Огляд випробування на твердість прецизійних роликових ланцюгів

1. Огляд випробування на твердість прецизійних роликових ланцюгів

1.1 Основні характеристики прецизійного роликового ланцюга
Прецизійний роликовий ланцюг – це вид ланцюга, який широко використовується в механічних передачах. Його основні характеристики такі:
Структурна структура: Прецизійний роликовий ланцюг складається з внутрішньої ланцюгової пластини, зовнішньої ланцюгової пластини, штифта, втулки та ролика. Внутрішня ланцюгова пластина та зовнішня ланцюгова пластини з'єднані штифтовим валом, втулка одягнена на штифтовий вал, а ролик встановлений зовні втулки. Така конструкція дозволяє ланцюгу витримувати великі сили розтягування та удару під час передачі.
Вибір матеріалу: Прецизійний роликовий ланцюг зазвичай виготовляється з високоякісної вуглецевої сталі або легованої сталі, такої як сталь 45, 20CrMnTi тощо. Ці матеріали мають високу міцність, високу в'язкість та добру зносостійкість, що може задовольнити вимоги використання ланцюга в складних умовах експлуатації.
Точність розмірів: Вимоги до точності розмірів прецизійних роликових ланцюгів є високими, а допуски розмірів кроку, товщини пластини ланцюга, діаметра штифта тощо зазвичай контролюються в межах ±0,05 мм. Високоточні розміри можуть забезпечити точність зачеплення ланцюга та зірочки, а також зменшити похибки передачі та шум.
Обробка поверхні: Для покращення зносостійкості та корозійної стійкості ланцюга прецизійні роликові ланцюги зазвичай обробляються поверхнею, наприклад, цементацією, азотуванням, цинкуванням тощо. Цементація може підвищити твердість поверхні ланцюга до 58-62HRC, азотування — до 600-800HV, а цинкування ефективно запобігає іржавінню ланцюга.
1.2 Важливість вимірювання твердості
Випробування на твердість має велике значення в контролі якості прецизійних роликових ланцюгів:
Забезпечення міцності ланцюга: Твердість є одним із важливих показників для вимірювання міцності матеріалу. За допомогою випробування на твердість можна переконатися, що твердість матеріалу прецизійного роликового ланцюга відповідає проектним вимогам, щоб забезпечити, щоб ланцюг витримував достатнє натягнення та удари під час використання, а також уникнути поломки або пошкодження ланцюга через недостатню міцність матеріалу.
Оцінка властивостей матеріалу: Випробування на твердість може відобразити зміни мікроструктури та експлуатаційних характеристик матеріалу. Наприклад, твердість поверхні ланцюга після цементації вища, тоді як твердість серцевини відносно низька. За допомогою випробування на твердість можна оцінити глибину та однорідність цементованого шару, щоб визначити, чи є процес термічної обробки матеріалу доцільним.
Контроль якості продукції: У процесі виробництва прецизійних роликових ланцюгів випробування на твердість є ефективним засобом контролю якості. Завдяки випробуванню твердості сировини, напівфабрикатів та готової продукції можна вчасно виявити проблеми, які можуть виникнути у виробничому процесі, такі як дефекти матеріалу, неправильна термічна обробка тощо, що дозволяє вжити відповідних заходів для покращення та забезпечення стабільності та стабільності якості продукції.
Збільшення терміну служби: Випробування на твердість допомагає оптимізувати матеріали та виробничі процеси прецизійних роликових ланцюгів, тим самим покращуючи зносостійкість та стійкість до втоми ланцюга. Високотверда поверхня ланцюга може краще протистояти зносу, зменшити втрати на тертя між ланцюгом та зірочкою, подовжити термін служби ланцюга та зменшити витрати на обслуговування обладнання.
Відповідність галузевим стандартам: У машинобудуванні твердість прецизійних роликових ланцюгів зазвичай повинна відповідати відповідним національним або міжнародним стандартам. Наприклад, GB/T 1243-2006 «Роликові ланцюги, втулкові роликові ланцюги та зубчасті ланцюги» визначає діапазон твердості прецизійних роликових ланцюгів. За допомогою випробувань на твердість можна переконатися, що продукт відповідає стандартним вимогам, і підвищити його конкурентоспроможність на ринку.

