Rokvela cietības testera darbības principu rokasgrāmata

Cietības pārbaude ir pamata metode materiālu mehānisko īpašību novērtēšanai. Starp dažādajām pieejamajām metodēm Rokvela cietības tests izceļas kā viena no visplašāk izmantotajām metodēm rūpnieciskajā vidē. Tā popularitāti nosaka tā vienkāršība, ātrums un cietības rādījumu tiešais raksturs. Atšķirībā no metodēm, kurām nepieciešams optisks ievilkuma mērījums, Rokvela tests nodrošina tūlītēju cietības vērtību, pamatojoties uz iespiešanās dziļumu, padarot to ļoti efektīvu ražošanas līnijas kvalitātes kontrolei un ikdienas materiālu pārbaudei. Izpratne par šī svarīgā instrumenta darbības principu ir būtiska, lai iegūtu uzticamus, atkārtojamus rezultātus un optimizētu tā izmantošanu dažādās lietojumprogrammās.

Dziļuma mērīšanas metode

Rokvela cietības testa pamatprincips ir pastāvīgā ievilkuma dziļuma mērīšana. Tests nosaka materiāla cietību, aprēķinot iespieduma dziļuma neto pieaugumu pēc lielas slodzes pielikšanas un pēc tam noņemšanas, kamēr neliela slodze paliek vietā.

Rokvela metodes unikāla iezīme ir tās divpakāpju{0}}slogošanas process, kas efektīvi samazina virsmas nelīdzenumu ietekmi un nodrošina, ka mērījumi atspoguļo materiāla patieso cietību. Cietības vērtību iegūst no iespiešanās dziļuma atšķirības starp mazāko un lielāko slodzes posmu. Pēc tam šī dziļuma starpība tiek pārveidota par cietības skaitli iepriekš noteiktā skalā. Tā kā metode balstās uz dziļuma mērīšanu, nevis ievilkuma laukumu, rezultāti tiek iegūti gandrīz uzreiz, tādējādi veicinot testa reputāciju ātruma un efektivitātes ziņā.

Divu{0}}pakāpju ielādes process

Rokvela testa precizitāte un uzticamība lielā mērā ir saistīta ar tā divu{0}}pakāpju ielādes secību:

Neliela slodze (priekšslodze)

Atkāpei tiek pielikts salīdzinoši neliels sākotnējais spēks, parasti 10 kgf vai 3 kgf atkarībā no mēroga. Šī priekšslodze kalpo diviem kritiskiem mērķiem: tā nodrošina stingru un konsekventu kontaktu starp ievilkumu un materiāla virsmu, un tā izveido stabilu atskaites plakni (bāzes līniju), nospiežot ievilkumu līdz sākotnējam dziļumam h₀. Pēc tam šajā pozīcijā dziļuma mērītājs tiek iestatīts uz nulli.

Galvenā slodze (pārbaudes slodze)

Pēc nelielas slodzes tiek pielietota ievērojami lielāka galvenā slodze, sasniedzot kopējo testa spēku līdz pilnai vērtībai (parasti 60, 100 vai 150 kgf atkarībā no mēroga). Šī papildu slodze iedzen ievilkumu dziļāk materiālā, radot pastāvīgu ievilkumu, kas tiks izmērīts. Lielāko slodzi notur iepriekš noteiktu aiztures laiku, parasti no 1 līdz 15 sekundēm, lai nodrošinātu jebkādu elastīgu atjaunošanos materiālā.

Kad aiztures laiks ir beidzies, lielākā slodze tiek noņemta, bet mazākā slodze tiek saglabāta. Pēc tam dziļuma mērīšanas sistēma reģistrē galīgo iespiešanās dziļumu (h). Rokvela cietības skaitlis tiek aprēķināts, pamatojoties uz neto dziļuma pieaugumu (h - h₀), un mazāks neto dziļums norāda uz cietāku materiālu.

Standarta Rokvela cietības testā tiek veikta sistemātiska soli pa solim procedūra:

1. solis – parauga sagatavošana

Pārbaudāmajam paraugam jābūt tīrai, plakanai un gludai virsmai, bez eļļas, kaļķakmens vai citiem piesārņotājiem. Lai iegūtu precīzus rezultātus, minimālajam parauga biezumam jābūt vismaz desmit reizes lielākam par paredzamo ievilkuma dziļumu, lai lakta neietekmētu mērījumu.

2. darbība – atlasiet Atkāpe un mērogs

Pamatojoties uz materiāla veidu un paredzamo cietības diapazonu, tiek izvēlēts atbilstošs ievilkums (dimanta konuss vai tērauda lode) un Rokvela skala (piemēram, HRA, HRB, HRC).

3. darbība – veiciet nelielu slodzi

Paraugu novieto uz laktas un pieliek nelielu slodzi. Šī sākotnējā slodze ievieto ievilkumu materiālā un nosaka atskaites dziļumu.

4. darbība – veiciet lielu slodzi

Pēc tam tiek pielietota lielākā slodze, palielinot kopējo testa spēku līdz pilnai vērtībai. Slodze tiek turēta uz norādīto aiztures laiku.

5. darbība – noņemiet galveno slodzi un veiciet mērījumus

Pēc aiztures laika lielākā slodze tiek noņemta, bet nelielā slodze tiek saglabāta. Dziļuma mērīšanas sistēma aprēķina ievilkuma dziļuma tīro pieaugumu, kas pēc tam tiek automātiski pārveidots Rokvela cietības skaitļā un tiek parādīts nolasīšanas sistēmā.

