Τρεις κλίμακες σκληρότητας και πότε χρησιμοποιείται η καθεμία για ελικοειδή γρανάζια
Χρησιμοποιούνται τρεις κλίμακες σκληρότητας ελικοειδές γρανάζι επιθεώρηση, η καθεμία κατάλληλη για διαφορετικό εύρος σκληρότητας και πλαίσιο μέτρησης. Η χρήση λανθασμένης κλίμακας — για παράδειγμα, η προσπάθεια μέτρησης μιας επιφάνειας ενανθράκωσης HRC 60 με ένα όργανο μέτρησης Brinell — παράγει αναξιόπιστα αποτελέσματα και μπορεί να προκαλέσει ζημιά στον εξοπλισμό δοκιμών:
Εύρος: HB 80–650 (αξιόπιστο έως HB 450 για γρανάζια). Δοκιμασμένο με σφαίρα καρβιδίου βολφραμίου 10 mm σε φορτίο 3000 kg. Το μεγάλο ένθετο (διαμέτρου αποτυπώματος 2–6 mm) έχει μέσο όρο σε μια ευρεία περιοχή, καθιστώντας το HB κατάλληλο για μαλακή πλευρά QT. ελικοειδή γρανάζια (HB 220–350). Το HB δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ενανθράκωμένες επιφάνειες — ο εγκοπτήρας είναι πολύ μεγάλος και διεισδύει μέσα από το λεπτό περίβλημα στον μαλακότερο πυρήνα, δίνοντας μια μικτή ένδειξη που υποεκτιμά την πραγματική σκληρότητα της επιφάνειας.
Εύρος: HRC 20–70 (αξιόπιστο για επιφάνειες γραναζιών HRC 30–65). Δοκιμασμένο με κώνο Brale με διαμάντι σε φορτίο 150 kg. Ο μικρότερος οδοντωτός δακτύλιος (διάμετρος αποτύπωσης περίπου 0,2 mm) μετρά αξιόπιστα τη σκληρότητα της επιφάνειας σε ενανθράκωση (HRC 58–62) και επαγωγικά σκληρυμένη (HRC 50–55) ελικοειδή γρανάζιαΤο ελάχιστο βάθος περιβλήματος για μια έγκυρη ένδειξη HRC είναι περίπου 0,5 mm — κάτω από αυτό, η δοκιμή υπερεκτιμά τη σκληρότητα της περιβλήματος επειδή ο εγκοπτήρας ανιχνεύει τον μαλακότερο πυρήνα κάτω από τη λεπτή περιβλήματα.
Εύρος: οποιοδήποτε — 50–3000 HV. Δοκιμασμένο με διαμάντι πυραμίδας υπό φορτία από 0,01 έως 30 kg. Ο μικρο-εγκοπτήρας σκληρότητας (αποτύπωμα 0,01–0,1 mm) επιτρέπει τη μέτρηση σε βάθη σε κοντινή απόσταση από την επιφάνεια — κάθε 0,1 mm μέσω της κάσας — παρέχοντας το πλήρες προφίλ σκληρότητας-βάθους που απαιτείται για τον προσδιορισμό του αποτελεσματικού βάθους της κάσας. Αυτή είναι η μόνη κλίμακα που μπορεί να μετρήσει το βάθος της κάσας σε ελικοειδές γρανάζι.
Πού να ελέγξετε τη σκληρότητα σε ένα ελικοειδές δόντι γραναζιού
Λεπτομέρεια δοντιού ελικοειδούς γραναζιού — οι τρεις σωστές θέσεις δοκιμής σκληρότητας: (1) πλευρά δοντιού στον κύκλο βήματος για σκληρότητα επιφάνειας HRC· (2) επιφάνεια άκρου δοντιού για επαλήθευση Brinell (μαλακή πλευρά)· (3) μεταλλογραφική διατομή στη μέση επιφάνεια του δοντιού για διάβαση βάθους θήκης μικροσκληρότητας Vickers. Κάθε θέση εξυπηρετεί διαφορετικό σκοπό επιθεώρησης.