2. Стандарти випробування твердості

2.1 Вітчизняні стандарти випробувань
Моя країна розробила низку чітких та суворих стандартів для перевірки твердості прецизійних роликових ланцюгів, щоб гарантувати, що якість продукції відповідає вимогам.
Стандартна основа: В основному базується на GB/T 1243-2006 «Роликові ланцюги, втулкові роликові ланцюги та зубчасті ланцюги» та інших відповідних національних стандартах. Ці стандарти визначають діапазон твердості прецизійних роликових ланцюгів. Наприклад, для прецизійних роликових ланцюгів, виготовлених зі сталі 45, твердість штифтів та втулок зазвичай повинна контролюватися на рівні 229-285 HBW; для цементованих ланцюгів твердість поверхні повинна досягати 58-62 HRC, а також чітко потрібна глибина цементованого шару, зазвичай 0,8-1,2 мм.
Метод випробування: Вітчизняні стандарти рекомендують використовувати твердомір за Брінеллем або твердомір за Роквеллом для випробувань. Твердомір за Брінеллем підходить для випробування сировини та напівфабрикатів з низькою твердістю, таких як ланцюгові пластини, що не пройшли термічну обробку. Значення твердості розраховується шляхом прикладання певного навантаження до поверхні матеріалу та вимірювання діаметра вдавлення; твердомір за Роквеллом часто використовується для випробування готових ланцюгів, що пройшли термічну обробку, таких як цементовані штифти та втулки. Він має високу швидкість виявлення, простий в експлуатації та може безпосередньо зчитувати значення твердості.
Відбір проб та випробування деталей: Відповідно до вимог стандарту, з кожної партії прецизійних роликових ланцюгів слід випадковим чином відібрати певну кількість зразків для випробувань. Для кожного ланцюга твердість різних деталей, таких як внутрішня пластина ланцюга, зовнішня пластина ланцюга, штифт, втулка та ролик, слід перевіряти окремо. Наприклад, для штифта слід взяти одну точку випробування посередині та на обох кінцях, щоб забезпечити повноту та точність результатів випробувань.
Визначення результатів: Результати випробувань повинні визначатися суворо відповідно до діапазону твердості, зазначеного у стандарті. Якщо значення твердості випробуваної деталі перевищує діапазон, зазначений у стандарті, наприклад, твердість штифта нижча за 229HBW або вища за 285HBW, ланцюг вважається некваліфікованим продуктом і потребує повторної термічної обробки або інших відповідних заходів обробки, доки значення твердості не відповідатиме вимогам стандарту.

2.2 Міжнародні стандарти тестування
У світі також існують відповідні стандартні системи для перевірки твердості прецизійних роликових ланцюгів, і ці стандарти мають широкий вплив та визнання на міжнародному ринку.
Стандарт ISO: ISO 606 «Ланцюги та зірочки – Роликові ланцюги та втулкові роликові ланцюги – Розміри, допуски та основні характеристики» є одним із широко використовуваних стандартів для прецизійних роликових ланцюгів у світі. Цей стандарт також містить детальні положення щодо випробування на твердість прецизійних роликових ланцюгів. Наприклад, для прецизійних роликових ланцюгів, виготовлених з легованої сталі, діапазон твердості зазвичай становить 241-321HBW; для ланцюгів, що пройшли азотування, поверхнева твердість повинна досягати 600-800HV, а глибина азотованого шару повинна бути 0,3-0,6 мм.
Метод випробування: Міжнародні стандарти також рекомендують використовувати твердоміри за Брінеллем, Роквеллом та Віккерсом для випробувань. Твердомір за Віккерсом підходить для випробування деталей з високою поверхневою твердістю прецизійних роликових ланцюгів, таких як поверхня ролика після азотування, завдяки невеликому вдавленню. Він може вимірювати значення твердості точніше, особливо під час випробування деталей малого розміру та тонкостінних деталей.
Місце відбору проб та випробувань: Кількість проб та місце випробувань, що вимагаються міжнародними стандартами, аналогічні вимогам вітчизняних стандартів, але вибір місць випробувань є більш детальним. Наприклад, під час випробування твердості роликів необхідно відібрати та випробувати зразки на зовнішній окружності та торцевих поверхнях роликів, щоб всебічно оцінити однорідність твердості роликів. Крім того, випробування на твердість також необхідні для з'єднувальних частин ланцюга, таких як з'єднувальні пластини ланцюга та з'єднувальні штифти, щоб забезпечити міцність та надійність усього ланцюга.
Оцінка результатів: Міжнародні стандарти є суворішими в оцінці результатів випробувань на твердість. Якщо результати випробувань не відповідають вимогам стандарту, ланцюг не тільки буде визнано некваліфікованим, але й інші ланцюги тієї ж партії продукції також потребуватимуть подвійного відбору проб. Якщо після подвійного відбору проб все ще залишаються некваліфіковані продукти, партію продукції необхідно повторно обробити, доки твердість усіх ланцюгів не відповідатиме вимогам стандарту. Цей суворий механізм оцінки ефективно гарантує рівень якості та надійність прецизійних роликових ланцюгів на міжнародному ринку.

