Tikslios ritininės grandinės kietumo bandymo apžvalga

1. Tiksliosios ritininės grandinės kietumo bandymo apžvalga

1.1 Pagrindinės tiksliosios ritininės grandinės charakteristikos
Tikslioji ritininė grandinė yra grandinės rūšis, plačiai naudojama mechaninėse transmisijose. Jos pagrindinės charakteristikos yra šios:
Konstrukcinė sudėtis: Tikslioji ritininė grandinė susideda iš vidinės grandinės plokštės, išorinės grandinės plokštės, kaiščio veleno, įvorės ir volelio. Vidinė grandinės plokštė ir išorinė grandinės plokštė yra sujungtos kaiščio velenu, įvorė yra uždėta ant kaiščio veleno, o volelis yra sumontuotas įvorės išorėje. Ši konstrukcija leidžia grandinei atlaikyti dideles tempimo ir smūgio jėgas perdavimo metu.
Medžiagų pasirinkimas: Tiksliosios ritininės grandinės paprastai gaminamos iš aukštos kokybės anglinio plieno arba legiruotojo plieno, pavyzdžiui, 45 plieno, 20CrMnTi ir kt. Šios medžiagos pasižymi dideliu stiprumu, dideliu tvirtumu ir geru atsparumu dilimui, todėl gali atitikti grandinės naudojimo reikalavimus sudėtingomis darbo sąlygomis.
Matmenų tikslumas: Tiksliųjų ritininių grandinių matmenų tikslumo reikalavimai yra aukšti, o žingsnio, grandinės plokštės storio, kaiščio veleno skersmens ir kt. matmenų tolerancijos paprastai kontroliuojamos ±0,05 mm ribose. Didelio tikslumo matmenys gali užtikrinti grandinės ir žvaigždės sujungimo tikslumą, sumažinti perdavimo paklaidas ir triukšmą.
Paviršiaus apdorojimas: Siekiant pagerinti grandinės atsparumą dilimui ir korozijai, tiksliųjų ritininių grandinių paviršius paprastai apdorojamas, pavyzdžiui, anglinant, nitrinant, cinkuojant ir kt. Anglinant grandinės paviršiaus kietumas gali siekti 58–62 HRC, nitrinant – 600–800 HV, o cinkavimas gali veiksmingai apsaugoti grandinę nuo rūdijimo.
1.2 Kietumo bandymų svarba
Kietumo bandymai yra labai svarbūs kontroliuojant tiksliųjų ritininių grandinių kokybę:
Užtikrinkite grandinės stiprumą: Kietumas yra vienas iš svarbių medžiagos stiprumo matavimo rodiklių. Kietumo bandymu galima užtikrinti, kad tikslios ritininės grandinės medžiagos kietumas atitiktų projektavimo reikalavimus, siekiant užtikrinti, kad grandinė naudojimo metu atlaikytų pakankamą įtempimą ir smūgį, ir išvengti grandinės lūžimo ar pažeidimo dėl nepakankamo medžiagos stiprumo.
Įvertinkite medžiagos savybes: Kietumo bandymas gali atspindėti medžiagos mikrostruktūrą ir eksploatacinių savybių pokyčius. Pavyzdžiui, grandinės paviršiaus kietumas po įanglinimo yra didesnis, o šerdies kietumas yra santykinai mažas. Kietumo bandymu galima įvertinti įanglinimo sluoksnio gylį ir vienodumą, kad būtų galima nuspręsti, ar medžiagos terminio apdorojimo procesas yra tinkamas.
Kontroliuokite gamybos kokybę: Tiksliųjų ritininių grandinių gamybos procese kietumo bandymai yra veiksminga kokybės kontrolės priemonė. Bandant žaliavų, pusgaminių ir gatavų gaminių kietumą, galima laiku aptikti gamybos procese galinčias kilti problemas, tokias kaip medžiagų defektai, netinkamas terminis apdorojimas ir kt., kad būtų galima imtis atitinkamų priemonių produkto kokybės gerinimui ir stabilumui bei nuoseklumui užtikrinti.
Pailginti tarnavimo laiką: Kietumo bandymai padeda optimizuoti tiksliųjų ritininių grandinių medžiagas ir gamybos procesus, taip pagerinant grandinės atsparumą dilimui ir nuovargiui. Didelio kietumo grandinės paviršius gali geriau atsispirti dilimui, sumažinti trinties nuostolius tarp grandinės ir žvaigždės, pailginti grandinės tarnavimo laiką ir sumažinti įrangos priežiūros išlaidas.
Atitikti pramonės standartus: Mašinų gamybos pramonėje tiksliųjų ritininių grandinių kietumas paprastai turi atitikti atitinkamus nacionalinius arba tarptautinius standartus. Pavyzdžiui, GB/T 1243-2006 „Ritininės grandinės, įvorinės ritininės grandinės ir dantytos grandinės“ nustato tiksliųjų ritininių grandinių kietumo diapazoną. Atlikus kietumo bandymus, galima užtikrinti, kad produktas atitiktų standartinius reikalavimus ir pagerintų produkto konkurencingumą rinkoje.

