Overzicht van de hardheidstest van precisie-rollenkettingen

1. Overzicht van de hardheidstest van precisie-rollenkettingen

1.1 Basiseigenschappen van precisie-rollenketting
Een precisie-rollenketting is een type ketting dat veel gebruikt wordt in mechanische transmissiesystemen. De belangrijkste kenmerken zijn als volgt:
Structuur: Een precisie-rollenketting bestaat uit een binnenste kettingplaat, een buitenste kettingplaat, een as, een huls en een rol. De binnenste en buitenste kettingplaat zijn met elkaar verbonden door een as, de huls is om de as geschoven en de rol is aan de buitenkant van de huls gemonteerd. Deze structuur zorgt ervoor dat de ketting bestand is tegen grote trek- en stootkrachten tijdens de transmissie.
Materiaalkeuze: Precisie-rollenkettingen worden doorgaans gemaakt van hoogwaardig koolstofstaal of gelegeerd staal, zoals 45-staal, 20CrMnTi, enz. Deze materialen hebben een hoge sterkte, hoge taaiheid en goede slijtvastheid, waardoor ze voldoen aan de gebruikseisen van de ketting onder complexe werkomstandigheden.
Maatnauwkeurigheid: De eisen aan de maatnauwkeurigheid van precisie-rollenkettingen zijn hoog. De maattoleranties van steek, kettingplaatdikte, asdiameter, enz. worden over het algemeen binnen ±0,05 mm gehouden. Zeer nauwkeurige afmetingen garanderen een nauwkeurige vertanding van de ketting en het tandwiel, en verminderen transmissiefouten en geluidsoverlast.
Oppervlaktebehandeling: Om de slijtvastheid en corrosiebestendigheid van de ketting te verbeteren, worden precisie-rollenkettingen doorgaans oppervlaktebehandeld, bijvoorbeeld door middel van carboneren, nitreren of galvaniseren. Carboneren kan de oppervlaktehardheid van de ketting verhogen tot 58-62 HRC, nitreren tot 600-800 HV, en galvaniseren voorkomt effectief roestvorming.
1.2 Belang van hardheidstesten
Hardheidstesten zijn van groot belang voor de kwaliteitscontrole van precisie-rollenkettingen:
Zorg voor voldoende kettingsterkte: Hardheid is een belangrijke indicator voor de materiaalsterkte. Door middel van hardheidstesten kan worden gegarandeerd dat de materiaalhardheid van de precisie-rollenketting voldoet aan de ontwerpvereisten. Dit zorgt ervoor dat de ketting voldoende spanning en impact kan weerstaan ​​tijdens gebruik en voorkomt kettingbreuk of -beschadiging door onvoldoende materiaalsterkte.
Evalueer materiaaleigenschappen: Hardheidstesten kunnen de microstructuur en prestatieveranderingen van het materiaal weerspiegelen. Zo is bijvoorbeeld de oppervlaktehardheid van de ketting na een carbonisatiebehandeling hoger, terwijl de kernhardheid relatief laag is. Door middel van hardheidstesten kunnen de diepte en uniformiteit van de carbonisatielaag worden beoordeeld, zodat kan worden vastgesteld of het warmtebehandelingsproces van het materiaal optimaal is.
Kwaliteitscontrole: Bij de productie van precisie-rollenkettingen is hardheidstesten een effectief middel voor kwaliteitscontrole. Door de hardheid van grondstoffen, halffabricaten en eindproducten te testen, kunnen problemen die zich in het productieproces kunnen voordoen, zoals materiaalfouten, onjuiste warmtebehandeling, enz., tijdig worden opgespoord. Hierdoor kunnen passende maatregelen worden genomen om de productkwaliteit te verbeteren en de stabiliteit en consistentie ervan te waarborgen.
Verleng de levensduur: Hardheidstesten helpen bij het optimaliseren van de materialen en productieprocessen van precisie-rollenkettingen, waardoor de slijtvastheid en vermoeiingsweerstand van de ketting worden verbeterd. Het zeer harde kettingoppervlak is beter bestand tegen slijtage, vermindert wrijvingsverlies tussen de ketting en het tandwiel, verlengt de levensduur van de ketting en verlaagt de onderhoudskosten van de apparatuur.
Voldoen aan industrienormen: In de machinebouw moet de hardheid van precisie-rollenkettingen doorgaans voldoen aan relevante nationale of internationale normen. Zo schrijft GB/T 1243-2006 “Rollenkettingen, glijlagerkettingen en getande kettingen” bijvoorbeeld het hardheidsbereik voor precisie-rollenkettingen voor. Door middel van hardheidstesten kan worden gegarandeerd dat het product aan de normvereisten voldoet en de concurrentiepositie op de markt verbetert.