3. Метод випробування твердості

3.1 Метод випробування твердості за Роквеллом
Метод випробування твердості за Роквеллом є одним з найбільш широко використовуваних методів випробування твердості на даний момент, особливо підходить для випробування твердості металевих матеріалів, таких як прецизійні роликові ланцюги.
Принцип: Цей метод визначає значення твердості шляхом вимірювання глибини вдавлювання індентора (алмазного конуса або твердосплавної кульки) в поверхню матеріалу під певним навантаженням. Він характеризується простотою та швидкістю роботи, що дозволяє безпосередньо зчитувати значення твердості без складних розрахунків та вимірювальних інструментів.
Сфера застосування: Для виявлення прецизійних роликових ланцюгів метод випробування твердості за Роквеллом використовується переважно для вимірювання твердості готових ланцюгів після термічної обробки, таких як штифти та втулки. Це пояснюється тим, що ці деталі мають вищу твердість після термічної обробки та відносно великі за розміром, що підходить для випробування твердоміром за Роквеллом.
Точність виявлення: Вимірювання твердості за Роквеллом має високу точність і може точно відображати зміни твердості матеріалу. Похибка вимірювання зазвичай становить ±1 HRC, що відповідає вимогам прецизійного вимірювання твердості роликових ланцюгів.
Практичне застосування: У реальних випробуваннях твердомір за Роквеллом зазвичай використовує шкалу HRC, яка підходить для випробування матеріалів з діапазоном твердості 20-70HRC. Наприклад, для штифта прецизійного роликового ланцюга, який був цементований, твердість поверхні зазвичай становить від 58 до 62HRC. Твердомір за Роквеллом може швидко та точно виміряти значення його твердості, забезпечуючи надійну основу для контролю якості.

3.2 Метод визначення твердості за Брінеллем
Метод випробування твердості за Брінеллем – це класичний метод випробування твердості, який широко використовується для вимірювання твердості різних металевих матеріалів, включаючи сировину та напівфабрикати прецизійних роликових ланцюгів.
Принцип: Цей метод передбачає вдавлювання загартованої сталевої або твердосплавної кульки певного діаметра в поверхню матеріалу під дією заданого навантаження та утримання її протягом заданого часу, потім знімання навантаження, вимірювання діаметра вдавлення та визначення значення твердості шляхом обчислення середнього тиску на сферичній поверхні вдавлення.
Сфера застосування: Метод випробування твердості за Брінеллем підходить для випробування металевих матеріалів з низькою твердістю, таких як сировина для прецизійних роликових ланцюгів (наприклад, сталь 45) та напівфабрикати, що не пройшли термічну обробку. Його характеристики полягають у великих вм'ятинах, які можуть відображати макроскопічні характеристики твердості матеріалу та підходять для вимірювання матеріалів середнього діапазону твердості.
Точність виявлення: Точність визначення твердості за Брінеллем є відносно високою, а похибка вимірювання зазвичай знаходиться в межах ±2%. Точність вимірювання діаметра відбитка безпосередньо впливає на точність значення твердості, тому в реальній експлуатації потрібні високоточні вимірювальні інструменти, такі як зчитувальні мікроскопи.
Практичне застосування: У процесі виробництва прецизійних роликових ланцюгів метод випробування на твердість за Брінеллем часто використовується для перевірки твердості сировини, щоб переконатися, що вона відповідає проектним вимогам. Наприклад, для прецизійних роликових ланцюгів, виготовлених зі сталі 45, твердість сировини, як правило, повинна контролюватися в межах 170-230 HBW. За допомогою випробування на твердість за Брінеллем можна точно виміряти значення твердості сировини, а також вчасно виявити некваліфіковану твердість матеріалів, тим самим запобігаючи потраплянню некваліфікованих матеріалів у наступні виробничі ланки.

