ketat dalam menilai hasilnya. Jika hasil pengujian tidak memenuhi persyaratan, rantai tersebut tidak hanya akan dinilai tidak memenuhi syarat, tetapi produk dari batch yang sama juga perlu diambil sampelnya dua kali. Jika masih ada produk yang tidak memenuhi syarat, batch produk tersebut harus diproses ulang.
Persyaratan pengulangan dan reproduksibilitas: Untuk memastikan keandalan hasil pengujian, setiap titik uji perlu diuji berulang kali, biasanya 3-5 kali, dan nilai rata-rata diambil sebagai hasil akhir. Perbedaan hasil pengujian sampel yang sama oleh operator yang berbeda harus dikendalikan dalam rentang tertentu, misalnya perbedaan hasil uji kekerasan Rockwell umumnya tidak melebihi ±1HRC, perbedaan hasil uji kekerasan Brinell umumnya tidak melebihi ±2%, dan perbedaan hasil uji kekerasan Vickers umumnya tidak melebihi ±1HV.

7.2 Penerapan hasil dan pengendalian mutu
Hasil uji kekerasan tidak hanya menjadi dasar untuk menentukan apakah produk tersebut memenuhi syarat, tetapi juga merupakan referensi penting untuk pengendalian mutu dan peningkatan proses.
Pengendalian mutu: Melalui pengujian kekerasan, masalah dalam proses produksi, seperti cacat material dan perlakuan panas yang tidak tepat, dapat ditemukan tepat waktu. Misalnya, jika pengujian menemukan bahwa kekerasan rantai lebih rendah dari persyaratan standar, mungkin suhu perlakuan panas tidak mencukupi atau waktu penahanan tidak cukup; jika kekerasan lebih tinggi dari persyaratan standar, mungkin pendinginan perlakuan panas berlebihan. Berdasarkan hasil pengujian, perusahaan dapat menyesuaikan proses produksi tepat waktu untuk memastikan stabilitas dan konsistensi kualitas produk.
Peningkatan proses: Hasil uji kekerasan membantu mengoptimalkan proses pembuatan rantai rol presisi. Misalnya, dengan menganalisis perubahan kekerasan rantai di bawah proses perlakuan panas yang berbeda, perusahaan dapat menentukan parameter perlakuan panas yang optimal dan meningkatkan ketahanan aus dan ketahanan lelah rantai. Pada saat yang sama, pengujian kekerasan juga dapat memberikan dasar untuk pemilihan bahan baku guna memastikan bahwa kekerasan bahan baku memenuhi persyaratan desain, sehingga meningkatkan kualitas produk secara keseluruhan.
Penerimaan dan pengiriman produk: Sebelum produk meninggalkan pabrik, hasil uji kekerasan merupakan dasar penting untuk penerimaan pelanggan. Laporan uji kekerasan yang memenuhi persyaratan standar dapat meningkatkan kepercayaan pelanggan terhadap produk dan mendorong penjualan serta pemasaran produk. Untuk produk yang tidak memenuhi standar, perusahaan perlu memproses ulang hingga lulus uji kekerasan sebelum dapat dikirim ke pelanggan, yang membantu meningkatkan reputasi pasar perusahaan dan kepuasan pelanggan.
Ketertelusuran kualitas dan peningkatan berkelanjutan: Pencatatan dan analisis hasil uji kekerasan dapat memberikan dukungan data untuk ketertelusuran kualitas. Ketika masalah kualitas terjadi, perusahaan dapat menelusuri hasil uji untuk menemukan akar penyebab masalah dan mengambil langkah-langkah perbaikan yang tepat sasaran. Pada saat yang sama, melalui akumulasi dan analisis data uji jangka panjang, perusahaan dapat menemukan potensi masalah kualitas dan arah perbaikan proses, serta mencapai peningkatan dan pengembangan kualitas yang berkelanjutan.