2. Kietumo bandymo standartai

2.1 Vietiniai bandymų standartai
Mano šalis suformulavo aiškių ir griežtų tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymo standartų seriją, siekdama užtikrinti, kad gaminių kokybė atitiktų reikalavimus.
Standartinis pagrindas: daugiausia remiantis GB/T 1243-2006 „Ritininės grandinės, įvorinės ritininės grandinės ir dantytos grandinės“ ir kitais atitinkamais nacionaliniais standartais. Šiuose standartuose nurodomas tiksliųjų ritininių grandinių kietumo diapazonas. Pavyzdžiui, tiksliųjų ritininių grandinių, pagamintų iš 45 plieno, kaiščių ir įvorių kietumas paprastai turėtų būti kontroliuojamas ties 229–285 HBW; įanglintų grandinių paviršiaus kietumas turi siekti 58–62 HRC, o įanglinto sluoksnio gylis taip pat yra aiškiai reikalaujamas, paprastai 0,8–1,2 mm.
Bandymo metodas: Vietiniai standartai rekomenduoja bandymams naudoti Brinelio arba Rokvelo kietumo matuoklius. Brinelio kietumo matuoklis tinka mažo kietumo žaliavoms ir pusgaminiams, pvz., termiškai neapdorotoms grandinės plokštėms, bandyti. Kietumo vertė apskaičiuojama taikant tam tikrą apkrovą medžiagos paviršiui ir matuojant įdubimo skersmenį; Rokvelo kietumo matuoklis dažnai naudojamas termiškai apdorotoms gatavoms grandinėms, pvz., įanglintiems kaiščiams ir įvorėms, bandyti. Jis pasižymi dideliu aptikimo greičiu, paprastu valdymu ir gali tiesiogiai nuskaityti kietumo vertę.
Dalių ėmimas ir bandymas: Pagal standartinius reikalavimus, iš kiekvienos tiksliųjų ritininių grandinių partijos atsitiktine tvarka turėtų būti atrinktas tam tikras mėginių skaičius bandymui. Kiekvienos grandinės skirtingų dalių, tokių kaip vidinė grandinės plokštė, išorinė grandinės plokštė, kaištis, įvorė ir volelis, kietumas turėtų būti išbandytas atskirai. Pavyzdžiui, kaiščio bandymo taškas turėtų būti paimtas viduryje ir abiejuose galuose, kad būtų užtikrintas bandymo rezultatų išsamumas ir tikslumas.
Rezultatų nustatymas: Bandymo rezultatai turi būti nustatomi griežtai laikantis standarte nurodyto kietumo diapazono. Jei bandomosios dalies kietumo vertė viršija standarte nurodytą diapazoną, pvz., kaiščio kietumas yra mažesnis nei 229HBW arba didesnis nei 285HBW, grandinė laikoma nekvalifikuota ir turi būti pakartotinai termiškai apdorota arba taikomos kitos atitinkamos apdorojimo priemonės, kol kietumo vertė atitiks standarto reikalavimus.

2.2 Tarptautiniai testavimo standartai
Pasaulyje taip pat yra atitinkamos standartinės tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymų sistemos, ir šie standartai turi didelę įtaką ir yra pripažinti tarptautinėje rinkoje.
ISO standartas: ISO 606 „Grandinės ir žvaigdutės. Ritininės grandinės ir įvorinių ritininių grandinių matmenys, tolerancijos ir pagrindinės charakteristikos“ yra vienas iš plačiausiai pasaulyje naudojamų tiksliųjų ritininių grandinių standartų. Šiame standarte taip pat pateikiamos išsamios nuostatos dėl tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymų. Pavyzdžiui, tiksliųjų ritininių grandinių, pagamintų iš legiruotojo plieno, kietumo diapazonas paprastai yra 241–321HBW; azotintų grandinių paviršiaus kietumas turi siekti 600–800HV, o azotuoto sluoksnio gylis turi būti 0,3–0,6 mm.
Bandymo metodas: Tarptautiniai standartai taip pat rekomenduoja naudoti Brinelio, Rokvelo ir Vikerso kietumo matuoklius bandymams atlikti. Vikerso kietumo matuoklis tinka didesnio paviršiaus kietumo tiksliųjų ritininių grandinių detalėms, pavyzdžiui, ritinėlių paviršiui po azotinimo, bandyti dėl mažo įdubimo. Jis gali tiksliau išmatuoti kietumo vertę, ypač bandant mažas ir plonasienes detales.
Mėginių ėmimo ir bandymo vieta: Tarptautinių standartų reikalaujamas mėginių kiekis ir bandymo vieta yra panašūs į vietinius standartus, tačiau bandymo vietų pasirinkimas yra detalesnis. Pavyzdžiui, bandant volelių kietumą, reikia imti mėginius ir juos išbandyti ant išorinio volelių perimetro ir galinių paviršių, kad būtų galima išsamiai įvertinti volelių kietumo vienodumą. Be to, siekiant užtikrinti visos grandinės stiprumą ir patikimumą, reikia atlikti ir jungiamųjų grandinės dalių, tokių kaip jungiamosios grandinės plokštės ir jungiamieji kaiščiai, kietumo bandymus.
Rezultato vertinimas: Tarptautiniai standartai kietumo bandymo rezultatų vertinimui yra griežtesni. Jei bandymo rezultatai neatitinka standarto reikalavimų, grandinė bus ne tik įvertinta kaip nekvalifikuota, bet ir kitos tos pačios gaminių partijos grandinės turės būti du kartus imamos iš eilės. Jei po dvigubo mėginių ėmimo vis dar lieka nekvalifikuotų gaminių, gaminių partija turi būti perdirbta tol, kol visų grandinių kietumas atitiks standarto reikalavimus. Šis griežtas vertinimo mechanizmas veiksmingai garantuoja tiksliųjų ritininių grandinių kokybės lygį ir patikimumą tarptautinėje rinkoje.

