Spiraalhammasratta kõvaduse testimine — HRC, HB, HV mõõtmine ja korpuse sügavuse kontrollimine

Kõvadus on valmistoote kõige olulisem mõõdetav omadus spiraalne käik — see määrab otse σ_H lim (kontaktväsimuse piir) ja σ_F lim (paindeväsimuse piir) ning on peamine kinnitus kuumtöötluse õigsuse kohta. See juhend selgitab, millist kõvadusskaalat millises kontrollietapis kasutada, kus hambal testida, kuidas mõõta korpuse sügavust Vickersi mikrokõvaduse traversi abil ja kuidas kontrollida hammasratta saadetisega kaasasolevat kõvadussertifikaati.

Kõvadustesti dokumentatsiooni taotlemine →

Kolm kõvadusskaalat ja millal neid kasutatakse spiraalsete hammasrataste jaoks

Kasutatakse kolme kõvadusskaalat spiraalne käik kontroll, millest igaüks sobib erineva kõvadusvahemiku ja mõõtmiskonteksti jaoks. Vale skaala kasutamine – näiteks karastatud HRC 60 pinna mõõtmise katse Brinelli testeriga – annab ebausaldusväärseid tulemusi ja võib katseseadmeid kahjustada:

Brinell (HB) — pehmete hammastega külghammasrattad

Vahemik: HB 80–650 (töökindel kuni HB 450-ni hammasrataste puhul). Testitud 10 mm volframkarbiidist kuuliga 3000 kg koormusel. Suur treimispink (2–6 mm läbimõõduga jäljend) annab keskmise laia ala ulatuses, mistõttu HB sobib QT pehmete servade jaoks. spiraalsed hammasrattad (HB 220–350). HB-d ei saa kasutada karastatud pindadel – treimisvahend on liiga suur ja tungib läbi õhukese kesta pehmemasse südamikku, andes segase näidu, mis alahindab tegelikku pinna kõvadust.

Rockwell C (HRC) — kõvahambulised külghammasrattad

Vahemik: HRC 20–70 (töökindel hammasrataste pindadele HRC 30–65). Testitud teemant-Brale'i koonusega 150 kg koormusel. Väiksem indent (umbes 0,2 mm jäljendi läbimõõt) mõõdab usaldusväärselt pinna kõvadust karastatud (HRC 58–62) ja induktsioonkarastatud (HRC 50–55) pindadel. spiraalsed hammasrattadKehtiva HRC näidu saamiseks on minimaalne korpuse sügavus ligikaudu 0,5 mm – sellest väiksema sügavuse korral hindab test korpuse kõvadust üle, kuna stantsimisseade tuvastab õhukese korpuse all asuva pehmema südamiku.

Vickersi mikrokõvadus (HV) — korpuse sügavuse läbimõõt

Vahemik: mis tahes – 50–3000 HV. Testitud püramiidteemandiga koormusel 0,01–30 kg. Mikrokõvaduse mõõtur (0,01–0,1 mm jäljend) võimaldab mõõtmist pinna lähedalasuvates sügavustes – iga 0,1 mm järel läbi korpuse –, andes täieliku kõvaduse ja sügavuse profiili, mis on vajalik korpuse efektiivse sügavuse määramiseks. See on ainus skaala, mis suudab mõõta korpuse sügavust spiraalne käik.

Kus testida spiraalhammasratta kõvadust

Spiraalhammasrattal on näidatud kolm kõvaduskatse asukohta: hamba külg hammasringi juures HRC pinna kõvaduse määramiseks, hamba ots Brinelli pehme külje kontrollimiseks ja metallograafiline lõik Vickersi korpuse sügavuse mõõtmiseks

Spiraalhammasratta hamba detail – kolm õiget kõvaduskatse asukohta: (1) hamba külg hammasringi juures HRC pinna kõvaduse määramiseks; (2) hamba otspind Brinelli (pehme külje) kontrollimiseks; (3) metallograafiline ristlõige hamba keskpinnal Vickersi mikrokõvaduse juhtumi sügavuse mõõtmiseks. Igal asukohal on erinev kontrollieesmärk.

Pinna kõvaduse mõõtmise asukoht — hamba küljel jaoturi ringil

Õige asukoht HRC pinna kõvaduse testimiseks karastatud või induktsioonkarastatud pinnal spiraalne käik asub hamba küljel, hambaharu ringikujulisel joonel (aktiivse hambaprofiili keskkõrgusel). Ärge testige hamba otsa (hamba välisläbimõõtu) ega hambajuurt – nendel aladel on aktiivsest küljest erinevad süsinikuprofiilid ja need võivad anda eksitavaid kõvadusnäiteid. Kõva hambaga külje puhul spiraalne käik M5 puhul on tugiring umbes 3,5 mm tugiringist kõrgemal, mis on kaasaskantava HRC-testri jaoks hästi ligipääsetav.