Θέση δοκιμής σκληρότητας επιφάνειας — Στην πλευρά του δοντιού στον κύκλο βήματος
Η σωστή θέση για τη δοκιμή επιφανειακής σκληρότητας HRC σε ένα ενανθράκωμα ή σε ένα επαγωγικά σκληρυμένο ελικοειδές γρανάζι βρίσκεται στην επιφάνεια του πλευρού του δοντιού, στον κύκλο βήματος (το μέσο ύψος του ενεργού προφίλ δοντιού). Μην δοκιμάζετε στην άκρη του δοντιού (την εξωτερική διάμετρο του γραναζιού) ή στη ρίζα του δοντιού — αυτές οι περιοχές έχουν διαφορετικά προφίλ άνθρακα από το ενεργό πλευρό και ενδέχεται να δώσουν παραπλανητικές μετρήσεις σκληρότητας. Για ένα πλευρό με σκληρό δόντι ελικοειδές γρανάζι με το M5, ο κύκλος βήματος είναι περίπου 3,5 mm πάνω από τον κύκλο ρίζας, εύκολα προσβάσιμος για έναν φορητό ελεγκτή HRC.
Η Korea Ever-Power δοκιμάζει τη σκληρότητα HRC σε τουλάχιστον 3 δόντια ανά γρανάζι, στον κύκλο βήματος στην επιφάνεια της πλευράς του δοντιού, και αναφέρει τις ελάχιστες και μέγιστες τιμές μαζί με τον μέσο όρο. Το καθορισμένο εύρος (π.χ. HRC 58–62) πρέπει να πληρούται από όλες τις μεμονωμένες μετρήσεις, όχι μόνο από τον μέσο όρο.
Θέση δοκιμής Brinell — Επιφάνεια άκρου γραναζιού ή επιφάνεια με τρύπημα πλήμνης
Για μαλακή πλευρά QT ελικοειδή γρανάζια (HB 220–320), η σκληρότητα Brinell δοκιμάζεται στην επιφάνεια του άκρου του γραναζιού ή στην επιφάνεια της πλήμνης με τρύπημα — όχι στο πλευρό του δοντιού (το δόντι είναι πολύ στενό για μια αξιόπιστη αποτύπωση μπάλας 10 mm στην καμπύλη επιφάνεια του πλευρού). Η επιφάνεια του άκρου κατεργάζεται επίπεδα σε Ra ≤ 1,6 µm πριν από τη δοκιμή για να εξασφαλιστεί μια αντιπροσωπευτική επίπεδη επιφάνεια για τον εγκοπέα. Η σκληρότητα Brinell της επιφάνειας του άκρου λαμβάνεται ως αντιπροσωπευτική της σκληρότητας διατομής του μαλακού πλευρού. ελικοειδές γρανάζι σώμα.