3. Kietumo bandymo metodas

3.1 Rokvelo kietumo bandymo metodas
Rokvelo kietumo bandymo metodas yra vienas iš plačiausiai naudojamų kietumo bandymo metodų šiuo metu, ypač tinkantis metalinių medžiagų, tokių kaip tikslios ritininės grandinės, kietumui patikrinti.
Principas: Šiuo metodu kietumo vertė nustatoma matuojant įspaudiklio (deimantinio kūgio arba karbido rutulio), įspausto į medžiagos paviršių tam tikra apkrova, gylį. Jam būdingas paprastas ir greitas veikimas, leidžiantis tiesiogiai nuskaityti kietumo vertę be sudėtingų skaičiavimų ir matavimo įrankių.
Taikymo sritis: Rokvelo kietumo bandymo metodas daugiausia naudojamas tikslioms ritininėms grandinėms aptikti, siekiant išmatuoti gatavų grandinių, tokių kaip kaiščiai ir įvorės, kietumą po terminio apdorojimo. Taip yra todėl, kad šios dalys po terminio apdorojimo yra kietesnės ir yra gana didelės, todėl jas galima bandyti Rokvelo kietumo matuokliu.
Aptikimo tikslumas: Rokvelo kietumo bandymas yra labai tikslus ir gali tiksliai atspindėti medžiagos kietumo pokyčius. Jo matavimo paklaida paprastai yra ±1 HRC ribose, o tai gali atitikti tikslaus ritininės grandinės kietumo bandymo reikalavimus.
Praktinis pritaikymas: Atliekant faktinius bandymus, Rokvelo kietumo matuoklis paprastai naudoja HRC skalę, kuri tinka medžiagoms, kurių kietumo diapazonas yra 20–70 HRC, išbandyti. Pavyzdžiui, tikslios ritininės grandinės, kuri buvo įanglinta, kaiščio paviršiaus kietumas paprastai yra nuo 58 iki 62 HRC. Rokvelo kietumo matuoklis gali greitai ir tiksliai išmatuoti jo kietumo vertę, taip užtikrindamas patikimą kokybės kontrolės pagrindą.

3.2 Brinelio kietumo bandymo metodas
Brinelio kietumo bandymo metodas yra klasikinis kietumo bandymo metodas, plačiai naudojamas matuojant įvairių metalinių medžiagų, įskaitant tiksliųjų ritininių grandinių žaliavas ir pusgaminius, kietumą.
Principas: Šiuo metodu tam tikro skersmens grūdinto plieno arba karbido rutulys, veikiant tam tikrai apkrovai, įspaudžiamas į medžiagos paviršių ir laikomas nustatytą laiką, tada apkrova pašalinama, išmatuojamas įdubimo skersmuo ir kietumo vertė nustatoma apskaičiuojant vidutinį slėgį įdubimo sferiniame paviršiaus plote.
Taikymo sritis: Brinelio kietumo bandymo metodas tinka mažesnio kietumo metalinėms medžiagoms, tokioms kaip tiksliųjų ritininių grandinių žaliavos (pvz., 45 plienas) ir termiškai neapdoroti pusgaminiai, bandyti. Jo charakteristikos yra didelės įdubos, kurios gali atspindėti medžiagos makroskopines kietumo charakteristikas ir tinka vidutinio kietumo medžiagoms matuoti.
Aptikimo tikslumas: Brinelio kietumo nustatymo tikslumas yra gana didelis, o matavimo paklaida paprastai yra ± 2 %. Įdubimo skersmens matavimo tikslumas tiesiogiai veikia kietumo vertės tikslumą, todėl realiam veikimui reikalingi didelio tikslumo matavimo įrankiai, tokie kaip skaitymo mikroskopai.
Praktinis pritaikymas: Tiksliųjų ritininių grandinių gamybos procese dažnai naudojamas Brinelio kietumo bandymo metodas žaliavų kietumui patikrinti, siekiant užtikrinti, kad jos atitiktų projektavimo reikalavimus. Pavyzdžiui, tiksliųjų ritininių grandinių, pagamintų iš 45 plieno, žaliavų kietumas paprastai turėtų būti kontroliuojamas nuo 170 iki 230 HBW. Brinelio kietumo bandymo metu galima tiksliai išmatuoti žaliavų kietumo vertę ir laiku nustatyti nekvalifikuotą medžiagų kietumą, taip užkertant kelią nekvalifikuotoms medžiagoms patekti į vėlesnes gamybos grandis.

3.3 Vickerso kietumo bandymo metodas
Vickerso kietumo bandymo metodas tinka mažų ir plonasienių detalių kietumui matuoti ir turi unikalių pranašumų atliekant tikslių ritininių grandinių kietumo bandymą.
Principas: Šiuo metodu deimantinis tetraedras, kurio viršūnės kampas yra 136°, esant tam tikrai apkrovai, įspaudžiamas į bandomosios medžiagos paviršių, apkrova palaikoma nustatytą laiką, o tada apkrova pašalinama, išmatuojamas įdubos įstrižainės ilgis ir kietumo vertė nustatoma apskaičiuojant vidutinį slėgį įdubos kūginiame paviršiaus plote.
Taikymo sritis: Vickerso kietumo bandymo metodas tinka medžiagoms, kurių kietumas yra platus, matuoti, ypač tikslių ritininių grandinių didelio paviršiaus kietumo detalėms, tokioms kaip ritinėlių paviršius po azotinimo, aptikti. Jo įdubimas yra mažas, todėl juo galima tiksliai išmatuoti mažų ir plonasienių detalių kietumą, todėl jis tinka aptikimui, kai keliami aukšti paviršiaus kietumo vienodumo reikalavimai.
Aptikimo tikslumas: Vickerso kietumo bandymas yra labai tikslus, o matavimo paklaida paprastai yra ±1 HV ribose. Įdubimo įstrižainės ilgio matavimo tikslumas yra labai svarbus kietumo vertės tikslumui, todėl matavimui reikalingas didelio tikslumo matavimo mikroskopas.
Praktinis pritaikymas: Tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandyme dažnai naudojamas Vickerso kietumo bandymo metodas ritinėlių paviršiaus kietumui nustatyti. Pavyzdžiui, azotuotų ritinėlių paviršiaus kietumas turi siekti 600–800 HV. Vickerso kietumo bandymo metu galima tiksliai išmatuoti kietumo vertes skirtingose ​​ritinėlio paviršiaus vietose ir įvertinti azotuoto sluoksnio gylį bei vienodumą, taip užtikrinant, kad ritinėlio paviršiaus kietumas atitiktų projektavimo reikalavimus, ir pagerinant grandinės atsparumą dilimui bei tarnavimo laiką.