Korea Ever-Power mõõdab HRC kõvadust vähemalt 3 hambal hammasratta kohta hamba küljel oleva hammasringi kohal ning annab keskmise kõrval teada ka minimaalsed ja maksimaalsed väärtused. Määratud vahemik (nt HRC 58–62) peab jääma kõigi üksikute mõõtmiste, mitte ainult keskmise väärtuse juurde.

Brinelli testi asukoht — hammasratta otspind või puuritud rummu pind

QT pehme külje jaoks spiraalsed hammasrattad (HB 220–320) Brinelli kõvadust testitakse hammasratta otsapinnal või puuritud rummu pinnal – mitte hamba küljel (hammas on liiga kitsas, et kõverale küljepinnale jääks usaldusväärne 10 mm kuulijälg). Enne testimist töödeldakse otsapind tasaseks Ra ≤ 1,6 µm, et tagada treilerile representatiivne tasane pind. Otspinna Brinelli kõvadust võetakse pehme külje läbilõike kõvaduse representatiivseks näitajaks. spiraalne käik keha.

Korpuse sügavuse mõõtmine Vickersi mikrokõvaduse traverse'i abil

Korpuse sügavuse kontrollimine on kõige olulisem ja sagedamini küsitav punkt karastatud gaasi puhul. spiraalne käik Kontrolltunnistus. Standardites ISO 6336-5 ja DIN 50190 on määratletud kaks korpuse sügavuse mõõtu:

Termin Definitsioon Katsemeetod Miks see on oluline
Efektiivne juhtumi sügavus (ECD, CHD) Sügavus pinnast punktini, kus kõvadus langeb HV 550-ni (≈ HRC 52) Vickersi mikrokõvadus liigub pinnalt sissepoole 0,1 mm intervallidega; interpoleeri sügavust HV 550 ületuspunktis Otseselt seotud punktkorrosioonikindlusega — väsimuskindla kihi paksus. Peab olema võrdne joonisel näidatud miinimumiga või sellest suurem.
Kogujuhtumi sügavus (TCD, CD) Sügavus pinnast punktini, kus kõvadus võrdub südamiku kõvadusega + 50 HV Sama Vickersi läbimõõt jätkus, kuni kõvadus stabiliseerus südamiku tasandil; sügavus näidu juures (südamik + 50 HV) Näitab süsinikuga rikastatud tsooni kogusügavust. TCD on alati suurem kui ECD – 25–60% võrra, olenevalt sulamist ja summutusest. Joonisel tuleb täpsustada, millist mõõtmist on vaja.

Kuidas lugeda juhtumi sügavuse läbimist

Vickersi mikrokõvaduse travers karastatud materjali jaoks spiraalne käik näitab kõvadust Y-teljel ja sügavust pinnast X-teljel. Iseloomulik kuju: kõrge pinnakõvadus (HV 700–850, mis vastab HRC 60–65) pinnal; järkjärguline langus läbi korpuse; üleminekutsoon, kus kõvadus langeb HV 550-lt südamiku kõvadusele üle 0,2–0,5 mm; lame südamiku kõvadus (HV 350–450, HRC 35–45). Efektiivne korpuse sügavus ECD loetakse HV 550 ristumiskohas kõvadusteljel. Spetsifikatsiooni „ECD min 0,8 mm” korral peab põikkõver läbima HV 550 vähemalt 0,8 mm sügavusel pinnast.

Levinud pettused sügavusaruannetes: Sertifikaadil, mis täpsustab efektiivset korpuse sügavust (ECD) – suurendades näivat korpuse sügavust 30–60% võrra, on kogu korpuse sügavus (TCD). Sertifikaat, mis märgib „korpuse sügavus 1,2 mm”, täpsustamata, kas see on ECD (kuni HV 550) või TCD (südamikuni + 50 HV), on ebamäärane. Korea Ever-Power märgib kõvaduse läbimise aruandes alati selgesõnaliselt mõõtmise definitsiooni (ECD kuni HV 550 vastavalt standardile DIN 50190 1. osale).