3.3 Метод випробування твердості за Віккерсом
Метод випробування твердості за Віккерсом підходить для вимірювання твердості деталей малого розміру та тонкостінних деталей, і має унікальні переваги при випробуванні твердості прецизійних роликових ланцюгів.
Принцип: Цей метод полягає в тому, що алмазний тетраедр з кутом вершини 136° під певним навантаженням вдавлюють у поверхню матеріалу, що досліджується, утримують навантаження протягом заданого часу, а потім знімають навантаження, вимірюють діагональну довжину відбитка та визначають значення твердості, обчислюючи середній тиск на конічну поверхню відбитка.
Сфера застосування: Метод випробування твердості за Віккерсом підходить для вимірювання матеріалів з широким діапазоном твердості, особливо для виявлення деталей з високою твердістю поверхні прецизійних роликових ланцюгів, таких як поверхня роликів після азотування. Його вдавлення невелике, і він може точно вимірювати твердість деталей малого розміру та тонкостінних деталей, що підходить для виявлення з високими вимогами до однорідності твердості поверхні.
Точність виявлення: Вимірювання твердості за Віккерсом має високу точність, а похибка вимірювання зазвичай знаходиться в межах ±1HV. Точність вимірювання діагональної довжини відбитка має вирішальне значення для точності значення твердості, тому для вимірювання потрібен високоточний вимірювальний мікроскоп.
Практичне застосування: Під час випробування на твердість прецизійних роликових ланцюгів метод випробування на твердість за Віккерсом часто використовується для визначення твердості поверхні роликів. Наприклад, для роликів, які пройшли азотування, твердість поверхні повинна досягати 600-800HV. За допомогою випробування на твердість за Віккерсом можна точно виміряти значення твердості в різних місцях на поверхні ролика, а також оцінити глибину та однорідність азотованого шару, тим самим гарантуючи, що твердість поверхні ролика відповідає конструктивним вимогам, та покращуючи зносостійкість і термін служби ланцюга.

4. Прилад для вимірювання твердості

4.1 Тип та принцип роботи приладу
Прилад для вимірювання твердості є ключовим інструментом для забезпечення точності вимірювання твердості прецизійних роликових ланцюгів. Поширені прилади для вимірювання твердості в основному бувають таких типів:
Твердомір за Брінеллем: його принцип полягає у вдавлюванні загартованої сталевої або твердосплавної кульки певного діаметра в поверхню матеріалу під заданим навантаженням, витримуванні її протягом заданого часу, а потім знятті навантаження та обчисленні значення твердості шляхом вимірювання діаметра вдавлення. Твердомір за Брінеллем підходить для випробування металевих матеріалів з низькою твердістю, таких як сировина для прецизійних роликових ланцюгів та напівфабрикати, що не пройшли термічну обробку. Його характеристики - це велике вдавлення, яке може відображати макроскопічні характеристики твердості матеріалу. Він підходить для вимірювання матеріалів середнього діапазону твердості, а похибка вимірювання зазвичай становить ±2%.
Твердомір за Роквеллом: Цей прилад визначає значення твердості, вимірюючи глибину вдавлення індентора (алмазного конуса або твердосплавної кульки) в поверхню матеріалу під певним навантаженням. Твердомір за Роквеллом простий і швидкий в експлуатації, він може безпосередньо зчитувати значення твердості без складних розрахунків та вимірювальних інструментів. Він в основному використовується для вимірювання твердості готових ланцюгів після термічної обробки, таких як штифти та втулки. Похибка вимірювання зазвичай становить ±1HRC, що може відповідати вимогам прецизійного вимірювання твердості роликових ланцюгів.
Твердомір за Віккерсом: Принцип дії твердоміра за Віккерсом полягає в тому, щоб під певним навантаженням втиснути в поверхню матеріалу, що перевіряється, втиснути алмазну чотирикутну піраміду з кутом вершини 136°, витримати її протягом певного часу, зняти навантаження, виміряти діагональ відбитка та визначити значення твердості, обчисливши середній тиск, що витримується конічною поверхнею відбитка. Твердомір за Віккерсом підходить для вимірювання матеріалів з широким діапазоном твердості, особливо для випробування деталей з високою поверхневою твердістю прецизійних роликових ланцюгів, таких як поверхня ролика після азотування. Його відбиток невеликий, і він може точно вимірювати твердість деталей малого розміру та тонкостінних деталей, а похибка вимірювання зазвичай знаходиться в межах ±1HV.

4.2 Вибір та калібрування приладів
Вибір відповідного приладу для вимірювання твердості та його точне калібрування є основою для забезпечення достовірності результатів випробувань:
Вибір інструменту: Виберіть відповідний інструмент для вимірювання твердості відповідно до вимог до випробування прецизійних роликових ланцюгів. Для сировини та напівфабрикатів, які не пройшли термічну обробку, слід вибрати твердомір за Брінеллем; для готових ланцюгів, які пройшли термічну обробку, таких як штифти та втулки, слід вибрати твердомір за Роквеллом; для деталей з вищою твердістю поверхні, таких як поверхня ролика після азотування, слід вибрати твердомір за Віккерсом. Крім того, слід враховувати такі фактори, як точність, діапазон вимірювання та зручність використання приладу, щоб відповідати вимогам різних випробувальних ланок.
Калібрування приладу: Прилад для вимірювання твердості необхідно калібрувати перед використанням, щоб забезпечити точність результатів вимірювання. Калібрування має виконуватися кваліфікованим калібрувальним агентством або професійним персоналом відповідно до відповідних стандартів та специфікацій. Калібрування включає точність навантаження приладу, розмір та форму індентора, точність вимірювального пристрою тощо. Цикл калібрування зазвичай визначається залежно від частоти використання та стабільності приладу, зазвичай від 6 місяців до 1 року. Кваліфіковані калібровані прилади повинні супроводжуватися сертифікатом калібрування, а дата калібрування та термін дії повинні бути позначені на приладі, щоб забезпечити надійність та простежуваність результатів випробувань.