2. Hardheidstestnormen

2.1 Nationale testnormen
Mijn land heeft een reeks duidelijke en strenge normen opgesteld voor de hardheidstest van precisie-rollenkettingen om te garanderen dat de productkwaliteit aan de eisen voldoet.
Standaardbasis: Hoofdzakelijk gebaseerd op GB/T 1243-2006 “Rollenketting, rollagerketting en tandketting” en andere relevante nationale normen. Deze normen specificeren het hardheidsbereik van precisie-rollagerkettingen. Zo moet voor precisie-rollagerkettingen van 45-staal de hardheid van de pinnen en lagers over het algemeen tussen 229 en 285 HRC liggen; voor gecarburiseerde kettingen moet de oppervlaktehardheid 58-62 HRC bereiken en is de dikte van de carburisatielaag ook duidelijk vereist, meestal 0,8-1,2 mm.
Testmethode: Volgens de nationale normen wordt voor het testen een Brinell-hardheidsmeter of een Rockwell-hardheidsmeter aanbevolen. De Brinell-hardheidsmeter is geschikt voor het testen van grondstoffen en halffabrikaten met een lage hardheid, zoals ongeharde kettingplaten. De hardheidswaarde wordt berekend door een bepaalde belasting op het oppervlak van het materiaal aan te brengen en de diameter van de indruk te meten. De Rockwell-hardheidsmeter wordt vaak gebruikt voor het testen van geharde kettingen, zoals gecarburiseerde pinnen en bussen. Deze meters hebben een snelle meetsnelheid, zijn eenvoudig te bedienen en geven de hardheidswaarde direct af.
Bemonstering en testen van onderdelen: Volgens de standaardvereisten moet uit elke partij precisie-rollenkettingen een bepaald aantal monsters willekeurig worden geselecteerd voor testen. Voor elke ketting moet de hardheid van verschillende onderdelen, zoals de binnenste kettingplaat, de buitenste kettingplaat, de pen, de huls en de rol, afzonderlijk worden getest. Voor de pen moet bijvoorbeeld een testpunt in het midden en aan beide uiteinden worden genomen om de volledigheid en nauwkeurigheid van de testresultaten te garanderen.
Resultaatbepaling: De testresultaten moeten strikt worden bepaald in overeenstemming met het in de norm gespecificeerde hardheidsbereik. Als de hardheidswaarde van het testonderdeel het in de norm gespecificeerde bereik overschrijdt, bijvoorbeeld als de hardheid van de pen lager is dan 229HBW of hoger dan 285HBW, wordt de ketting als een afgekeurd product beschouwd en moet deze opnieuw worden verhit of een andere passende behandeling ondergaan totdat de hardheidswaarde aan de normvereisten voldoet.

2.2 Internationale testnormen
Er bestaan ​​wereldwijd ook overeenkomstige standaardsystemen voor het testen van de hardheid van precisie-rollenkettingen, en deze normen hebben een grote invloed en worden internationaal erkend.
ISO-norm: ISO 606 “Kettingen en tandwielen – Rollenkettingen en glijlagerkettingen – Afmetingen, toleranties en basiseigenschappen” is een van de meest gebruikte normen voor precisierollenkettingen wereldwijd. Deze norm bevat ook gedetailleerde bepalingen voor het testen van de hardheid van precisierollenkettingen. Zo ligt de hardheid voor precisierollenkettingen van gelegeerd staal doorgaans tussen 241 en 321 HBW; voor genitreerde kettingen moet de oppervlaktehardheid 600-800 HV bereiken en de dikte van de nitreerlaag 0,3-0,6 mm bedragen.
Testmethode: Internationale normen bevelen ook het gebruik van Brinell-hardheidsmeters, Rockwell-hardheidsmeters en Vickers-hardheidsmeters aan voor het testen. De Vickers-hardheidsmeter is geschikt voor het testen van onderdelen met een hogere oppervlaktehardheid van precisie-rollenkettingen, zoals het roloppervlak na een nitreerbehandeling, vanwege de geringe indrukdiepte. Hiermee kan de hardheidswaarde nauwkeuriger worden gemeten, met name bij het testen van kleine en dunwandige onderdelen.
Bemonstering en testlocatie: De vereiste bemonsteringshoeveelheid en testlocatie volgens internationale normen zijn vergelijkbaar met die van nationale normen, maar de selectie van testlocaties is gedetailleerder. Bijvoorbeeld, bij het testen van de hardheid van rollen moeten monsters worden genomen en getest op de buitenomtrek en de eindvlakken van de rollen om de hardheidsuniformiteit van de rollen volledig te beoordelen. Daarnaast zijn hardheidstests ook vereist voor de verbindingsdelen van de ketting, zoals verbindingsplaten en verbindingspennen, om de sterkte en betrouwbaarheid van de gehele ketting te garanderen.
Beoordeling van de resultaten: Internationale normen zijn strenger bij de beoordeling van de hardheidstestresultaten. Als de testresultaten niet aan de normvereisten voldoen, wordt de ketting niet alleen afgekeurd, maar moeten ook andere kettingen uit dezelfde productbatch dubbel worden getest. Als er na de dubbele test nog steeds afgekeurde producten zijn, moet de productbatch opnieuw worden verwerkt totdat de hardheid van alle kettingen aan de normvereisten voldoet. Dit strenge beoordelingsmechanisme garandeert effectief het kwaliteitsniveau en de betrouwbaarheid van precisie-rollenkettingen op de internationale markt.