4. Kietumo bandymo prietaisas

4.1 Prietaiso tipas ir principas
Kietumo matavimo prietaisas yra pagrindinė priemonė, užtikrinanti tikslių ritininių grandinių kietumo bandymo tikslumą. Įprasti kietumo matavimo prietaisai daugiausia yra šių tipų:
Brinelio kietumo matuoklis: jo principas yra tas, kad tam tikro skersmens grūdinto plieno arba karbido rutulys įspaudžiamas į medžiagos paviršių, veikiant tam tikrai apkrovai, laikomas nustatytą laiką, o tada apkrova pašalinama ir, matuojant įdubimo skersmenį, apskaičiuojama kietumo vertė. Brinelio kietumo matuoklis tinka mažesnio kietumo metalinėms medžiagoms, tokioms kaip tiksliųjų ritininių grandinių žaliavos ir termiškai neapdoroti pusgaminiai, bandyti. Jo charakteristikos yra didelės įdubos, kurios gali atspindėti medžiagos makroskopines kietumo charakteristikas. Jis tinka vidutinio kietumo medžiagoms matuoti, o matavimo paklaida paprastai yra ±2 %.
Rokvelo kietumo matuoklis: šis prietaisas nustato kietumo vertę matuodamas įspaudiklio (deimantinio kūgio arba karbido rutulio), įspausto į medžiagos paviršių tam tikra apkrova, gylį. Rokvelo kietumo matuoklis yra paprastas ir greitas naudoti, be sudėtingų skaičiavimų ir matavimo įrankių galima tiesiogiai nuskaityti kietumo vertę. Jis daugiausia naudojamas termiškai apdorotų grandinių, tokių kaip kaiščiai ir įvorės, kietumui matuoti. Matavimo paklaida paprastai yra ±1 HRC ribose, o tai gali atitikti tikslaus ritininių grandinių kietumo bandymo reikalavimus.
Vikerso kietumo matuoklis: Vikerso kietumo matuoklio principas yra toks: į bandomosios medžiagos paviršių tam tikra apkrova įspaudžiama deimantinė keturkampė piramidė, kurios viršūnės kampas yra 136°, ir laikoma tam tikrą laiką, apkrova pašalinama, išmatuojamas įdubimo įstrižainės ilgis ir, apskaičiuojant vidutinį slėgį, tenkantį įdubimo kūginiam paviršiaus plotui, nustatoma kietumo vertė. Vikerso kietumo matuoklis tinka plačiam kietumo diapazonui matuoti, ypač didesnio paviršiaus kietumo detalėms, tokioms kaip ritinėlių paviršius po azotinimo, išbandyti. Jo įdubimas yra mažas, todėl jis gali tiksliai išmatuoti mažų ir plonasienių detalių kietumą, o matavimo paklaida paprastai yra ±1HV ribose.

4.2 Prietaiso parinkimas ir kalibravimas
Tinkamo kietumo matavimo prietaiso pasirinkimas ir tikslus jo kalibravimas yra pagrindas užtikrinant bandymo rezultatų patikimumą:
Prietaiso parinkimas: Pasirinkite tinkamą kietumo bandymo prietaisą pagal tiksliųjų ritininių grandinių bandymo reikalavimus. Žaliavoms ir pusgaminiams, kurie nebuvo termiškai apdoroti, turėtų būti pasirinktas Brinelio kietumo matuoklis; termiškai apdorotoms gatavoms grandinėms, tokioms kaip kaiščiai ir įvorės, turėtų būti pasirinktas Rokvelo kietumo matuoklis; didesnio paviršiaus kietumo dalims, tokioms kaip ritininis paviršius po azotinimo, turėtų būti pasirinktas Vikerso kietumo matuoklis. Be to, norint atitikti skirtingų bandymo grandžių reikalavimus, taip pat reikėtų atsižvelgti į tokius veiksnius kaip prietaiso tikslumas, matavimo diapazonas ir naudojimo paprastumas.
Prietaiso kalibravimas: Kietumo matavimo prietaisas prieš naudojimą turi būti kalibruotas, siekiant užtikrinti matavimo rezultatų tikslumą. Kalibravimą turėtų atlikti kvalifikuota kalibravimo agentūra arba profesionalus personalas pagal atitinkamus standartus ir specifikacijas. Kalibravimo turinys apima prietaiso apkrovos tikslumą, įdubiklio dydį ir formą, matavimo prietaiso tikslumą ir kt. Kalibravimo ciklas paprastai nustatomas pagal prietaiso naudojimo dažnumą ir stabilumą, paprastai nuo 6 mėnesių iki 1 metų. Kvalifikuoti kalibruoti prietaisai turėtų būti pateikiami su kalibravimo sertifikatu, o ant prietaiso turėtų būti pažymėta kalibravimo data ir galiojimo laikotarpis, siekiant užtikrinti bandymo rezultatų patikimumą ir atsekamumą.