Μέτρηση βάθους θήκης με Vickers Micro-Shardness Traverse
Η επαλήθευση βάθους θήκης είναι το πιο σημαντικό και πιο συχνά αμφισβητούμενο στοιχείο σε ένα καρμπυριασμένο ελικοειδές γρανάζι πιστοποιητικό επιθεώρησης. Δύο μετρήσεις βάθους θήκης ορίζονται στα πρότυπα ISO 6336-5 και DIN 50190:
| Ορος | Ορισμός | Μέθοδος δοκιμής | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|---|
| Αποτελεσματικό βάθος υποθέσεων (ECD, CHD) | Βάθος από την επιφάνεια μέχρι το σημείο όπου η σκληρότητα μειώνεται σε HV 550 (≈ HRC 52) | Μικροσκληρότητα Vickers σε διαστήματα 0,1 mm από την επιφάνεια προς τα μέσα· βάθος παρεμβολής στη διασταύρωση HV 550 | Σχετίζεται άμεσα με την αντοχή σε σκασίματα — το βάθος του ανθεκτικού στην κόπωση στρώματος. Πρέπει να είναι ίσο ή να υπερβαίνει το ελάχιστο που καθορίζεται στο σχέδιο. |
| Συνολικό βάθος θήκης (TCD, CD) | Βάθος από την επιφάνεια μέχρι το σημείο όπου η σκληρότητα ισούται με τη σκληρότητα του πυρήνα + 50 HV | Η ίδια διαδρομή Vickers συνεχίζεται μέχρι να σταθεροποιηθεί η σκληρότητα στο επίπεδο του πυρήνα· βάθος στην ένδειξη (πυρήνας + 50 HV) | Υποδεικνύει το συνολικό βάθος ζώνης εμπλουτισμένης με άνθρακα. Το TCD είναι πάντα μεγαλύτερο από το ECD — κατά 25–60% ανάλογα με το κράμα και την απόσβεση. Το σχέδιο πρέπει να καθορίζει ποια μέτρηση απαιτείται. |
Πώς να διαβάσετε μια διαδρομή βάθους υπόθεσης
Μια μικρο-σκληρότητα Vickers για ένα ενανθράκωμα ελικοειδές γρανάζι δείχνει τη σκληρότητα στον άξονα Y και το βάθος από την επιφάνεια στον άξονα X. Το χαρακτηριστικό σχήμα: υψηλή επιφανειακή σκληρότητα (HV 700–850, που αντιστοιχεί σε HRC 60–65) στην επιφάνεια· σταδιακή μείωση μέσω της θήκης· ζώνη μετάβασης όπου η σκληρότητα μειώνεται από HV 550 σε σκληρότητα πυρήνα άνω των 0,2–0,5 mm· επίπεδη σκληρότητα πυρήνα (HV 350–450, HRC 35–45). Το ενεργό βάθος θήκης ECD διαβάζεται στη διασταύρωση του HV 550 στον άξονα σκληρότητας. Για μια προδιαγραφή "ECD min. 0,8 mm", η καμπύλη εγκάρσιας διαδρομής πρέπει να τέμνει το HV 550 σε βάθος 0,8 mm ή μεγαλύτερο από την επιφάνεια.
Δοκιμή σκληρότητας σε φορητό πεδίο — Μέθοδοι Leeb και UCI
Οι δοκιμαστές HRC και Brinell του εργαστηρίου απαιτούν να φέρετε τον εξοπλισμό στο όργανο. Για μεγάλες ελικοειδή γρανάζια (Οδική διάμετρος > 400 mm, μάζα > 500 kg) που δεν μπορούν να μετακινηθούν σε εργαστήριο, οι φορητοί δοκιμαστές σκληρότητας επιτρέπουν την επιτόπια επαλήθευση στο χώρο εγκατάστασης ή στο μηχανουργείο:
| Μέθοδος | Αρχή λειτουργίας | Ακρίβεια έναντι Εργαστηρίου | Ιδανικό για |
|---|---|---|---|
| Ριμπάουντ Λιμπ (HL) | Μια σφαίρα καρβιδίου του βολφραμίου εκτοξεύεται με ελατήριο στην επιφάνεια. Ο λόγος της ταχύτητας ανάκαμψης προς την ταχύτητα κρούσης μετριέται ηλεκτρονικά και μετατρέπεται σε HRC ή HB μέσω εμπειρικού πίνακα. | ±3–5 HRC έναντι εργαστηρίου. αξιόπιστο για γρανάζια QT. λιγότερο αξιόπιστο σε λεπτά περιβλήματα από καρμπυριωμένο υλικό (<1 mm) | Μεγάλο μαλακό πλευρό ελικοειδή γρανάζια στο πεδίο· μαζική επαλήθευση ότι εφαρμόστηκε καθόλου θερμική επεξεργασία |