3. Hardheidstestmethode

3.1 Testmethode voor de Rockwell-hardheid
De Rockwell-hardheidstest is een van de meest gebruikte hardheidstestmethoden van dit moment, en is met name geschikt voor het testen van de hardheid van metalen materialen zoals precisie-rollenkettingen.
Principe: Deze methode bepaalt de hardheidswaarde door de indringdiepte te meten van de indrukker (diamantkegel of hardmetalen kogel) die onder een bepaalde belasting in het materiaaloppervlak wordt gedrukt. De methode kenmerkt zich door een eenvoudige en snelle werking en maakt het mogelijk om de hardheidswaarde direct af te lezen, zonder complexe berekeningen of meetinstrumenten.
Toepassingsgebied: Voor de detectie van precisie-rollenkettingen wordt de Rockwell-hardheidstestmethode hoofdzakelijk gebruikt om de hardheid te meten van afgewerkte kettingen na warmtebehandeling, zoals pinnen en bussen. Dit komt omdat deze onderdelen na warmtebehandeling een hogere hardheid hebben en relatief groot zijn, waardoor ze geschikt zijn voor testen met een Rockwell-hardheidsmeter.
Detectienauwkeurigheid: De Rockwell-hardheidstest heeft een hoge nauwkeurigheid en kan de hardheidsveranderingen van het materiaal nauwkeurig weergeven. De meetfout ligt over het algemeen binnen ±1 HRC, wat voldoet aan de eisen voor nauwkeurige hardheidstesten van rollenkettingen.
Praktische toepassing: Bij daadwerkelijke tests gebruikt de Rockwell-hardheidsmeter doorgaans een HRC-schaal, die geschikt is voor het testen van materialen met een hardheidsbereik van 20-70 HRC. Een voorbeeld hiervan is de pen van een gecarburiseerde precisie-rollenketting, waarvan de oppervlaktehardheid doorgaans tussen de 58 en 62 HRC ligt. De Rockwell-hardheidsmeter kan deze hardheidswaarde snel en nauwkeurig meten en biedt daarmee een betrouwbare basis voor kwaliteitscontrole.

3.2 Testmethode voor Brinell-hardheid
De Brinell-hardheidstest is een klassieke hardheidstestmethode die veelvuldig wordt gebruikt voor het meten van de hardheid van diverse metalen materialen, waaronder grondstoffen en halffabrikaten van precisie-rollenkettingen.
Principe: Bij deze methode wordt een gehard stalen kogel of een hardmetalen kogel met een bepaalde diameter onder invloed van een gespecificeerde belasting in het oppervlak van het materiaal gedrukt gedurende een bepaalde tijd. Vervolgens wordt de belasting verwijderd, de diameter van de indruk gemeten en de hardheidswaarde bepaald door de gemiddelde druk op het bolvormige oppervlak van de indruk te berekenen.
Toepassingsgebied: De Brinell-hardheidstest is geschikt voor het testen van metalen materialen met een lagere hardheid, zoals de grondstoffen voor precisie-rollenkettingen (bijvoorbeeld staal 45) en halffabrikaten die nog niet warmtebehandeld zijn. Kenmerkend zijn de grote indrukken, die de macroscopische hardheidseigenschappen van het materiaal weergeven. De test is geschikt voor het meten van materialen met een gemiddelde hardheid.
Detectienauwkeurigheid: De nauwkeurigheid van de Brinell-hardheidsmeting is relatief hoog en de meetfout ligt over het algemeen binnen ±2%. De meetnauwkeurigheid van de indrukdiameter heeft direct invloed op de nauwkeurigheid van de hardheidswaarde, waardoor in de praktijk zeer nauwkeurige meetinstrumenten zoals microscopen nodig zijn.
Praktische toepassing: Bij de productie van precisie-rollenkettingen wordt vaak de Brinell-hardheidstest gebruikt om de hardheid van de grondstoffen te controleren en te garanderen dat deze aan de ontwerpvereisten voldoen. Voor precisie-rollenkettingen van 45-staal moet de hardheid van de grondstoffen bijvoorbeeld doorgaans tussen de 170 en 230 HBW liggen. Door middel van de Brinell-hardheidstest kan de hardheid van de grondstoffen nauwkeurig worden gemeten en kan een te lage hardheid tijdig worden opgespoord, waardoor wordt voorkomen dat ongeschikte materialen in de volgende productiestappen terechtkomen.

3.3 Vickers-hardheidstestmethode
De Vickers-hardheidstestmethode is geschikt voor het meten van de hardheid van kleine en dunwandige onderdelen en biedt unieke voordelen bij het testen van de hardheid van precisie-rollenkettingen.
Principe: Bij deze methode wordt een diamanttetraëder met een tophoek van 136° onder een bepaalde belasting in het oppervlak van het te testen materiaal gedrukt. De belasting wordt gedurende een bepaalde tijd aangehouden, waarna deze wordt verwijderd. Vervolgens wordt de diagonale lengte van de indruk gemeten en wordt de hardheidswaarde bepaald door de gemiddelde druk op het conische oppervlak van de indruk te berekenen.
Toepassingsgebied: De Vickers-hardheidstest is geschikt voor het meten van materialen met een breed hardheidsbereik, met name voor het detecteren van onderdelen met een hoge oppervlaktehardheid van precisie-rollenkettingen, zoals het oppervlak van rollen na een nitreerbehandeling. De indrukdiepte is klein en de test kan nauwkeurig de hardheid van kleine en dunwandige onderdelen meten, waardoor deze geschikt is voor detectie waarbij hoge eisen worden gesteld aan de uniformiteit van de oppervlaktehardheid.
Detectienauwkeurigheid: De Vickers-hardheidstest heeft een hoge nauwkeurigheid en de meetfout ligt over het algemeen binnen ±1 HV. De nauwkeurigheid van de meting van de diagonale lengte van de indruk is cruciaal voor de nauwkeurigheid van de hardheidswaarde; daarom is een zeer nauwkeurige meetmicroscoop vereist voor de meting.
Praktische toepassing: Bij de hardheidstest van precisie-rollenkettingen wordt vaak de Vickers-hardheidstest gebruikt om de oppervlaktehardheid van de rollen te bepalen. Bijvoorbeeld, voor rollen die genitreerd zijn, moet de oppervlaktehardheid 600-800 HV bedragen. Door middel van Vickers-hardheidstesten kunnen de hardheidswaarden op verschillende posities op het roloppervlak nauwkeurig worden gemeten en kan de diepte en uniformiteit van de nitreerlaag worden beoordeeld. Dit garandeert dat de oppervlaktehardheid van de rol voldoet aan de ontwerpeisen en verbetert de slijtvastheid en levensduur van de ketting.