5. Kietumo bandymo procesas

5.1 Mėginio paruošimas ir apdorojimas
Mėginio paruošimas yra pagrindinė tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymo grandis, kuri tiesiogiai veikia bandymo rezultatų tikslumą ir patikimumą.
Mėginių kiekis: Pagal nacionalinio standarto GB/T 1243-2006 ir tarptautinio standarto ISO 606 reikalavimus, iš kiekvienos tiksliųjų ritininių grandinių partijos bandymams atsitiktine tvarka turėtų būti atrinktas tam tikras mėginių skaičius. Paprastai iš kiekvienos partijos atrenkamos 3–5 grandinės kaip bandymų pavyzdžiai, siekiant užtikrinti mėginių reprezentatyvumą.
Mėginių ėmimo vieta: Kiekvienos grandinės skirtingų dalių, tokių kaip vidinės ir išorinės grandies plokštės, kaiščio veleno, įvorės ir volelio, kietumas turi būti išbandytas atskirai. Pavyzdžiui, kaiščio velenui turi būti imamas vienas bandymo taškas viduryje ir abiejuose galuose; volelio atveju, siekiant išsamiai įvertinti kiekvieno komponento kietumo vienodumą, mėginiai turi būti imami ir bandomi atskirai nuo išorinio volelio perimetro ir galo.
Mėginio apdorojimas: Mėginio ėmimo metu mėginio paviršius turi būti švarus ir lygus, be alyvos, rūdžių ar kitų priemaišų. Mėginiams su oksido apnašomis ar danga paviršiuje pirmiausia reikia atlikti atitinkamą valymo arba šalinimo procedūrą. Pavyzdžiui, cinkuotų grandinių atveju prieš atliekant kietumo bandymą, cinkuotas sluoksnis ant paviršiaus turi būti pašalintas.

5.2 Bandomojo veikimo žingsniai
Bandymo etapai yra kietumo bandymo proceso pagrindas ir turi būti griežtai vykdomi laikantis standartų ir specifikacijų, siekiant užtikrinti bandymo rezultatų tikslumą.
Prietaiso parinkimas ir kalibravimas: Pasirinkite tinkamą kietumo bandymo prietaisą pagal bandomojo objekto kietumo diapazoną ir medžiagos charakteristikas. Pavyzdžiui, įanglintiems kaiščiams ir įvorėms reikia pasirinkti Rokvelo kietumo matuoklį; neapdorotoms žaliavoms ir pusgaminiams – Brinelio kietumo matuoklį; didesnio paviršiaus kietumo voleliams – Vikerso kietumo matuoklį. Prieš bandymą kietumo bandymo prietaisas turi būti sukalibruotas, siekiant užtikrinti, kad apkrovos tikslumas, įdubiklio dydis ir forma bei matavimo prietaiso tikslumas atitiktų reikalavimus. Kvalifikuoti kalibruoti prietaisai turėtų būti kalibravimo sertifikato, o ant prietaiso turėtų būti nurodyta kalibravimo data ir galiojimo laikotarpis.
Bandymo operacija: Padėkite mėginį ant kietumo matuoklio darbastalio, kad įsitikintumėte, jog mėginio paviršius yra statmenas įspaudikliui. Pagal pasirinkto kietumo bandymo metodo veikimo procedūras, pritaikykite apkrovą ir palaikykite ją nurodytą laiką, tada nuimkite apkrovą ir išmatuokite įspaudo dydį arba gylį. Pavyzdžiui, atliekant Rokvelo kietumo bandymą, deimantinis kūgis arba karbido rutulinis įspaudiklis tam tikra apkrova (pvz., 150 kgf) įspaudžiamas į bandomosios medžiagos paviršių, o apkrova pašalinama po 10–15 sekundžių ir tiesiogiai nuskaitoma kietumo vertė; atliekant Brinelio kietumo bandymą, tam tikro skersmens grūdinto plieno rutulys arba karbido rutulys įspaudžiamas į bandomosios medžiagos paviršių esant tam tikrai apkrovai (pvz., 3000 kgf), o apkrova pašalinama po 10–15 sekundžių. Įspaudo skersmuo matuojamas skaitymo mikroskopu, o kietumo vertė gaunama apskaičiuojant.
Pakartotinis bandymas: siekiant užtikrinti bandymo rezultatų patikimumą, kiekvienas bandymo taškas turėtų būti pakartotinai išbandytas kelis kartus, o vidutinė vertė laikoma galutiniu bandymo rezultatu. Įprastomis aplinkybėmis kiekvienas bandymo taškas turėtų būti pakartotinai išbandytas 3–5 kartus, siekiant sumažinti matavimo paklaidas.