| UCI (Υπερηχητική Αντίσταση Επαφής) | Μια ράβδος Vickers με διαμαντένια άκρη δονείται υπερηχητικά. Η επαφή με την επιφάνεια δοκιμής αλλάζει τη συχνότητα συντονισμού αναλογικά με τη σκληρότητα της επιφάνειας. | ±2–3 HRC. πιο ακριβές από το Leeb για επιφάνειες με ενανθράκωση > βάθος κάσας 0,3 mm | Σκληρό πλευρό δοντιού ελικοειδή γρανάζια κατά την εγκατάσταση· καμπύλες επιφάνειες όπου δεν μπορούν να τοποθετηθούν οι δοκιμαστές Brinell ή Rockwell |
Οι φορητές συσκευές σκληρότητας θα πρέπει πάντα να βαθμονομούνται σε σχέση με ένα πιστοποιημένο μπλοκ δοκιμών αναφοράς (HRC 60 ± 0,5 και HRC 40 ± 0,5 σε παρένθεση) πριν από κάθε συνεδρία μέτρησης. ελικοειδές γρανάζι Στις πλευρικές επιφάνειες του δοντιού, η συσκευή δοκιμής πρέπει να είναι προσανατολισμένη κάθετα προς την καμπύλη πλευρική επιφάνεια — συνιστάται η χρήση ενός εξαρτήματος συγκράτησης για τον αισθητήρα για να εξασφαλιστεί η σταθερή γωνία του αισθητήρα.
Τι πρέπει να ελέγξετε σε ένα πιστοποιητικό σκληρότητας ελικοειδούς γραναζιού
Σκληρό πλευρό δοντιού ελικοειδές γρανάζι — το πιστοποιητικό έρευνας σκληρότητας που συνοδεύει αυτόν τον εξοπλισμό καταγράφει την HRC σε 3+ δόντια (ελάχιστες και μέγιστες τιμές μαζί με τον μέσο όρο), την καμπύλη εγκάρσιας διαδρομής Vickers και σαφώς δηλωμένη ECD έως HV 550 με βάθος σε mm. Οποιοδήποτε πιστοποιητικό που δεν περιλαμβάνει μετρήσεις μεμονωμένων δοντιών ή ορισμό βάθους θήκης θα πρέπει να ελέγχεται πριν από την αποδοχή της αποστολής.
Ένα πλήρες πιστοποιητικό σκληρότητας για καρμπυριωμένο και αλεσμένο ελικοειδές γρανάζι πρέπει να περιέχει:
- Σκληρότητα επιφάνειας: Τιμές HRC για τουλάχιστον 3 μεμονωμένα δόντια (όχι μόνο τον μέσο όρο), με σαφή αναφορά του σειριακού αριθμού του γραναζιού και της τοποθεσίας δοκιμής. Το εύρος προδιαγραφών (π.χ. HRC 58–62) πρέπει να πληροί κάθε μεμονωμένη ένδειξη.
- Σκληρότητα πυρήνα: Τιμή HRC στο κέντρο της διατομής του δοντιού (συνήθως HRC 30–40 για ενανθράκωση ποιοτήτων). Επιβεβαιώνεται με δοκιμή ενός κουπονιού δοκιμής από την ίδια παρτίδα που υποβλήθηκε σε επεξεργασία μέσω του ίδιου κύκλου κλιβάνου.
- Βάθος υπόθεσης: Τιμή ECD σε mm σε HV 550, με συνημμένο τον πίνακα ή το γράφημα σκληρότητας. Ο ορισμός «ECD σε HV 550 σύμφωνα με το DIN 50190 Μέρος 1» θα πρέπει να αναφέρεται ρητά.
- Αναγνώριση παρτίδας κλιβάνου: Αριθμός φορτίου κλιβάνου, αναφορά στο διάγραμμα θερμοκρασίας και ημερομηνία — επιτρέποντας την παρακολούθηση των συγκεκριμένων συνθηκών θερμικής επεξεργασίας σε περίπτωση που προκύψει κάποιο ερώτημα σχετικά με την ποιότητα μετά την εγκατάσταση.