5. Процес випробування твердості

5.1 Підготовка та обробка зразків
Підготовка зразків є основною ланкою прецизійного контролю твердості роликових ланцюгів, яка безпосередньо впливає на точність і достовірність результатів випробувань.
Кількість вибірки: Відповідно до вимог національного стандарту GB/T 1243-2006 та міжнародного стандарту ISO 606, з кожної партії прецизійних роликових ланцюгів слід випадковим чином відібрати певну кількість зразків для випробувань. Зазвичай з кожної партії відбирають 3-5 ланцюгів як зразки для випробувань, щоб забезпечити репрезентативність зразків.
Місце відбору проб: Для кожного ланцюга твердість різних частин, таких як внутрішня ланкова пластина, зовнішня ланкова пластина, вал штифта, втулка та ролик, повинна перевірятися окремо. Наприклад, для вала штифта одна точка випробування повинна бути взята посередині та на обох кінцях; для ролика зовнішня окружність та торцева поверхня ролика повинні бути відібрані та випробувані окремо, щоб всебічно оцінити однорідність твердості кожного компонента.
Обробка зразків: Під час відбору проб поверхня зразка має бути чистою та рівною, без олії, іржі чи інших забруднень. Для зразків з оксидним нальотом або покриттям на поверхні спочатку необхідно провести відповідне очищення або обробку. Наприклад, для оцинкованих ланцюгів оцинкований шар на поверхні необхідно видалити перед випробуванням на твердість.

5.2 Кроки тестової експлуатації
Етапи випробувальних операцій є основою процесу випробування твердості та повинні суворо виконуватися відповідно до стандартів та специфікацій, щоб забезпечити точність результатів випробувань.
Вибір та калібрування приладу: Виберіть відповідний прилад для вимірювання твердості відповідно до діапазону твердості та характеристик матеріалу об'єкта випробування. Наприклад, для цементованих штифтів та втулок слід вибирати твердоміри за Роквеллом; для сировини та напівфабрикатів, які не пройшли термічну обробку, слід вибирати твердоміри за Брінеллем; для роликів з вищою твердістю поверхні слід вибирати твердоміри за Віккерсом. Перед випробуванням прилад для вимірювання твердості необхідно відкалібрувати, щоб забезпечити відповідність точності навантаження, розміру та форми індентора, а також точності вимірювального пристрою вимогам. Кваліфіковані калібровані прилади повинні мати сертифікат калібрування, а на приладі повинні бути зазначені дата калібрування та термін дії.
Випробувальна операція: Помістіть зразок на робочий стіл твердоміра, переконавшись, що його поверхня перпендикулярна до індентора. Відповідно до робочих процедур обраного методу випробування твердості, прикладіть навантаження та утримуйте його протягом заданого часу, потім зніміть навантаження та виміряйте розмір або глибину вдавлення. Наприклад, при випробуванні на твердість за Роквеллом алмазний конусний або твердосплавний кульковий індентор вдавлюється в поверхню випробуваного матеріалу під певним навантаженням (наприклад, 150 кгс), навантаження знімається через 10-15 секунд, і значення твердості безпосередньо зчитується; при випробуванні на твердість за Брінеллем загартована сталева кулька або твердосплавна кулька певного діаметра вдавлюється в поверхню випробуваного матеріалу під заданим навантаженням (наприклад, 3000 кгс), навантаження знімається через 10-15 секунд. Діаметр вдавлення вимірюється за допомогою зчитувального мікроскопа, а значення твердості отримується розрахунковим шляхом.
Повторне тестування: Для забезпечення достовірності результатів тестування кожну точку тестування слід тестувати неодноразово кілька разів, а середнє значення приймається за кінцевий результат тестування. За нормальних обставин кожну точку тестування слід тестувати неодноразово 3-5 разів, щоб зменшити похибки вимірювання.