4. Instrument voor het meten van de hardheid

4.1 Instrumenttype en -principe
Een hardheidsmeetinstrument is een essentieel hulpmiddel om de nauwkeurigheid van hardheidsmetingen van precisie-rollenkettingen te garanderen. De meest voorkomende hardheidsmeetinstrumenten zijn onder te verdelen in de volgende typen:
Brinell-hardheidsmeter: Het principe is dat een gehard stalen kogel of een carbide kogel met een bepaalde diameter onder een gespecificeerde belasting in het oppervlak van het materiaal wordt gedrukt, gedurende een bepaalde tijd wordt vastgehouden en vervolgens de belasting wordt verwijderd. De hardheidswaarde wordt berekend door de diameter van de indruk te meten. De Brinell-hardheidsmeter is geschikt voor het testen van metalen materialen met een lagere hardheid, zoals grondstoffen voor precisie-rollenkettingen en halffabrikaten die nog niet zijn warmtebehandeld. Kenmerkend is de grote indruk die ontstaat, die de macroscopische hardheidseigenschappen van het materiaal weergeeft. De meter is geschikt voor het meten van materialen in het middenhardheidsbereik en de meetfout ligt over het algemeen binnen ±2%.
Rockwell-hardheidsmeter: Dit instrument bepaalt de hardheidswaarde door de indringdiepte te meten van de indrukker (diamantkegel of hardmetalen kogel) die onder een bepaalde belasting in het oppervlak van het materiaal wordt gedrukt. De Rockwell-hardheidsmeter is eenvoudig en snel te bedienen en geeft de hardheidswaarde direct weer, zonder complexe berekeningen of meetinstrumenten. Het instrument wordt voornamelijk gebruikt voor het meten van de hardheid van afgewerkte kettingen na warmtebehandeling, zoals pinnen en bussen. De meetfout ligt doorgaans binnen ±1 HRC, wat voldoet aan de eisen voor nauwkeurige hardheidsmetingen van rollenkettingen.
Vickers-hardheidsmeter: Het principe van de Vickers-hardheidsmeter is het indrukken van een vierkante diamantpiramide met een tophoek van 136° onder een bepaalde belasting in het oppervlak van het te testen materiaal. Deze druk wordt gedurende een bepaalde tijd aangehouden, waarna de belasting wordt verwijderd. Vervolgens wordt de diagonale lengte van de indruk gemeten en de hardheidswaarde bepaald door de gemiddelde druk te berekenen die het conische oppervlak van de indruk uitoefent. De Vickers-hardheidsmeter is geschikt voor het meten van materialen met een breed hardheidsbereik, met name voor het testen van onderdelen met een hogere oppervlaktehardheid van precisie-rollenkettingen, zoals het roloppervlak na een nitreerbehandeling. De indruk is klein, waardoor de hardheid van kleine en dunwandige onderdelen nauwkeurig kan worden gemeten. De meetfout ligt doorgaans binnen ±1 HV.

4.2 Instrumentselectie en -kalibratie
Het kiezen van een geschikt instrument voor hardheidsmeting en het nauwkeurig kalibreren ervan is de basis voor het waarborgen van de betrouwbaarheid van de testresultaten:
Instrumentselectie: Kies een geschikt hardheidsmeetinstrument op basis van de testvereisten voor precisie-rollenkettingen. Voor grondstoffen en halffabrikaten die niet warmtebehandeld zijn, moet een Brinell-hardheidsmeter worden gekozen; voor afgewerkte kettingen die wel warmtebehandeld zijn, zoals pinnen en bussen, moet een Rockwell-hardheidsmeter worden gekozen; voor onderdelen met een hogere oppervlaktehardheid, zoals het roloppervlak na nitreerbehandeling, moet een Vickers-hardheidsmeter worden gekozen. Daarnaast moeten factoren zoals de nauwkeurigheid, het meetbereik en het gebruiksgemak van het instrument in overweging worden genomen om aan de eisen van de verschillende testonderdelen te voldoen.
Instrumentkalibratie: Het hardheidsmeetinstrument moet vóór gebruik worden gekalibreerd om de nauwkeurigheid van de meetresultaten te garanderen. De kalibratie moet worden uitgevoerd door een gekwalificeerd kalibratiebureau of professioneel personeel in overeenstemming met de relevante normen en specificaties. De kalibratie omvat onder andere de nauwkeurigheid van de belasting van het instrument, de grootte en vorm van de indrukstift en de nauwkeurigheid van het meetinstrument. De kalibratiecyclus wordt over het algemeen bepaald aan de hand van de gebruiksfrequentie en de stabiliteit van het instrument, meestal 6 maanden tot 1 jaar. Gekwalificeerde gekalibreerde instrumenten moeten vergezeld gaan van een kalibratiecertificaat, waarop de kalibratiedatum en de geldigheidsperiode moeten worden vermeld om de betrouwbaarheid en traceerbaarheid van de testresultaten te waarborgen.