Korea Ever-Power — Τεκμηρίωση σκληρότητας σε κάθε παραγγελία γραναζιών με καρμπυρατέρ
Η Korea Ever-Power παρέχει τεκμηρίωση έρευνας σκληρότητας ως τυπικό στοιχείο του πακέτου επιθεώρησης για κάθε σκληρυμένο με ενανθράκωση ή επαγωγική σκλήρυνση. ελικοειδές γρανάζι κοπής παραγγελία. Η τυπική τεκμηρίωση περιλαμβάνει: μετρήσεις HRC σε τουλάχιστον 3 δόντια (μεμονωμένες τιμές, χωρίς μέσο όρο). σκληρότητα πυρήνα από ένα δοκιμαστικό κουπόνι στην ίδια παρτίδα. εγκάρσια τράπεζα Vickers με σκληρότητα σε κάθε διάστημα βάθους 0,1 mm. ενεργό βάθος θήκης (ECD) που αναφέρεται ρητά στο HV 550 σύμφωνα με το DIN 50190. και αναφορά στο διάγραμμα του κλιβάνου για πλήρη ιχνηλασιμότητα. Ως άμεση κατασκευαστής ελικοειδών γραναζιών με εσωτερική θερμική επεξεργασία, η τεκμηρίωση σκληρότητας της Korea Ever-Power καλύπτει ολόκληρη τη διαδικασία, από το κενό έως το τελικό γρανάζι χωρίς κενά. Περιηγηθείτε στο σειρά προϊόντων ελικοειδών γραναζιών για όλες τις επιλογές υλικών και θερμικής επεξεργασίας.
Συχνές ερωτήσεις
Ναι — με ένα φορητό όργανο ελέγχου UCI ή Leeb, η σκληρότητα μπορεί να μετρηθεί στην πλευρά του δοντιού ενός εγκατεστημένου ελικοειδές γρανάζι χωρίς αφαίρεση, με την προϋπόθεση ότι το γρανάζι είναι προσβάσιμο και σταθερό. Η επιφάνεια της πλευράς του δοντιού πρέπει να είναι καθαρή (το λάδι αφαιρείται με διαλύτη) και ο αισθητήρας προσανατολισμένος κάθετα προς την πλευρά. Για γρανάζια σε κλειστά κιβώτια ταχυτήτων, πρέπει να ανοιχτεί ένα κάλυμμα ελέγχου. Η φορητή δοκιμή σκληρότητας στο σημείο εγκατάστασης είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για την επαλήθευση ότι ένα εγκατεστημένο ανταλλακτικό ελικοειδές γρανάζι έχει τη σωστή σκληρότητα πριν το μηχάνημα επιστραφεί σε λειτουργία, χωρίς να περιμένουν τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών.
Η διακύμανση HRC μεγαλύτερη από ±2 HRC μεταξύ των δοντιών στο ίδιο γρανάζι υποδηλώνει είτε ασυνεπή σβέση (ορισμένα δόντια ψύχονται πιο αργά λόγω της θέσης τους στο φορτίο του κλιβάνου) είτε ασυνεπή περίπτωση άνθρακα από ανομοιόμορφη ροή αερίου στον κλίβανο. Διακύμανση μεγαλύτερη από ±4 HRC σε ένα ελικοειδές γρανάζι είναι γενικά λόγος απόρριψης — τα δόντια με χαμηλότερη σκληρότητα θα φτάσουν στο όριο κόπωσης επαφής (σ_H lim) πριν από τα δόντια με υψηλότερη σκληρότητα, δημιουργώντας μια διασπορά στον χρόνο έναρξης σχηματισμού οπών που καθιστά απρόβλεπτη τη διάρκεια ζωής. Η Korea Ever-Power αναφέρει τον ελάχιστο, μέγιστο και μέσο HRC ανά σώμα γραναζιού για να δώσει στον πελάτη πλήρη εικόνα της κατανομής σκληρότητας.