5.3 Запис та аналіз даних
Запис та аналіз даних є останньою ланкою в процесі випробування на твердість. Шляхом сортування та аналізу даних випробувань можна зробити наукові та обґрунтовані висновки, що забезпечують основу для контролю якості продукції.
Запис даних: Усі дані, отримані під час процесу випробування, повинні бути детально зафіксовані у звіті про випробування, включаючи номер зразка, місце проведення випробування, метод випробування, значення твердості, дату випробування, персонал, який проводив випробування, та іншу інформацію. Записи даних повинні бути чіткими, точними та повними для полегшення подальшого використання та аналізу.
Аналіз даних: Статистичний аналіз даних випробувань, розрахунок статистичних параметрів, таких як середнє значення твердості та стандартне відхилення кожної точки випробування, а також оцінка однорідності та стабільності твердості. Наприклад, якщо середня твердість штифта партії прецизійних роликових ланцюгів становить 250HBW, а стандартне відхилення — 5HBW, це означає, що твердість партії ланцюгів є відносно однорідною, а контроль якості добрий; якщо стандартне відхилення велике, у процесі виробництва можуть бути коливання якості, що потребує подальшого дослідження причини та вжиття заходів щодо покращення.
Визначення результатів: Порівняйте результати випробувань з діапазоном твердості, зазначеним у національних або міжнародних стандартах, щоб визначити, чи відповідає зразок вимогам. Якщо значення твердості в місці випробування перевищує діапазон, зазначений у стандарті, наприклад, твердість штифта нижча за 229HBW або вища за 285HBW, ланцюг вважається некваліфікованим продуктом і потребує повторної термообробки або інших відповідних заходів обробки, доки значення твердості не відповідатиме вимогам стандарту. Для некваліфікованих продуктів їх стан некваліфікації слід детально зафіксувати, а причини проаналізувати, щоб вжити цілеспрямованих заходів щодо покращення якості продукції.

6. Фактори, що впливають на випробування на твердість

6.1 Вплив тестового середовища

Випробувальне середовище має важливий вплив на точність результатів випробувань на твердість прецизійних роликових ланцюгів.

Вплив температури: Зміни температури впливають на точність твердоміра та характеристики твердості матеріалу. Наприклад, коли температура навколишнього середовища занадто висока або занадто низька, механічні частини та електронні компоненти твердоміра можуть розширюватися та стискатися через нагрівання, що призводить до похибок вимірювання. Загалом, оптимальний робочий діапазон температур твердомірів за Брінеллем, Роквеллом та Віккерсом становить 10℃-35℃. При перевищенні цього температурного діапазону похибка вимірювання твердоміра може збільшитися приблизно на ±1HRC або ±2HV. Водночас не можна ігнорувати вплив температури на твердість матеріалу. Наприклад, для матеріалу прецизійного роликового ланцюга, такого як сталь 45#, його твердість може дещо зростати в середовищі низької температури, тоді як у середовищі високої температури твердість зменшується. Тому під час проведення випробувань на твердість їх слід проводити в середовищі з максимально постійною температурою, а температуру навколишнього середовища в цей час слід фіксувати, щоб скоригувати результати випробувань.
Вплив вологості: Вплив вологості на випробування на твердість головним чином відображається на електронних компонентах твердоміра та поверхні зразка. Надмірна вологість може призвести до зволоження електронних компонентів твердоміра, що впливає на точність та стабільність його вимірювання. Наприклад, коли відносна вологість перевищує 80%, похибка вимірювання твердоміра може збільшитися приблизно на ±0,5 HRC або ±1 HV. Крім того, вологість також може утворювати водяну плівку на поверхні зразка, що впливає на контакт між індентором твердоміра та поверхнею зразка, що призводить до похибок вимірювання. Для забезпечення достовірності результатів випробування на твердість прецизійних роликових ланцюгів рекомендується проводити його в середовищі з відносною вологістю 30%-70%.
Вплив вібрації: Вібрація в випробувальному середовищі заважатиме випробуванню на твердість. Наприклад, вібрація, що виникає внаслідок роботи поблизу механічного обробного обладнання, може призвести до незначного зміщення індентора твердоміра під час процесу вимірювання, що призведе до похибок вимірювання. Вібрація також може впливати на точність прикладання навантаження та стабільність твердоміра, тим самим впливаючи на точність значення твердості. Загалом, під час проведення випробувань на твердість у середовищі з високою вібрацією похибка вимірювання може збільшитися приблизно на ±0,5HRC або ±1HV. Тому під час проведення випробувань на твердість слід намагатися вибрати місце подалі від джерела вібрації та вжити відповідних заходів щодо зменшення вібрації, таких як встановлення вібраційної прокладки внизу твердоміра, щоб зменшити вплив вібрації на результати випробувань.