5. Hardheidstestproces

5.1 Monsterpreparatie en -verwerking
De monsterpreparatie is de basisschakel bij het nauwkeurig testen van de hardheid van rollenkettingen en heeft direct invloed op de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de testresultaten.
Monsternamehoeveelheid: Volgens de eisen van de nationale norm GB/T 1243-2006 en de internationale norm ISO 606 moet uit elke partij precisie-rollenkettingen een bepaald aantal willekeurig geselecteerde monsters worden genomen voor testen. Normaal gesproken worden 3-5 kettingen per partij als testmonsters gekozen om de representativiteit van de monsters te waarborgen.
Bemonsteringslocatie: Voor elke ketting moet de hardheid van verschillende onderdelen, zoals de binnenste schakelplaat, de buitenste schakelplaat, de penas, de huls en de rol, afzonderlijk worden getest. Zo moet bijvoorbeeld bij de penas een testpunt in het midden en aan beide uiteinden worden genomen; bij de rol moeten de buitenomtrek en het eindvlak van de rol afzonderlijk worden bemonsterd en getest om de hardheidsuniformiteit van elk onderdeel volledig te kunnen beoordelen.
Monsterverwerking: Tijdens het bemonsteringsproces moet het oppervlak van het monster schoon en vlak zijn, vrij van olie, roest of andere onzuiverheden. Voor monsters met een oxidehuid of coating op het oppervlak moet eerst een geschikte reinigings- of verwijderingsbehandeling worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld, bij gegalvaniseerde kettingen moet de gegalvaniseerde laag op het oppervlak worden verwijderd vóór de hardheidstest.

5.2 Testprocedurestappen
De testprocedures vormen de kern van het hardheidstestproces en moeten strikt volgens de normen en specificaties worden uitgevoerd om de nauwkeurigheid van de testresultaten te garanderen.
Instrumentselectie en kalibratie: Selecteer het juiste hardheidsmeetinstrument op basis van het hardheidsbereik en de materiaaleigenschappen van het te testen object. Zo moeten bijvoorbeeld voor gecarburiseerde pinnen en bussen Rockwell-hardheidsmeters worden gebruikt; voor grondstoffen en halffabrikaten die niet warmtebehandeld zijn, moeten Brinell-hardheidsmeters worden gebruikt; en voor rollen met een hogere oppervlaktehardheid moeten Vickers-hardheidsmeters worden gebruikt. Vóór de meting moet het hardheidsmeetinstrument worden gekalibreerd om te garanderen dat de nauwkeurigheid van de belasting, de grootte en vorm van de indrukker en de nauwkeurigheid van het meetinstrument aan de eisen voldoen. Gekwalificeerde, gekalibreerde instrumenten moeten vergezeld gaan van een kalibratiecertificaat, waarop de kalibratiedatum en de geldigheidsperiode vermeld moeten staan.
Testprocedure: Plaats het monster op de werkbank van de hardheidsmeter en zorg ervoor dat het oppervlak van het monster loodrecht op de indrukstift staat. Volgens de procedures van de gekozen hardheidstestmethode wordt de belasting aangebracht en gedurende de voorgeschreven tijd aangehouden. Vervolgens wordt de belasting verwijderd en de indrukdiepte gemeten. Bijvoorbeeld: bij de Rockwell-hardheidstest wordt een diamantkegel of een hardmetalen kogel met een bepaalde belasting (bijvoorbeeld 150 kgf) in het oppervlak van het te testen materiaal gedrukt. Na 10-15 seconden wordt de belasting verwijderd en de hardheidswaarde direct afgelezen. Bij de Brinell-hardheidstest wordt een gehard stalen kogel of een hardmetalen kogel met een bepaalde diameter met een gespecificeerde belasting (bijvoorbeeld 3000 kgf) in het oppervlak van het te testen materiaal gedrukt. Na 10-15 seconden wordt de belasting verwijderd. De indrukdiepte wordt gemeten met een microscoop en de hardheidswaarde wordt berekend.
Herhaald testen: Om de betrouwbaarheid van de testresultaten te waarborgen, moet elk testpunt meerdere keren herhaaldelijk worden getest. De gemiddelde waarde wordt vervolgens als het uiteindelijke testresultaat genomen. Onder normale omstandigheden moet elk testpunt 3 tot 5 keer worden getest om meetfouten te minimaliseren.