Το πρότυπο ISO 6336-5 παρέχει κατευθυντήριες γραμμές για το ελάχιστο αποτελεσματικό βάθος θήκης ως συνάρτηση του κανονικού δομοστοιχείου Mn και του απαιτούμενου επιπέδου τάσης επαφής. Ένας απλοποιημένος κανόνας: ECD_min ≈ 0,15 × Mn για γρανάζια με ενανθράκωση σε ποιότητα υλικού MQ και μέτρια τάση επαφής (σ_H ≤ 1200 MPa). Για υψηλότερη τάση επαφής (σ_H = 1300–1500 MPa), ECD_min ≈ 0,2 × Mn. Στο M5: ECD_min ≈ 0,75–1,0 mm σε επίπεδο ποιότητας MQ. Το ανεπαρκές βάθος θήκης προκαλεί σύνθλιψη θήκης — μια κατάσταση αστοχίας όπου η κορυφή της υποεπιφανειακής τάσης διάτμησης (από την επαφή Hertzian) βρίσκεται κάτω από το όριο θήκης-πυρήνα και όχι εντός της σκληρής θήκης, ξεκινώντας μια βαθιά θραύση αποφλοίωσης. Η σύνθλιψη θήκης δίνει λιγότερη προειδοποίηση από την επιφανειακή δημιουργία οπών και επομένως είναι μια πιο επικίνδυνη κατάσταση αστοχίας για ελικοειδή γρανάζια υπό βαρύ φορτίο.
Η άκρη του δοντιού (κύκλος προσθήκης) έχει διαφορετικό προφίλ άνθρακα σε περίπτωση θήκης από την ενεργή επιφάνεια του πλευρού του δοντιού. Στην ενανθράκωση με αέριο, η άκρη του δοντιού ενανθράκεται ταχύτερα από το πλευρό επειδή έχει τρεις εκτεθειμένες επιφάνειες (η άκρη και οι δύο πλευρές συγκλίνουν στην άκρη), ενώ το πλευρό έχει μόνο μία εκτεθειμένη επιφάνεια. Επομένως, η άκρη αναπτύσσει ελαφρώς υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα και ενδεχομένως υψηλότερη επιφανειακή σκληρότητα από το ενεργό πλευρό — καθιστώντας τις μετρήσεις εξωτερικής διαμέτρου ελαφρώς αισιόδοξες και μη αντιπροσωπευτικές της σκληρότητας του πλευρού όπου στην πραγματικότητα ξεκινά η κόπωση επαφής. Η Korea Ever-Power δοκιμάζει το πλευρό του δοντιού στον κύκλο βήματος και το αναφέρει ως την αντιπροσωπευτική επιφανειακή σκληρότητα για ελικοειδές γρανάζι αξιολόγηση αντοχής σε οπές.
Έρευνα σκληρότητας και τεκμηρίωση βάθους περίπτωσης με κάθε παραγγελία
Η Korea Ever-Power παρέχει μετρήσεις HRC σε 3+ δόντια, σκληρότητα πυρήνα, εγκάρσια τράπεζα Vickers και σαφή ECD στο HV 550 — ως τυπική τεκμηρίωση σε κάθε παραγγελία ελικοειδούς γραναζιού με ενανθράκωση ή επαγωγικά σκληρυμένο γρανάζι. Δεν υπάρχουν πιστοποιητικά χωρίς μεμονωμένες μετρήσεις. Δεν υπάρχει ασαφές «συνολικό βάθος θήκης» όταν καθορίζεται ECD.
HRC σε 3+ δόντια · Σκληρότητα πυρήνα · Εγκάρσια τομή Vickers · ECD κατά HV 550 · DIN 50190 · Ιχνηλασιμότητα παρτίδας κλιβάνου
Επιμέλεια: Cxm