Rokvela cietības testā tiek izmantotas vairākas skalas, no kurām katru nosaka noteikta ievilkšanas veida un pielietotās slodzes kombinācija. Šī daudzpusība ļauj metodei piemērot dažādus materiālus, sākot no ļoti mīkstiem krāsainiem metāliem{1}}līdz ļoti cietiem instrumentu tēraudiem. Pareizas skalas izvēle ir ļoti svarīga, lai iegūtu derīgus, uzticamus rezultātus.

HRC (Rokvela C skala)

HRC svari izmanto dimanta konusa ievilkumu ar kopējo slodzi 150 kgf. Tā ir visbiežāk norādītā skala cietības novērtēšanai rūdītiem tēraudiem, instrumentu tēraudiem, gultņu tēraudiem un citiem melnajiem materiāliem, kas ir pakļauti termiskai apstrādei. HRC vērtības parasti svārstās no 20 līdz 70, un augstāki skaitļi norāda uz lielāku cietību.

HRB (Rokvela B skala)

HRB skalā tiek izmantots 1/16{5}}collas (1,588 mm) tērauda lodīšu ievilkums 100 kgf slodzes apstākļos. Tas ir paredzēts mīkstākiem materiāliem, tostarp rūdītiem vai normalizētiem tēraudiem, zema-oglekļa tēraudiem, alumīnija sakausējumiem, misiņam un citiem krāsainiem metāliem. HRB skala ir īpaši izplatīta lokšņu metāla un krāsaino metālu komponentu novērtēšanā.

HRA (Rockwell A skala)

HRA skalas izmanto dimanta konusa ievilkumu ar 60 kgf slodzi. Tas ir paredzēts ļoti cietiem materiāliem, piemēram, volframa karbīdam, cementētiem karbīdiem un plānām, rūdītām tērauda virsmām, kurās lielāka slodze var iekļūt pārāk dziļi vai izraisīt plaisāšanu.

Citi svari

Papildus visizplatītākajām skalām Rockwell sistēma ietver papildu skalas (D līdz K), kas izmanto dažādas ievilkumu un slodžu kombinācijas, lai apmierinātu specializētās testēšanas prasības. Piemēram, HRF izmanto 1/16{5} collu lodi ar 60 kgf slodzi tīram vara un citiem ļoti mīkstiem metāliem, savukārt HR15N ir virspusēja skala, ko izmanto plāniem slāņiem un virsmas rūdītiem komponentiem.

TheRockwell cietības testerisir nopelnījis savu vietu kā standarta instruments ražošanā un kvalitātes kontrolē, pateicoties vairākām pārliecinošām priekšrocībām:

Ātrums un efektivitāte

Tā kā Rokvela metodei nav nepieciešams optisks ievilkuma izmēra mērījums, rezultāti ir pieejami dažu sekunžu laikā pēc testa pabeigšanas. Šis ātrais apgrozījums padara to ideāli piemērotu liela apjoma{1}}ražošanas vidēm, kur simtiem vai tūkstošiem detaļu var būt jāpārbauda katru dienu.

Minimāla parauga sagatavošana

Atšķirībā no metodēm, kurās nepieciešamas ļoti pulētas virsmas, Rokvela testu var veikt uz relatīvi raupjām vai{0}}apstrādātām virsmām. Tas samazina laiku un izmaksas, kas saistītas ar paraugu sagatavošanu.

Tiešā nolasīšana

Cietības vērtības tiek nekavējoties parādītas analogajā skalā vai digitālajā ekrānā, novēršot vajadzību pēc aprēķiniem vai pārveidojumiem pārbaudes brīdī.

Plaša materiālu saderība

Pateicoties daudzajām skalām un ievilkšanas iespējām, Rokvela tests var pielāgot praktiski jebkuru metālisku materiālu, sākot no mīksta alumīnija līdz rūdītam instrumentu tēraudam.

Lai gan Rockwell tests piedāvā daudzas priekšrocības, lietotājiem ir jāapzinās tā ierobežojumi:

• Pārbaude ir mazāk piemērota īpaši plāniem materiāliem vai virsmas pārklājumiem, jo ​​iespiedums var iekļūt slānī vai to var ietekmēt pamatne.
• Metodes precizitāte var tikt apdraudēta, ja testa paraugs nav pareizi atbalstīts vai ja virsma ir nelīdzena.
• Materiāliem ar rupju graudu struktūru vai ievērojamu neviendabīgumu citas metodes, piemēram, Brinell vai Vickers, var nodrošināt reprezentatīvākus rezultātus.

Izpratne par darbības principuRockwell cietības testerisir būtiska, lai iegūtu precīzus, uzticamus cietības mērījumus rūpnieciskos lietojumos. Testa divu-pakāpju ielādes process, uz dziļumu- balstītā mērīšanas pieeja un vairākas mēroga opcijas padara to par daudzpusīgu un efektīvu materiālu novērtēšanas rīku. Izvēloties atbilstošo ievilkumu un mērogu, pareizi sagatavojot paraugus un ievērojot standartizētas procedūras, lietotāji var pilnībā izmantot šīs-pārbaudītās metodes potenciālu.

Lai saņemtu profesionālus norādījumus par pareizā cietības pārbaudes risinājuma izvēli konkrētajam lietojumam, lūdzu, sazinieties ar mums jau šodien.