Kaasaskantav väljakõvaduse mõõtmine — Leebi ja UCI meetodid

Töökoja HRC ja Brinelli testijad nõuavad varustuse instrumendi juurde toomist. Suurte puhul spiraalsed hammasrattad (välisläbimõõt > 400 mm, mass > 500 kg), mida ei saa laborisse viia, võimaldavad kaasaskantavad kõvadusmõõturid kohapealset kontrolli paigalduskohas või töökojas:

Meetod Tööpõhimõte Täpsus vs labor Parima jaoks
Leebi tagasilöök (HL) Volframkarbiidist kuul paisatakse vedru abil vastu pinda; tagasilöögikiiruse ja löögikiiruse suhet mõõdetakse elektrooniliselt ning teisendatakse empiirilise tabeli abil HRC-ks või HB-ks. ±3–5 HRC vs lab; usaldusväärne QT hammasrataste puhul; vähem usaldusväärne õhukeste karastatud korpuste puhul (<1 mm) Suur pehme külg spiraalsed hammasrattad kohapeal; massikontroll, et kuumtöötlust üldse rakendati
UCI (ultraheli kontakttakistus) Vickersi teemantotsaga varras vibreerib ultrahelis; kokkupuude testpinnaga muudab resonantssagedust proportsionaalselt pinna kõvadusega ±2–3 HRC; täpsem kui Leeb karastatud pindade puhul > 0,3 mm korpuse paksusega Kõva hamba külg spiraalsed hammasrattad paigaldamisel; kõverad pinnad, kuhu ei saa paigutada Brinelli või Rockwelli testereid

Kaasaskantavaid kõvadusmõõtureid tuleks enne iga mõõtmist alati kalibreerida sertifitseeritud võrdlustestploki (HRC 60 ± 0,5 ja HRC 40 ± 0,5 sulgudes) suhtes. spiraalne käik Hamba külgpindade puhul peab tester olema suunatud kõvera külgpinnaga risti – sondi püsiva nurga tagamiseks on soovitatav kasutada sondi kinnitusrakist.

Mida kontrollida spiraalkäigu kõvadussertifikaadil

kõva hambaga külgmine spiraalhammasratas, mille kõvaduskontrolli sertifikaat kinnitab HRC 58-62 pinnakõvadust 3 hambal ja Vickersi travers, mis kinnitab efektiivset korpuse sügavust, mis on suurem kui joonisel näidatud miinimum

Kõva hamba külg spiraalne käik — Selle hammasrattaga kaasasoleval kõvadusmõõtmise sertifikaadil on märgitud HRC 3+ hambal (minimaalsed ja maksimaalsed väärtused koos keskmisega), Vickersi traverskõver ja selgelt märgitud ECD kuni HV 550 koos sügavusega millimeetrites. Iga sertifikaadi kohta, millel puuduvad üksikute hammaste mõõtmed või korpuse sügavuse määratlus, tuleks enne saadetise vastuvõtmist päringuid teha.

Täielik kõvadussertifikaat karastatud ja lihvitud terasele spiraalne käik peab sisaldama:

  • Pinna kõvadus: HRC väärtused vähemalt kolme üksiku hamba kohta (mitte ainult keskmine), kusjuures on selgelt märgitud hammasratta seerianumber ja katsekoht. Iga üksiku näidu puhul peab see vastama spetsifikatsioonivahemikule (nt HRC 58–62).
  • Südamiku kõvadus: HRC väärtus hamba ristlõike keskel (tavaliselt HRC 30–40 karastatud klasside puhul). Kinnitatud samast partiist sama ahjutsükliga töödeldud testproovi testimisega.
  • Korpuse sügavus: ECD väärtus millimeetrites HV 550 juures koos kõvaduse läbilõiketabeli või -graafikuga. Määratlus „ECD kuni HV 550 vastavalt standardile DIN 50190 1. osale” tuleb selgelt esitada.
  • Ahju partii identifitseerimine: Ahju laadimisnumber, temperatuurigraafiku viide ja kuupäev – võimaldab jälgida konkreetseid kuumtöötlustingimusi, kui pärast paigaldamist tekib kvaliteediküsimus.

Korea Ever-Power — kõvaduse dokumentatsioon iga karastatud hammasratta tellimuse kohta

Korea Ever-Power tarnib kõvadusuuringu dokumentatsiooni iga karastatud või induktsioonkarastatud terase kontrollpaketi standardkomponendina. spiraalne lõigatud hammasratas tellimus. Standarddokumentatsioon sisaldab: HRC näidud vähemalt 3 hamba kohta (individuaalsed väärtused, mitte keskmistatud); südamiku kõvadus samast partiist pärit testproovilt; Vickersi traverslaud kõvadusega iga 0,1 mm sügavusintervalli kohta; efektiivne korpuse sügavus (ECD), mis on selgelt märgitud HV 550 juures vastavalt standardile DIN 50190; ja ahju diagrammi viide täieliku jälgitavuse tagamiseks. Otsese... spiraalhammasrataste tootja Tänu ettevõttesisesele kuumtöötlusele hõlmab Korea Ever-Poweri kõvadusdokumentatsioon kogu protsessi toorikust kuni valmis hammasrattani ilma tühikuteta. Sirvige spiraalkäigukasti tootevalik kõikide materjalide ja kuumtöötlusvõimaluste jaoks.

spiraalse käigu 2 rakendamine

Korduma kippuvad küsimused

Kas spiraalhammasratta hambakülje kõvadust saab mõõta ilma hammasratast masinast eemaldamata?