5.3 Duomenų registravimas ir analizė
Duomenų registravimas ir analizė yra paskutinė kietumo bandymo proceso grandis. Rūšiuojant ir analizuojant bandymo duomenis, galima padaryti mokslines ir pagrįstas išvadas, kurios suteikia pagrindą produkto kokybės kontrolei.
Duomenų registravimas: Visi bandymo metu gauti duomenys, įskaitant mėginio numerį, bandymo vietą, bandymo metodą, kietumo vertę, bandymo datą, bandymų personalą ir kitą informaciją, turi būti išsamiai užregistruoti bandymo ataskaitoje. Duomenų įrašai turi būti aiškūs, tikslūs ir išsamūs, kad vėliau būtų lengviau juos peržiūrėti ir analizuoti.
Duomenų analizė: statistinė bandymų duomenų analizė, statistinių parametrų, tokių kaip vidutinė kietumo vertė ir standartinis nuokrypis kiekviename bandymo taške, apskaičiavimas ir kietumo vienodumo bei pastovumo įvertinimas. Pavyzdžiui, jei tiksliųjų ritininių grandinių partijos kaiščio vidutinis kietumas yra 250 HBW, o standartinis nuokrypis – 5 HBW, tai reiškia, kad grandinių partijos kietumas yra santykinai vienodas, o kokybės kontrolė – gera; jei standartinis nuokrypis didelis, gamybos procese gali būti kokybės svyravimų, todėl reikia toliau tirti priežastis ir imtis gerinimo priemonių.
Rezultatų nustatymas: Palyginkite bandymo rezultatus su kietumo diapazonu, nurodytu nacionaliniuose arba tarptautiniuose standartuose, siekiant nustatyti, ar mėginys atitinka reikalavimus. Jei bandymo vietos kietumo vertė viršija standarte nurodytą diapazoną, pvz., kaiščio kietumas yra mažesnis nei 229HBW arba didesnis nei 285HBW, grandinė laikoma nekvalifikuota ir turi būti pakartotinai termiškai apdorota arba taikomos kitos atitinkamos apdorojimo priemonės, kol kietumo vertė atitiks standarto reikalavimus. Nekvalifikuotų gaminių atveju jų nekvalifikuotos sąlygos turėtų būti išsamiai užregistruotos ir priežastys turėtų būti išanalizuotos, kad būtų galima imtis tikslinių tobulinimo priemonių produkto kokybei gerinti.

6. Kietumo bandymą įtakojantys veiksniai

6.1 Testavimo aplinkos poveikis

Bandymo aplinka daro didelę įtaką tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymo rezultatų tikslumui.

Temperatūros įtaka: Temperatūros pokyčiai turės įtakos kietumo matuoklio tikslumui ir medžiagos kietumo charakteristikoms. Pavyzdžiui, kai aplinkos temperatūra yra per aukšta arba per žema, kietumo matuoklio mechaninės dalys ir elektroniniai komponentai dėl karščio gali išsiplėsti ir susitraukti, todėl atsiranda matavimo paklaidų. Apskritai optimalus Brinelio, Rokvelo ir Vikerso kietumo matuoklių veikimo temperatūros diapazonas yra 10 ℃–35 ℃. Kai šis temperatūros diapazonas viršijamas, kietumo matuoklio matavimo paklaida gali padidėti maždaug ±1 HRC arba ±2 HV. Tuo pačiu metu negalima ignoruoti temperatūros įtakos medžiagos kietumui. Pavyzdžiui, tikslios ritininės grandinės medžiagos, tokios kaip 45# plienas, kietumas žemoje temperatūroje gali šiek tiek padidėti, o aukštoje temperatūroje kietumas sumažės. Todėl atliekant kietumo bandymą, jis turėtų būti atliekamas kuo labiau pastovioje temperatūroje, o aplinkos temperatūra tuo metu turėtų būti užregistruota, kad bandymo rezultatai būtų teisingi.
Drėgmės įtaka: Drėgmės įtaka kietumo bandymui daugiausia atsispindi kietumo matuoklio elektroniniuose komponentuose ir mėginio paviršiuje. Dėl per didelės drėgmės kietumo matuoklio elektroniniai komponentai gali sudrėkti, o tai turi įtakos matavimo tikslumui ir stabilumui. Pavyzdžiui, kai santykinė oro drėgmė viršija 80 %, kietumo matuoklio matavimo paklaida gali padidėti maždaug ±0,5 HRC arba ±1 HV. Be to, drėgmė taip pat gali sudaryti vandens plėvelę ant mėginio paviršiaus, kuri turi įtakos kietumo matuoklio įspaudiklio ir mėginio paviršiaus sąlyčiui, todėl atsiranda matavimo paklaidų. Tikslių ritininių grandinių kietumo bandymą rekomenduojama atlikti aplinkoje, kurioje santykinė oro drėgmė yra 30–70 %, siekiant užtikrinti bandymo rezultatų patikimumą.
Vibracijos įtaka: Vibracija bandymo aplinkoje gali trukdyti kietumo bandymui. Pavyzdžiui, netoliese esančios mechaninio apdorojimo įrangos sukeliama vibracija gali šiek tiek paslinkti kietumo matuoklio įspaudiklį matavimo proceso metu, dėl ko gali atsirasti matavimo paklaidų. Vibracija taip pat gali turėti įtakos apkrovos taikymo tikslumui ir kietumo matuoklio stabilumui, o tai turi įtakos kietumo vertės tikslumui. Apskritai, atliekant kietumo bandymus aplinkoje, kurioje yra didelė vibracija, matavimo paklaida gali padidėti maždaug ±0,5 HRC arba ±1 HV. Todėl atliekant kietumo bandymus reikėtų stengtis pasirinkti vietą atokiau nuo vibracijos šaltinio ir imtis atitinkamų vibracijos mažinimo priemonių, pavyzdžiui, kietumo matuoklio apačioje įrengti vibracijos mažinimo pagalvėlę, kad sumažintumėte vibracijos poveikį bandymo rezultatams.