5.3 Gegevensregistratie en -analyse
Het vastleggen en analyseren van gegevens is de laatste schakel in het hardheidstestproces. Door de testgegevens te sorteren en te analyseren, kunnen wetenschappelijke en gefundeerde conclusies worden getrokken, die een basis vormen voor de kwaliteitscontrole van het product.
Gegevensregistratie: Alle gegevens die tijdens het testproces zijn verkregen, moeten gedetailleerd worden vastgelegd in het testrapport, inclusief monsternummer, testlocatie, testmethode, hardheidswaarde, testdatum, testpersoneel en andere informatie. De gegevens moeten duidelijk, nauwkeurig en volledig zijn om latere raadpleging en analyse te vergemakkelijken.
Data-analyse: Statistische analyse van de testgegevens, berekening van statistische parameters zoals de gemiddelde hardheidswaarde en de standaardafwijking van elk testpunt, en evaluatie van de uniformiteit en consistentie van de hardheid. Als bijvoorbeeld de gemiddelde hardheid van de pinnen van een partij precisie-rolkettingen 250 HBW is en de standaardafwijking 5 HBW, betekent dit dat de hardheid van de partij kettingen relatief uniform is en de kwaliteitscontrole goed is; als de standaardafwijking groot is, kunnen er kwaliteitsschommelingen in het productieproces zijn en is nader onderzoek naar de oorzaak en het nemen van verbeteringsmaatregelen nodig.
Resultaatbepaling: Vergelijk de testresultaten met het hardheidsbereik dat is gespecificeerd in de nationale of internationale normen om te bepalen of het monster voldoet aan de eisen. Als de hardheidswaarde van de testlocatie het in de norm gespecificeerde bereik overschrijdt, bijvoorbeeld als de hardheid van de pen lager is dan 229HBW of hoger dan 285HBW, wordt de ketting als een afgekeurd product beschouwd en moet deze opnieuw worden verhit of een andere passende behandeling ondergaan totdat de hardheidswaarde aan de normvereisten voldoet. Voor afgekeurde producten moeten de redenen hiervoor gedetailleerd worden vastgelegd en geanalyseerd, zodat gerichte verbeteringsmaatregelen kunnen worden genomen om de productkwaliteit te verbeteren.

6. Factoren die de hardheidstest beïnvloeden

6.1 Impact van de testomgeving

De testomgeving heeft een belangrijke invloed op de nauwkeurigheid van de hardheidstestresultaten van precisie-rollenkettingen.

Invloed van temperatuur: Temperatuurschommelingen beïnvloeden de nauwkeurigheid van de hardheidsmeter en de hardheidsprestaties van het materiaal. Bijvoorbeeld, wanneer de omgevingstemperatuur te hoog of te laag is, kunnen de mechanische onderdelen en elektronische componenten van de hardheidsmeter uitzetten en krimpen door de warmte, wat tot meetfouten leidt. Over het algemeen ligt het optimale bedrijfstemperatuurbereik voor Brinell-, Rockwell- en Vickers-hardheidsmeters tussen 10℃ en 35℃. Wanneer dit temperatuurbereik wordt overschreden, kan de meetfout van de hardheidsmeter met ongeveer ±1 HRC of ±2 HV toenemen. Tegelijkertijd mag de invloed van temperatuur op de hardheid van het materiaal niet worden genegeerd. Zo kan de hardheid van het materiaal van precisie-rollenkettingen, zoals 45# staal, licht toenemen bij lage temperaturen, terwijl deze bij hoge temperaturen afneemt. Daarom moet hardheidsmetingen zoveel mogelijk in een omgeving met constante temperatuur worden uitgevoerd en moet de omgevingstemperatuur op dat moment worden geregistreerd om de testresultaten te kunnen corrigeren.
Invloed van luchtvochtigheid: De invloed van luchtvochtigheid op hardheidsmetingen komt vooral tot uiting in de elektronische componenten van de hardheidsmeter en het oppervlak van het monster. Een te hoge luchtvochtigheid kan ervoor zorgen dat de elektronische componenten van de hardheidsmeter vochtig worden, wat de meetnauwkeurigheid en -stabiliteit beïnvloedt. Bijvoorbeeld, wanneer de relatieve luchtvochtigheid hoger is dan 80%, kan de meetfout van de hardheidsmeter met ongeveer ±0,5 HRC of ±1 HV toenemen. Daarnaast kan luchtvochtigheid ook een waterfilm op het oppervlak van het monster vormen, waardoor het contact tussen de indenter van de hardheidsmeter en het monsteroppervlak wordt beïnvloed en meetfouten ontstaan. Voor het meten van de hardheid van precisie-rollenkettingen wordt aanbevolen om de meting uit te voeren in een omgeving met een relatieve luchtvochtigheid van 30% tot 70% om de betrouwbaarheid van de testresultaten te garanderen.
Invloed van trillingen: Trillingen in de testomgeving kunnen de hardheidsmeting beïnvloeden. Zo kunnen trillingen die worden gegenereerd door de werking van nabijgelegen mechanische bewerkingsapparatuur ervoor zorgen dat de indrukstift van de hardheidsmeter tijdens het meetproces licht verschuift, wat tot meetfouten leidt. Trillingen kunnen ook de nauwkeurigheid en stabiliteit van de belastingstoepassing van de hardheidsmeter beïnvloeden, waardoor de nauwkeurigheid van de hardheidswaarde afneemt. Over het algemeen kan de meetfout bij het uitvoeren van hardheidsmetingen in een omgeving met veel trillingen met ongeveer ±0,5 HRC of ±1 HV toenemen. Daarom is het raadzaam om bij het uitvoeren van hardheidsmetingen een locatie te kiezen die ver verwijderd is van de trillingsbron en passende trillingsdempende maatregelen te nemen, zoals het plaatsen van een trillingsdempende pad aan de onderkant van de hardheidsmeter, om de invloed van trillingen op de testresultaten te verminderen.