Jah — kaasaskantava UCI või Leebi testeriga saab kõvadust mõõta paigaldatud hamba küljel. spiraalne käik ilma eemaldamiseta, eeldusel, et hammasratas on ligipääsetav ja paigal. Hamba külgpind peab olema puhas (õli eemaldatud lahustiga) ja sond peab olema suunatud küljega risti. Suletud käigukastides olevate hammasrataste puhul tuleb avada kontrollkate. Kaasaskantav kõvaduse testimine paigalduskohas on eriti väärtuslik, et kontrollida, kas paigaldatud asendusosa spiraalne käik on enne masina uuesti kasutuselevõttu õige kõvadusega, ilma et oleks vaja oodata laborikatsete tulemusi.

Mida tähendab see, kui hammasratta HRC näit hammaste vahel oluliselt (rohkem kui 4 HRC) erineb?

HRC kõikumine rohkem kui ±2 HRC sama hammasratta hammaste vahel näitab kas ebaühtlast karastamist (mõned hambad jahtusid aeglasemalt oma asukoha tõttu ahju koormuses) või ebaühtlast süsiniku kogust ahju ebaühtlase gaasivoolu tõttu. Kõikumine rohkem kui ±4 HRC üle spiraalne käik on üldiselt tagasilükkamise alus – madalama kõvadusega hambad saavutavad oma kontaktväsimuse piiri (σ_H lim) enne kõrgema kõvadusega hambaid, tekitades hajumise aukude tekkimise ajas, mis muudab kasutusea ettearvamatuks. Korea Ever-Power avaldab hammasratta korpuse minimaalse, maksimaalse ja keskmise HRC, et anda kliendile täielik ülevaade kõvaduse jaotusest.

Milline on minimaalne korpuse sügavus antud kontaktpinge taseme jaoks?

ISO 6336-5 annab minimaalse efektiivse korpuse sügavuse juhised normaalmooduli Mn ja nõutava kontaktpinge taseme funktsioonina. Lihtsustatud reegel: ECD_min ≈ 0,15 × Mn karastatud hammasrataste puhul MQ materjali kvaliteedi ja mõõduka kontaktpinge korral (σ_H ≤ 1200 MPa). Suurema kontaktpinge korral (σ_H = 1300–1500 MPa) on ECD_min ≈ 0,2 × Mn. M5 juures: ECD_min ≈ 0,75–1,0 mm MQ kvaliteeditasemel. Ebapiisav korpuse sügavus põhjustab korpuse purunemist – rikkeviisi, kus pinna-alune nihkepinge tipp (Hertzi kontaktist) asub korpuse ja südamiku piiri all, mitte kõva korpuse sees, algatades sügava killustumise. Korpuse purunemine annab vähem hoiatussignaali kui pinna auklikkus ja on seetõttu ohtlikum rikkeviis... spiraalsed hammasrattad suure koormuse all.

Miks ma ei saa hammasratta välisdiameetri (OD) HRC näitu pinna kõvaduse mõõtmiseks kasutada?

Hambaotsal (lisandringil) on erinev korpuse süsinikuprofiil kui hambakülje aktiivsel pinnal. Gaasiga karastamise korral karastab hambaots kiiremini kui külg, kuna sellel on kolm avatud pinda (ots ja mõlemad küljed koonduvad tipus), samas kui küljel on ainult üks avatud pind. Seetõttu on otsal veidi suurem süsinikusisaldus ja potentsiaalselt suurem pinna kõvadus kui aktiivsel küljel – mistõttu on välisläbimõõdu mõõtmised veidi optimistlikud ja mitteesinduslikud külje kõvaduse suhtes, kus kontaktväsimus tegelikult algab. Korea Ever-Power testib hambakülge jaotusringil ja esitab selle tüüpilise pinna kõvadusena. spiraalne käik punktkorrosioonikindluse hindamine.

Kõvadusmõõtmine ja korpuse sügavuse dokumentatsioon iga tellimusega

Korea Ever-Power pakub HRC näitu 3+ hambale, südamiku kõvadust, Vickersi liikumislauda ja selget ECD-d HV 550 juures – standarddokumentatsioonina igale karastatud või induktsioonkarastatud kaldhammasratta tellimusele. Sertifikaate ilma individuaalsete mõõtudeta ei ole. ECD määramisel ei ole mitmetähenduslikku „korpuse kogusügavust“.

HRC 3+ hambal · Südamiku kõvadus · Vickersi traverskõvadus · ECD kuni HV 550 · DIN 50190 · Ahjupartii jälgitavus

Toimetaja: Cxm