6.2 Operatoriaus įtaka
Operatoriaus profesinis lygis ir darbo įpročiai daro didelę įtaką tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymo rezultatų tikslumui.
Eksploatavimo įgūdžiai: Operatoriaus įgūdžiai dirbant su kietumo matavimo prietaisais tiesiogiai veikia bandymo rezultatų tikslumą. Pavyzdžiui, Brinelio kietumo matuokliu operatorius turi tiksliai išmatuoti įdubimo skersmenį, o matavimo paklaida gali sukelti kietumo vertės nuokrypį. Jei operatorius nėra susipažinęs su matavimo įrankio naudojimu, matavimo paklaida gali padidėti apie ±2 %. Naudojant Rokvelo ir Vikerso kietumo matuoklius, operatorius turi teisingai pritaikyti apkrovą ir nuskaityti kietumo vertę. Netinkamas naudojimas gali padidinti matavimo paklaidą apie ±1 HRC arba ±1 HV. Todėl operatorius turėtų būti profesionaliai apmokytas ir išmanyti kietumo matavimo prietaiso veikimo metodus bei atsargumo priemones, kad būtų užtikrintas bandymo rezultatų tikslumas.
Testavimo patirtis: operatoriaus testavimo patirtis taip pat turės įtakos kietumo bandymo rezultatų tikslumui. Patyrę operatoriai gali geriau įvertinti problemas, kurios gali kilti bandymo metu, ir imtis atitinkamų priemonių joms ištaisyti. Pavyzdžiui, bandymo metu, jei kietumo vertė yra nenormali, patyrę operatoriai, remdamiesi patirtimi ir profesinėmis žiniomis, gali įvertinti, ar yra problema su pačiu mėginiu, ar bandymo operacija ar prietaisas sugenda, ir laiku tai pašalinti. Nepatyrę operatoriai gali netinkamai reaguoti į nenormalius rezultatus ir sukelti klaidingą vertinimą. Todėl įmonės turėtų sutelkti dėmesį į operatorių testavimo patirties ugdymą ir gerinti operatorių testavimo lygį reguliariai mokydamos ir praktikuodamos.
Atsakomybė: Operatorių atsakomybė taip pat yra labai svarbi kietumo bandymo rezultatų tikslumui. Operatoriai, turintys stiprų atsakomybės jausmą, griežtai laikysis standartų ir specifikacijų, atidžiai registruos bandymo duomenis ir atidžiai analizuos bandymo rezultatus. Pavyzdžiui, bandymo metu operatorius turi kelis kartus pakartoti bandymą kiekvienam bandymo taškui ir vidutinę vertę laikyti galutiniu bandymo rezultatu. Jei operatorius nėra atsakingas, pakartotiniai bandymo etapai gali būti praleisti, todėl sumažėja bandymo rezultatų patikimumas. Todėl įmonės turėtų stiprinti operatorių atsakomybės mokymą, kad būtų užtikrintas bandymo darbo griežtumas ir tikslumas.

6.3 Įrangos tikslumo įtaka
Kietumo bandymo prietaiso tikslumas yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos tiksliųjų ritininių grandinių kietumo bandymo rezultatų tikslumui.
Prietaiso tikslumas: Kietumo matavimo prietaiso tikslumas tiesiogiai veikia bandymo rezultatų tikslumą. Pavyzdžiui, Brinelio kietumo matuoklio matavimo paklaida paprastai yra ±2 %, Rokvelo kietumo matuoklio matavimo paklaida paprastai yra ±1 HRC, o Vikerso kietumo matuoklio matavimo paklaida paprastai yra ±1 HV. Jei prietaiso tikslumas neatitinka reikalavimų, bandymo rezultatų tikslumas negali būti garantuotas. Todėl renkantis kietumo matavimo prietaisą, reikia pasirinkti didelio tikslumo ir gero stabilumo prietaisą, o kalibravimas ir priežiūra turėtų būti atliekami reguliariai, siekiant užtikrinti, kad prietaiso tikslumas atitiktų bandymo reikalavimus.
Prietaiso kalibravimas: Kietumo matavimo prietaiso kalibravimas yra pagrindas, užtikrinantis bandymo rezultatų tikslumą. Prietaiso kalibravimą turėtų atlikti kvalifikuota kalibravimo agentūra arba profesionalus personalas, laikantis atitinkamų standartų ir specifikacijų. Kalibravimo turinys apima prietaiso apkrovos tikslumą, įdubiklio dydį ir formą, matavimo prietaiso tikslumą ir kt. Kalibravimo ciklas paprastai nustatomas pagal prietaiso naudojimo dažnumą ir stabilumą, paprastai nuo 6 mėnesių iki 1 metų. Kvalifikuoti kalibruoti prietaisai turėtų būti pateikiami su kalibravimo sertifikatu, o ant prietaiso turėtų būti nurodyta kalibravimo data ir galiojimo laikotarpis. Jei prietaisas nėra kalibruojamas arba kalibravimas nepavyksta, bandymo rezultatų tikslumas negali būti garantuojamas. Pavyzdžiui, nekalibruotas kietumo matuoklis gali padidinti matavimo paklaidą maždaug ±2 HRC arba ±5 HV.
Prietaisų priežiūra: Kietumo matavimo prietaisų priežiūra taip pat yra pagrindinė grandis, užtikrinanti bandymo rezultatų tikslumą. Naudojant prietaisą, tikslumas gali keistis dėl mechaninio susidėvėjimo, elektroninių komponentų senėjimo ir kt. Todėl įmonės turėtų sukurti visapusišką prietaisų priežiūros sistemą ir reguliariai prižiūrėti bei aptarnauti prietaisą. Pavyzdžiui, reguliariai valyti prietaiso optinį lęšį, tikrinti įspaudiklio susidėvėjimą, kalibruoti apkrovos jutiklį ir kt. Reguliariai prižiūrint prietaisą, galima laiku aptikti ir išspręsti prietaiso problemas, siekiant užtikrinti prietaiso tikslumą ir stabilumą.