6.2 Invloed van de operator
Het professionele niveau en de werkgewoonten van de operator hebben een belangrijke invloed op de nauwkeurigheid van de hardheidstestresultaten van precisie-rollenkettingen.
Bedieningsvaardigheden: De bekwaamheid van de operator in het gebruik van hardheidsmeetinstrumenten heeft een directe invloed op de nauwkeurigheid van de testresultaten. Bijvoorbeeld, bij een Brinell-hardheidsmeter moet de operator de indrukdiameter nauwkeurig meten, en een meetfout kan leiden tot een afwijking in de hardheidswaarde. Als de operator niet bekend is met het gebruik van het meetinstrument, kan de meetfout met ongeveer ±2% toenemen. Bij Rockwell-hardheidsmeters en Vickers-hardheidsmeters moet de operator de belasting correct aanbrengen en de hardheidswaarde aflezen. Onjuist gebruik kan de meetfout met ongeveer ±1 HRC of ±1 HV verhogen. Daarom is het belangrijk dat de operator een professionele training volgt en bekwaam is in de bedieningsmethoden en voorzorgsmaatregelen van het hardheidsmeetinstrument om de nauwkeurigheid van de testresultaten te garanderen.
Testervaring: De testervaring van de operator is ook van invloed op de nauwkeurigheid van de hardheidstestresultaten. Ervaren operators kunnen problemen die zich tijdens de test kunnen voordoen beter inschatten en de juiste maatregelen nemen om deze te corrigeren. Als er bijvoorbeeld tijdens de test een afwijkende hardheidswaarde wordt gevonden, kunnen ervaren operators op basis van hun ervaring en vakkennis beoordelen of er een probleem is met het monster zelf, of met de testprocedure of het instrument, en dit tijdig verhelpen. Onervaren operators kunnen afwijkende resultaten onjuist interpreteren, wat tot een verkeerde beoordeling kan leiden. Daarom zouden bedrijven zich moeten richten op het ontwikkelen van de testervaring van operators en het verbeteren van hun testniveau door middel van regelmatige training en oefening.
Verantwoordelijkheid: De verantwoordelijkheid van de operators is cruciaal voor de nauwkeurigheid van de hardheidstestresultaten. Operators met een sterk verantwoordelijkheidsgevoel zullen de normen en specificaties strikt naleven, de testgegevens zorgvuldig registreren en de testresultaten nauwgezet analyseren. Tijdens de test moet de operator bijvoorbeeld de test voor elk testpunt meerdere keren herhalen en de gemiddelde waarde als eindresultaat nemen. Als de operator niet verantwoordelijk is, kunnen deze herhaalde teststappen worden overgeslagen, wat de betrouwbaarheid van de testresultaten vermindert. Daarom moeten bedrijven de verantwoordelijkheidstraining van operators versterken om de nauwkeurigheid en zorgvuldigheid van het testwerk te waarborgen.

6.3 Impact van de nauwkeurigheid van de apparatuur
De nauwkeurigheid van het hardheidsmeetinstrument is een cruciale factor die de nauwkeurigheid van de hardheidstestresultaten van precisie-rollenkettingen beïnvloedt.
Nauwkeurigheid van het instrument: De nauwkeurigheid van het hardheidsmeetinstrument heeft direct invloed op de nauwkeurigheid van de meetresultaten. De meetfout van een Brinell-hardheidsmeter ligt bijvoorbeeld doorgaans binnen ±2%, die van een Rockwell-hardheidsmeter binnen ±1 HRC en die van een Vickers-hardheidsmeter binnen ±1 HV. Als de nauwkeurigheid van het instrument niet aan deze eisen voldoet, kan de nauwkeurigheid van de meetresultaten niet worden gegarandeerd. Daarom moet bij de keuze van een hardheidsmeetinstrument een instrument met een hoge nauwkeurigheid en goede stabiliteit worden geselecteerd, en moeten kalibratie en onderhoud regelmatig worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de nauwkeurigheid van het instrument aan de testvereisten voldoet.
Instrumentkalibratie: De kalibratie van het hardheidsmeetinstrument is essentieel voor de nauwkeurigheid van de meetresultaten. Instrumentkalibratie dient te worden uitgevoerd door een erkend kalibratiebureau of professioneel personeel en conform de relevante normen en specificaties. De kalibratie omvat onder andere de nauwkeurigheid van de belasting, de grootte en vorm van de indrukker, de nauwkeurigheid van het meetinstrument, enzovoort. De kalibratiecyclus wordt doorgaans bepaald op basis van de gebruiksfrequentie en de stabiliteit van het instrument, meestal 6 maanden tot 1 jaar. Gekwalificeerde gekalibreerde instrumenten dienen vergezeld te gaan van een kalibratiecertificaat, waarop de kalibratiedatum en de geldigheidsperiode vermeld staan. Indien het instrument niet gekalibreerd is of de kalibratie mislukt, kan de nauwkeurigheid van de meetresultaten niet worden gegarandeerd. Een niet-gekalibreerde hardheidsmeter kan bijvoorbeeld een meetfout van ongeveer ±2 HRC of ±5 HV veroorzaken.
Instrumentonderhoud: Het onderhoud van hardheidsmeetinstrumenten is een cruciale factor voor de nauwkeurigheid van de meetresultaten. Tijdens het gebruik van het instrument kan de nauwkeurigheid veranderen als gevolg van mechanische slijtage, veroudering van elektronische componenten, enzovoort. Daarom moeten bedrijven een compleet systeem voor instrumentonderhoud opzetten en het instrument regelmatig onderhouden en servicen. Denk hierbij aan het regelmatig reinigen van de optische lens, het controleren van de slijtage van de indrukstift en het kalibreren van de krachtsensor. Door regelmatig onderhoud kunnen problemen met het instrument tijdig worden opgespoord en opgelost, waardoor de nauwkeurigheid en stabiliteit van het instrument gewaarborgd blijven.

