Applicazione del durometro a ultrasuoni nella misurazione della durezza dei rulli ondulati.

Provini e requisiti di prova:

Campione di prova: rullo ondulatore

Materiale campione: acciaio

Trattamento superficiale: rivestimento laser

Durezza del campione: 50HRC~60HRC, la durezza della superficie del dente del rullo ondulato è HRC55-60, il che può evitare crepe.

Spessore del campione: 0,5 mm o più.

Requisiti del test: testare la durezza della superficie, che sarà leggermente lavorata o rettificata prima del test.

Difficoltà di test:

Poiché il durometro da tavolo è relativamente pesante, può essere utilizzato solo in luoghi fissi in laboratori e officine. Esistono molti tipi di rulli ondulati che devono essere misurati e i pezzi sono relativamente grandi. L’utilizzo della misurazione della durezza Tyrod-Vickers richiede il taglio prima del test, il che impone requisiti elevati all’operatore e ha una bassa efficienza. I durometri Rockwell e Brinell di Tyrell utilizzano misurazioni macroscopiche con alta pressione e un grande diametro della sfera del penetratore. Il campione lascerà delle rientranze evidenti dopo il test (Figura 2). Per campioni di diversi materiali morbidi e duri, è necessario selezionare e sostituire il penetratore e la forza di rilevamento e il tempo di funzionamento è lungo. Dopo il test con un durometro da tavolo, il campione deve essere rielaborato o scartato. Pertanto, il durometro Tyrode non è adatto per prove in batch, prove in loco di pezzi di grandi dimensioni e prove non distruttive.

Il durometro portatile Leeb adotta il principio dell’impatto e calcola il valore della durezza attraverso il rapporto tra velocità di rimbalzo e velocità di impatto. Poiché il durometro Leeb ha requisiti elevati in termini di dimensioni, peso e rugosità del pezzo da misurare, può misurare solo pezzi di grandi e medie dimensioni (il requisito teorico è 5 kg) e non può misurare pezzi più piccoli e sottili (incluso elettrocromo). strati, rivestimenti a spruzzo, azoto (la durezza della superficie del pezzo come lo strato chimico), pertanto è impossibile testare la durezza del rullo ondulato con un durometro Leeb.

soluzione:

A causa delle attuali difficoltà di misurazione, si consiglia di utilizzare un durometro a ultrasuoni per misurare il campione.

Principio di funzionamento del durometro a ultrasuoni

Metodo dell’impedenza di contatto ultrasonica. Grazie ai suoi vantaggi quali la facile trasportabilità, l’elevata velocità di prova, la non distruttività e l’ampia gamma di applicazioni, è stato ampiamente utilizzato negli ultimi decenni ed è diventato uno dei metodi di prova di durezza importanti e affidabili.

Il metodo dell’impedenza di contatto a ultrasuoni è un metodo di rientranza dinamico che misura indirettamente la rientranza. L’asta vibrante con un penetratore specifico (come un penetratore di diamante a piramide quadrata) all’estremità viene stimolata per eseguire vibrazioni ultrasoniche longitudinali e una certa forza di prova viene utilizzata per premere il penetratore nella superficie di prova. La vibrazione longitudinale dell’asta vibrante sarà influenzata dall’impedenza e dalla frequenza di risonanza. si verificano cambiamenti. La variazione è funzione della superficie di impronta e del modulo elastico effettivo del sistema, e il valore di durezza si ottiene dalla variazione di frequenza.

Rispetto al tradizionale durometro Tyrode, l’onda ultrasonica presenta i suoi vantaggi unici:

1. Test rapidi e alta efficienza

I durometri Rockwell tradizionali, i durometri Brinell e i durometri Vickers devono caricare una certa forza sul pezzo, quindi scaricare e trattenere il carico per misurare la profondità di rientranza, il diametro e la diagonale del pezzo. Sono necessari dai 30 ai 50 secondi per testare un pezzo. .

Il durometro a ultrasuoni utilizza un metodo di misurazione elettronico e il sensore della sonda a ultrasuoni misura attraverso i cambiamenti nella frequenza ultrasonica. Sono necessari solo dai 3 ai 5 secondi per testare un pezzo e l’efficienza è aumentata di oltre 10 volte.

2. Facile da trasportare e misurare sul posto

Quando si utilizza il durometro Rockwell, il durometro Brinell e il durometro Vickers per testare la durezza, è necessario tagliare il pezzo in piccoli pezzi prima del test.

Il durometro a ultrasuoni è di piccole dimensioni e può eseguire prove di durezza senza danneggiare il pezzo. È adatto per prove di durezza in loco di pezzi di grandi dimensioni o di forma speciale ed è ampiamente utilizzato nel settore aeronautico, aerospaziale, industriale e in altri settori.

3. Controllo non distruttivo dei pezzi

Le misurazioni tradizionali Rockwell e Brinell di Tyrell utilizzano metodi di misurazione macroscopici per creare rientranze più grandi.

Il durometro a ultrasuoni utilizza una sonda a ultrasuoni a carico ridotto, che non lascia alcuna rientranza visibile dopo la misurazione, quindi è adatto per gli utenti che richiedono test non distruttivi con elevati requisiti superficiali. Utilizzare i durometri ad ultrasuoni e Rockwell per eseguire il test sullo stesso campione (Figura 4). La rientranza del test viene ingrandita 412 volte. Il diametro della rientranza misurato dal durometro a ultrasuoni è 0,026 mm. Il diametro dell’impronta misurato dal durometro Rockwell è 0,484 mm. L’uso del durometro a ultrasuoni non influisce sul successivo assemblaggio e utilizzo da parte dell’utente e non è necessario preoccuparsi della rottamazione del prodotto dopo il test di durezza. Può essere utilizzato per prove di durezza in loco di grandi lotti e pezzi finiti di grandi dimensioni.

4. Alta precisione e buona stabilità

Il durometro a ultrasuoni utilizza una forza di prova a carico ridotto e può testare la durezza del rullo ondulato senza danneggiare il pezzo dopo la calibrazione, garantendo efficacemente la qualità di produzione del prodotto.