6.2 Вплив оператора
Професійний рівень оператора та його експлуатаційні звички мають важливий вплив на точність результатів випробувань на твердість прецизійних роликових ланцюгів.
Навички роботи: Вміння оператора користуватися приладами для вимірювання твердості безпосередньо впливає на точність результатів випробувань. Наприклад, для твердоміра за Брінеллем оператору потрібно точно виміряти діаметр відбитка, і похибка вимірювання може призвести до відхилення значення твердості. Якщо оператор не знайомий з використанням вимірювального інструменту, похибка вимірювання може збільшитися приблизно на ±2%. Для твердомірів за Роквеллом та Віккерсом оператору необхідно правильно прикласти навантаження та зчитати значення твердості. Неправильна експлуатація може призвести до збільшення похибки вимірювання приблизно на ±1HRC або ±1HV. Тому оператор повинен пройти професійну підготовку та бути впевненим у методах експлуатації та запобіжних заходах, пов'язаних з приладом для вимірювання твердості, щоб забезпечити точність результатів випробувань.
Досвід випробувань: Досвід випробувань оператора також впливатиме на точність результатів випробувань на твердість. Досвідчені оператори можуть краще оцінити проблеми, які можуть виникнути під час випробування, та вжити відповідних заходів для їх усунення. Наприклад, якщо під час випробування значення твердості виявляється аномальним, досвідчені оператори можуть на основі досвіду та професійних знань оцінити, чи є проблема з самим зразком, чи з тестовою операцією чи приладом, та вчасно вирішити цю проблему. Недосвідчені оператори можуть неправильно обробляти аномальні результати, що призведе до неправильної оцінки. Тому підприємства повинні зосередитися на розвитку досвіду операторів у випробуваннях та покращенні рівня випробувань операторів шляхом регулярного навчання та практики.
Відповідальність: Відповідальність операторів також має вирішальне значення для точності результатів випробувань на твердість. Оператори з сильним почуттям відповідальності повинні суворо дотримуватися стандартів та специфікацій, ретельно записувати дані випробувань та ретельно аналізувати результати випробувань. Наприклад, під час випробування оператор повинен повторити випробування для кожної точки випробування кілька разів та прийняти середнє значення як кінцевий результат випробування. Якщо оператор не несе відповідальності, повторні кроки випробування можуть бути пропущені, що призведе до зниження надійності результатів випробувань. Тому підприємствам слід посилити навчання операторів відповідальності, щоб забезпечити ретельність та точність випробувальної роботи.

6.3 Вплив точності обладнання
Точність приладу для вимірювання твердості є ключовим фактором, що впливає на точність результатів випробувань на твердість прецизійних роликових ланцюгів.
Точність приладу: Точність приладу для вимірювання твердості безпосередньо впливає на точність результатів випробувань. Наприклад, похибка вимірювання твердоміра за Брінеллем зазвичай становить ±2%, похибка вимірювання твердоміра за Роквеллом зазвичай становить ±1HRC, а похибка вимірювання твердоміра за Віккерсом зазвичай становить ±1HV. Якщо точність приладу не відповідає вимогам, точність результатів випробувань не може бути гарантована. Тому при виборі приладу для вимірювання твердості слід вибирати прилад з високою точністю та хорошою стабільністю, а також регулярно проводити калібрування та технічне обслуговування, щоб забезпечити відповідність точності приладу вимогам випробувань.
Калібрування приладу: Калібрування приладу для вимірювання твердості є основою для забезпечення точності результатів випробувань. Калібрування приладу має виконуватися кваліфікованим калібрувальним агентством або професійним персоналом відповідно до відповідних стандартів та специфікацій. Калібрування включає точність навантаження приладу, розмір та форму індентора, точність вимірювального пристрою тощо. Цикл калібрування зазвичай визначається залежно від частоти використання та стабільності приладу, зазвичай від 6 місяців до 1 року. Кваліфіковані калібровані прилади повинні супроводжуватися сертифікатом калібрування, а дата калібрування та термін дії повинні бути позначені на приладі. Якщо прилад не калібрований або калібрування не вдається, точність результатів випробувань не може бути гарантована. Наприклад, використання некаліброваного твердоміра може призвести до збільшення похибки вимірювання приблизно на ±2HRC або ±5HV.
Технічне обслуговування приладів: Технічне обслуговування приладів для вимірювання твердості також є ключовою ланкою для забезпечення точності результатів випробувань. Під час використання приладу точність може змінюватися через механічний знос, старіння електронних компонентів тощо. Тому підприємства повинні створити повну систему технічного обслуговування приладів та регулярно проводити технічне обслуговування та ремонт приладу. Наприклад, регулярно очищати оптичну лінзу приладу, перевіряти знос індентора, калібрувати датчик навантаження тощо. Завдяки регулярному технічному обслуговуванню можна своєчасно виявити та вирішити проблеми з приладом, щоб забезпечити точність та стабільність його роботи.