7. Bepaling en toepassing van de resultaten van de hardheidstest

7.1 Standaard voor resultaatbepaling
De bepaling van de hardheidstestresultaten van precisie-rollenkettingen wordt strikt uitgevoerd volgens de relevante normen om te garanderen dat de productkwaliteit aan de eisen voldoet.
Vaststelling van de nationale norm: Volgens nationale normen zoals GB/T 1243-2006 “Rollenketting, busrollenketting en getande ketting” gelden er duidelijke eisen voor de hardheid van precisie-rollenkettingen van verschillende materialen en met verschillende warmtebehandelingsprocessen. Zo moet bijvoorbeeld voor precisie-rollenkettingen van 45-staal de hardheid van de pinnen en bussen tussen 229 en 285 HBW liggen; de oppervlaktehardheid van de ketting na carboneren moet 58-62 HRC bedragen en de dikte van de carboneringslaag moet 0,8-1,2 mm zijn. Als de testresultaten buiten dit bereik vallen, bijvoorbeeld als de hardheid van de pin lager is dan 229 HBW of hoger dan 285 HBW, wordt de ketting afgekeurd.
Beoordeling volgens internationale normen: Volgens ISO 606 en andere internationale normen ligt de hardheid van precisie-rollenkettingen van gelegeerd staal doorgaans tussen 241 en 321 HBW. De oppervlaktehardheid van de ketting na nitreerbehandeling moet 600-800 HV bedragen en de dikte van de nitreerlaag moet 0,3-0,6 mm zijn. Internationale normen zijn strenger bij de beoordeling van de resultaten. Als de testresultaten niet aan de eisen voldoen, wordt de ketting niet alleen afgekeurd, maar moet dezelfde partij producten ook opnieuw worden getest. Als er dan nog steeds afgekeurde producten zijn, moet de partij producten opnieuw worden verwerkt.
Eisen aan herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid: Om de betrouwbaarheid van de testresultaten te garanderen, moet elk testpunt herhaaldelijk worden getest, meestal 3-5 keer, en wordt de gemiddelde waarde als eindresultaat genomen. Het verschil in testresultaten van hetzelfde monster door verschillende operators moet binnen een bepaalde marge blijven. Zo mag het verschil in Rockwell-hardheidstestresultaten over het algemeen niet meer dan ±1 HRC bedragen, het verschil in Brinell-hardheidstestresultaten over het algemeen niet meer dan ±2%, en het verschil in Vickers-hardheidstestresultaten over het algemeen niet meer dan ±1 HV.

7.2 Toepassing van resultaten en kwaliteitscontrole
De resultaten van de hardheidstest vormen niet alleen de basis voor de bepaling of het product gekwalificeerd is, maar zijn ook een belangrijke referentie voor kwaliteitscontrole en procesverbetering.
Kwaliteitscontrole: Door middel van hardheidstesten kunnen problemen in het productieproces, zoals materiaalfouten en onjuiste warmtebehandeling, tijdig worden opgespoord. Als bijvoorbeeld uit de test blijkt dat de hardheid van de ketting lager is dan de norm, kan dit komen doordat de warmtebehandelingstemperatuur of -duur te laag is; als de hardheid hoger is dan de norm, kan dit duiden op een te lange afkoeling tijdens de warmtebehandeling. Op basis van de testresultaten kan het bedrijf het productieproces tijdig aanpassen om de stabiliteit en consistentie van de productkwaliteit te waarborgen.
Procesverbetering: De resultaten van hardheidstesten helpen bij het optimaliseren van het productieproces van precisie-rollenkettingen. Door bijvoorbeeld de hardheidsveranderingen van de ketting onder verschillende warmtebehandelingsprocessen te analyseren, kan het bedrijf de optimale warmtebehandelingsparameters bepalen en de slijtvastheid en vermoeiingsweerstand van de ketting verbeteren. Tegelijkertijd kan hardheidsonderzoek ook een basis vormen voor de selectie van grondstoffen, zodat de hardheid van de grondstoffen voldoet aan de ontwerpvereisten en de algehele productkwaliteit wordt verbeterd.
Productacceptatie en -levering: Voordat een product de fabriek verlaat, vormen de resultaten van de hardheidstest een belangrijke basis voor de acceptatie door de klant. Een hardheidstestrapport dat aan de normvereisten voldoet, kan het vertrouwen van de klant in het product vergroten en de verkoop en marketing ervan bevorderen. Producten die niet aan de normen voldoen, moeten door het bedrijf opnieuw worden bewerkt totdat ze de hardheidstest doorstaan ​​voordat ze aan klanten kunnen worden geleverd. Dit draagt ​​bij aan een betere reputatie van het bedrijf en een hogere klanttevredenheid.
Kwaliteitstraceerbaarheid en continue verbetering: Het registreren en analyseren van hardheidstestresultaten kan data leveren ter ondersteuning van kwaliteitstraceerbaarheid. Wanneer er kwaliteitsproblemen optreden, kunnen bedrijven de testresultaten traceren om de oorzaak van het probleem te achterhalen en gerichte verbeteringsmaatregelen te nemen. Tegelijkertijd kunnen bedrijven door de langdurige verzameling en analyse van testgegevens potentiële kwaliteitsproblemen en verbeterpunten in processen ontdekken, en zo continue kwaliteitsverbetering realiseren.