7. Kietumo bandymo rezultatų nustatymas ir taikymas

7.1 Rezultatų nustatymo standartas
Tikslių ritininių grandinių kietumo bandymo rezultatų nustatymas atliekamas griežtai laikantis atitinkamų standartų, siekiant užtikrinti, kad gaminio kokybė atitiktų reikalavimus.
Vietinių standartų nustatymas: Pagal nacionalinius standartus, tokius kaip GB/T 1243-2006 „Ritininės grandinės, įvorinės ritininės grandinės ir dantytos grandinės“, tikslios ritininės grandinės, pagamintos iš skirtingų medžiagų ir termiškai apdorotos, turi aiškius kietumo diapazono reikalavimus. Pavyzdžiui, tikslioms ritininėms grandinėms, pagamintoms iš 45 plieno, kaiščių ir įvorių kietumas turėtų būti kontroliuojamas ties 229–285 HBW; grandinės paviršiaus kietumas po įanglinimo turi siekti 58–62 HRC, o įanglinimo sluoksnio gylis – 0,8–1,2 mm. Jei bandymo rezultatai viršija šį diapazoną, pvz., kaiščio kietumas yra mažesnis nei 229 HBW arba didesnis nei 285 HBW, bandymas bus laikomas nekvalifikuotu.
Tarptautinis standartinis vertinimas: Pagal ISO 606 ir kitus tarptautinius standartus, tiksliųjų ritininių grandinių, pagamintų iš legiruotojo plieno, kietumo diapazonas paprastai yra 241–321 HBW, grandinės paviršiaus kietumas po azotinimo turi siekti 600–800 HV, o azotinimo sluoksnio gylis turi būti 0,3–0,6 mm. Tarptautiniai standartai rezultatų vertinimui yra griežtesni. Jei bandymo rezultatai neatitinka reikalavimų, grandinė ne tik bus įvertinta kaip nekvalifikuota, bet ir reikės dvigubai paimti tą pačią gaminių partiją. Jei vis dar yra nekvalifikuotų gaminių, gaminių partija turi būti perdirbta.
Pakartojamumo ir atkuriamumo reikalavimai: Siekiant užtikrinti bandymo rezultatų patikimumą, kiekvieną bandymo tašką reikia pakartotinai išbandyti, paprastai 3–5 kartus, o vidutinė vertė laikoma galutiniu rezultatu. Skirtingų operatorių to paties mėginio bandymo rezultatų skirtumas turėtų būti kontroliuojamas tam tikrame diapazone, pvz., Rokvelo kietumo bandymo rezultatų skirtumas paprastai neviršija ±1 HRC, Brinelio kietumo bandymo rezultatų skirtumas paprastai neviršija ±2 %, o Vikerso kietumo bandymo rezultatų skirtumas paprastai neviršija ±1 HV.

7.2 Rezultatų taikymas ir kokybės kontrolė
Kietumo bandymo rezultatai yra ne tik pagrindas nustatyti, ar produktas yra tinkamas, bet ir svarbi kokybės kontrolės bei procesų tobulinimo nuoroda.
Kokybės kontrolė: Kietumo bandymų metu galima laiku aptikti gamybos proceso problemas, tokias kaip medžiagų defektai ir netinkamas terminis apdorojimas. Pavyzdžiui, jei bandymo metu nustatoma, kad grandinės kietumas yra mažesnis nei standartiniai reikalavimai, gali būti, kad terminio apdorojimo temperatūra yra nepakankama arba laikymo laikas yra nepakankamas; jei kietumas viršija standartinius reikalavimus, gali būti, kad terminio apdorojimo grūdinimas yra per didelis. Remdamasi bandymo rezultatais, įmonė gali laiku pakoreguoti gamybos procesą, kad būtų užtikrintas produkto kokybės stabilumas ir nuoseklumas.
Proceso tobulinimas: Kietumo bandymų rezultatai padeda optimizuoti tiksliųjų ritininių grandinių gamybos procesą. Pavyzdžiui, analizuodama grandinės kietumo pokyčius, vykstančius esant skirtingiems terminio apdorojimo procesams, įmonė gali nustatyti optimalius terminio apdorojimo parametrus ir pagerinti grandinės atsparumą dilimui ir nuovargiui. Tuo pačiu metu kietumo bandymai taip pat gali būti žaliavų pasirinkimo pagrindas, siekiant užtikrinti, kad žaliavų kietumas atitiktų projektavimo reikalavimus, taip pagerinant bendrą produkto kokybę.
Produkto priėmimas ir pristatymas: Prieš gaminiui paliekant gamyklą, kietumo bandymo rezultatai yra svarbus klientų priėmimo pagrindas. Kietumo bandymo ataskaita, atitinkanti standarto reikalavimus, gali padidinti klientų pasitikėjimą gaminiu ir skatinti gaminio pardavimus bei rinkodarą. Produktus, kurie neatitinka standartų, įmonė turi perdirbti, kol jie praeis kietumo bandymą, prieš juos pristatant klientams, o tai padeda pagerinti įmonės reputaciją rinkoje ir klientų pasitenkinimą.
Kokybės atsekamumas ir nuolatinis tobulinimas: Kietumo bandymų rezultatų registravimas ir analizė gali suteikti duomenų, patvirtinančių kokybės atsekamumą. Kilus kokybės problemoms, įmonės gali atsekti bandymų rezultatus, kad surastų problemos priežastį ir imtųsi tikslinių tobulinimo priemonių. Tuo pačiu metu, ilgalaikio bandymų duomenų kaupimo ir analizės metu įmonės gali atrasti galimas kokybės problemas ir procesų tobulinimo kryptis, taip pat nuolat gerinti ir gerinti kokybę.