7. Визначення та застосування результатів випробувань на твердість

7.1 Стандарт визначення результатів
Визначення результатів випробувань на твердість прецизійних роликових ланцюгів суворо виконується відповідно до відповідних стандартів, щоб гарантувати, що якість продукції відповідає вимогам.
Визначення вітчизняного стандарту: Відповідно до національних стандартів, таких як GB/T 1243-2006 «Роликові ланцюги, втулкові роликові ланцюги та зубчасті ланцюги», прецизійні роликові ланцюги з різних матеріалів та процесів термічної обробки мають чіткі вимоги до діапазону твердості. Наприклад, для прецизійних роликових ланцюгів, виготовлених зі сталі 45, твердість штифтів та втулок повинна контролюватися на рівні 229-285HBW; твердість поверхні ланцюга після цементації повинна досягати 58-62HRC, а глибина цементованого шару - 0,8-1,2 мм. Якщо результати випробувань виходять за цей діапазон, наприклад, твердість штифта нижча за 229HBW або вища за 285HBW, ланцюг буде визнано невідповідним.
Оцінка міжнародних стандартів: Відповідно до ISO 606 та інших міжнародних стандартів, діапазон твердості прецизійних роликових ланцюгів, виготовлених з легованої сталі, зазвичай становить 241-321HBW, твердість поверхні ланцюга після азотування повинна досягати 600-800HV, а глибина азотованого шару повинна становити 0,3-0,6 мм. Міжнародні стандарти є суворішими в оцінці результатів. Якщо результати випробувань не відповідають вимогам, ланцюг не тільки буде визнано некваліфікованим, але й ту саму партію продукції також потрібно буде подвоїти для відбору проб. Якщо все ще є некваліфікована продукція, партію продукції необхідно повторно обробити.
Вимоги до повторюваності та відтворюваності: Для забезпечення достовірності результатів випробувань кожну точку випробування необхідно перевіряти неодноразово, зазвичай 3-5 разів, а середнє значення приймається за кінцевий результат. Різниця в результатах випробувань одного й того ж зразка, проведених різними операторами, повинна контролюватися в певному діапазоні, наприклад, різниця в результатах випробувань на твердість за Роквеллом зазвичай не перевищує ±1HRC, різниця в результатах випробувань на твердість за Брінеллем зазвичай не перевищує ±2%, а різниця в результатах випробувань на твердість за Віккерсом зазвичай не перевищує ±1HV.

7.2 Застосування результатів та контроль якості
Результати випробувань на твердість є не лише основою для визначення того, чи відповідає продукт вимогам, але й важливим орієнтиром для контролю якості та вдосконалення процесу.
Контроль якості: За допомогою випробувань на твердість можна вчасно виявити проблеми у виробничому процесі, такі як дефекти матеріалу та неправильна термічна обробка. Наприклад, якщо випробування виявить, що твердість ланцюга нижча за стандартну вимогу, можливо, температура термічної обробки недостатня або час витримки недостатній; якщо твердість вища за стандартну вимогу, можливо, гартування під час термічної обробки надмірне. За результатами випробувань компанія може вчасно скоригувати виробничий процес, щоб забезпечити стабільність та стабільність якості продукції.
Удосконалення процесу: Результати випробувань на твердість допомагають оптимізувати процес виробництва прецизійних роликових ланцюгів. Наприклад, аналізуючи зміни твердості ланцюга під час різних процесів термічної обробки, компанія може визначити оптимальні параметри термічної обробки та покращити зносостійкість та втому ланцюга. Водночас, випробування на твердість також може забезпечити основу для вибору сировини, щоб гарантувати, що твердість сировини відповідає проектним вимогам, тим самим покращуючи загальну якість продукту.
Прийняття та доставка продукції: Перш ніж продукція покине завод, результати випробувань на твердість є важливою основою для прийняття клієнтом. Звіт про випробування на твердість, який відповідає вимогам стандарту, може підвищити довіру клієнтів до продукції та сприяти її продажу та маркетингу. Продукти, які не відповідають стандартам, компанії необхідно переробляти, доки вони не пройдуть випробування на твердість, перш ніж їх можна буде доставити клієнтам, що допомагає покращити репутацію компанії на ринку та задоволеність клієнтів.
Відстеження якості та постійне вдосконалення: Запис та аналіз результатів випробувань на твердість можуть забезпечити підтримку даних для відстеження якості. У разі виникнення проблем із якістю компанії можуть відстежувати результати випробувань, щоб знайти першопричину проблеми та вжити цілеспрямованих заходів щодо покращення. Водночас, завдяки довгостроковому накопиченню та аналізу даних випробувань, компанії можуть виявити потенційні проблеми з якістю та напрямки вдосконалення процесів, а також досягти постійного вдосконалення та підвищення якості.