Penerapan penguji kekerasan ultrasonik dalam pengukuran kekerasan roller bergelombang.

Spesimen dan persyaratan uji:

Spesimen uji: Roller bergelombang

Bahan sampel: baja

Perawatan permukaan: pelapisan laser

Kekerasan sampel: 50HRC~60HRC, kekerasan permukaan gigi rol bergelombang adalah HRC55-60, yang dapat menghindari retak.

Ketebalan sampel: 0,5 mm atau lebih.

Persyaratan pengujian: Uji kekerasan permukaan, yang akan dikerjakan sedikit atau digiling sebelum pengujian.

Kesulitan pengujian:

Karena alat uji kekerasan desktop relatif berat, alat ini hanya dapat digunakan di tempat tetap di laboratorium dan bengkel. Ada banyak jenis rol bergelombang yang perlu diukur, dan benda kerjanya relatif besar. Penggunaan pengukuran kekerasan Tyrod-Vickers memerlukan pemotongan sebelum pengujian, yang memberikan persyaratan tinggi pada operator dan efisiensinya rendah. Penguji kekerasan Tyrell’s Rockwell dan Brinell menggunakan pengukuran makroskopis dengan tekanan tinggi dan diameter bola indentor yang besar. Sampel akan meninggalkan lekukan yang jelas setelah pengujian (Gambar 2). Untuk sampel bahan lunak dan keras yang berbeda, indentor dan gaya deteksi perlu dipilih dan diganti, dan waktu pengoperasiannya lama. Setelah diuji dengan alat uji kekerasan desktop, sampel perlu diproses ulang atau dibuang. Oleh karena itu, penguji kekerasan Tyrode tidak cocok untuk pengujian batch, pengujian di tempat pada benda kerja besar, dan pengujian non-destruktif.

Penguji kekerasan Leeb portabel mengadopsi prinsip benturan dan menghitung nilai kekerasan melalui rasio kecepatan pantulan dan kecepatan benturan. Karena penguji kekerasan Leeb memiliki persyaratan tinggi pada ukuran, berat, dan kekasaran benda kerja yang akan diukur, alat ini hanya dapat mengukur benda kerja berukuran besar dan sedang (persyaratan teoritis adalah 5kg), dan tidak dapat mengukur benda kerja yang lebih kecil dan benda kerja yang tipis (termasuk elektrokromium). lapisan, pelapis semprot, nitrogen Kekerasan permukaan benda kerja seperti lapisan kimia), oleh karena itu tidak mungkin untuk menguji kekerasan roller bergelombang dengan penguji kekerasan Leeb.

solusi:

Berdasarkan kesulitan pengukuran saat ini, kami merekomendasikan penggunaan penguji kekerasan ultrasonik untuk mengukur sampel.

Prinsip kerja penguji kekerasan ultrasonik

Metode impedansi kontak ultrasonik. Karena kelebihannya seperti portabilitas yang mudah, kecepatan pengujian yang cepat, tidak merusak, dan jangkauan aplikasi yang luas, metode ini telah banyak digunakan dalam beberapa dekade terakhir dan telah menjadi salah satu metode pengujian kekerasan yang penting dan andal.

Metode impedansi kontak ultrasonik adalah metode lekukan dinamis yang secara tidak langsung mengukur lekukan. Batang getar dengan indentor tertentu (seperti indentor berlian piramida persegi) di ujungnya dirangsang untuk melakukan getaran ultrasonik longitudinal, dan gaya uji tertentu digunakan untuk menekan indentor ke permukaan uji. Getaran memanjang pada batang getar akan dipengaruhi oleh impedansi dan frekuensi resonansi. perubahan terjadi. Perubahan tersebut merupakan fungsi dari luas permukaan lekukan dan modulus elastisitas efektif sistem, dan nilai kekerasan diperoleh dari perubahan frekuensi.

Dibandingkan dengan penguji kekerasan Tyrode tradisional, gelombang ultrasonik memiliki keunggulan unik:

1. Pengujian cepat dan efisiensi tinggi

Penguji kekerasan Rockwell tradisional, penguji kekerasan Brinell, dan penguji kekerasan Vickers perlu memuat gaya tertentu pada benda kerja lalu membongkar dan menahan beban untuk mengukur kedalaman lekukan, diameter, dan diagonal benda kerja. Dibutuhkan sekitar 30 hingga 50 detik untuk menguji benda kerja. .

Penguji kekerasan ultrasonik menggunakan metode pengukuran elektronik, dan sensor probe ultrasonik mengukur melalui perubahan frekuensi ultrasonik. Hanya perlu 3 hingga 5 detik untuk menguji benda kerja, dan efisiensinya meningkat lebih dari 10 kali lipat.

2. Mudah dibawa dan diukur di lokasi

Saat menggunakan penguji kekerasan Rockwell, penguji kekerasan Brinell, dan penguji kekerasan Vickers untuk menguji kekerasan, Anda perlu memotong benda kerja menjadi potongan-potongan kecil sebelum pengujian.

Penguji kekerasan ultrasonik berukuran kecil dan dapat melakukan pengujian kekerasan tanpa merusak benda kerja. Sangat cocok untuk pengujian kekerasan di tempat pada benda kerja besar atau berbentuk khusus dan banyak digunakan dalam penerbangan, ruang angkasa, industri, dan area lainnya.

3. Pengujian benda kerja yang tidak merusak

Pengukuran tradisional Tyrell’s Rockwell dan Brinell menggunakan metode pengukuran makroskopis untuk membuat lekukan yang lebih besar.

Penguji kekerasan ultrasonik menggunakan probe ultrasonik beban kecil, yang tidak akan meninggalkan lekukan yang terlihat setelah pengukuran, sehingga cocok untuk pengguna yang memerlukan pengujian non-destruktif dengan persyaratan permukaan yang tinggi. Gunakan penguji kekerasan ultrasonik dan Rockwell untuk menguji pada sampel yang sama (Gambar 4). Lekukan tes diperbesar 412 kali. Diameter lekukan yang diukur dengan alat uji kekerasan ultrasonik adalah 0,026 mm. Diameter lekukan yang diukur dengan alat uji kekerasan Rockwell adalah 0,484 mm. Penggunaan penguji kekerasan ultrasonik tidak mempengaruhi perakitan dan penggunaan selanjutnya oleh pengguna, dan tidak perlu khawatir tentang penghapusan produk setelah pengujian kekerasan. Ini dapat digunakan untuk pengujian kekerasan di tempat dalam jumlah besar dan benda kerja jadi yang besar.

4. Presisi tinggi dan stabilitas yang baik

Penguji kekerasan ultrasonik menggunakan gaya uji beban kecil dan dapat menguji kekerasan roller bergelombang tanpa merusak benda kerja setelah kalibrasi, yang secara efektif memastikan kualitas produksi produk.