Применение ультразвукового твердомера для измерения твердости гофрирующих валков.

Образцы для испытаний и требования:

Образец для испытаний: Ролик для гофрирования

Материал образца: сталь

Обработка поверхности: лазерная наплавка

Твердость образца: 50HRC~60HRC, твердость поверхности зубьев гофрирующего ролика составляет HRC55-60, что позволяет избежать трещин.

Толщина образца: 0,5 мм или более.

Требования к испытаниям: проверьте твердость поверхности, которая перед испытанием будет слегка обработана или отшлифована.

Трудности тестирования:

Поскольку настольный твердомер относительно тяжелый, его можно использовать только в фиксированных местах в лабораториях и мастерских. Существует множество типов гофрированных роликов, которые необходимо измерить, а заготовки имеют относительно большие размеры. Использование измерения твердости по Тайроду-Виккерсу требует резки перед испытанием, что предъявляет высокие требования к оператору и снижает эффективность. Твердомеры Tyrell по Роквеллу и Бринеллю используют макроскопические измерения при высоком давлении и большом диаметре шарика индентора. После испытания на образце останутся заметные вмятины (рис. 2). Для образцов из различных мягких и твердых материалов необходимо выбирать и заменять индентор и силу обнаружения, а время работы велико. После проведения испытаний настольным твердомером образец необходимо подвергнуть повторной обработке или выбросить. Поэтому твердомер Tyrode не подходит для серийных испытаний, испытаний крупных заготовок на месте и неразрушающего контроля.

Портативный твердомер Leeb использует принцип удара и рассчитывает значение твердости по соотношению скорости отскока и скорости удара. Поскольку к твердомеру Leeb предъявляются высокие требования к размеру, весу и шероховатости измеряемой детали, он может измерять только заготовки большого и среднего размера (теоретическое требование составляет 5 кг) и не может измерять заготовки меньшего размера и тонкие заготовки (включая электрохромовые детали). слои, напыления, азот Твердость поверхности заготовки (например, химического слоя), поэтому невозможно проверить твердость гофрирующего валика твердомером Либа.

решение:

Из-за текущих трудностей измерения мы рекомендуем использовать для измерения образца ультразвуковой твердомер.

Принцип работы ультразвукового твердомера

Ультразвуковой контактно-импедансный метод. Благодаря своим преимуществам, таким как легкая портативность, высокая скорость тестирования, неразрушаемость и широкий диапазон применения, он широко использовался в последние десятилетия и стал одним из важных и надежных методов измерения твердости.

Метод ультразвукового контактного импеданса представляет собой метод динамического вдавливания, который косвенно измеряет вдавливание. Вибрирующий стержень со специальным индентором (например, алмазным индентором с квадратной пирамидой) на конце подвергается продольной ультразвуковой вибрации, а определенная испытательная сила используется для вдавливания индентора в испытательную поверхность. На продольную вибрацию вибрирующего стержня влияют импеданс и резонансная частота. происходят изменения. Изменение зависит от площади поверхности отпечатка и эффективного модуля упругости системы, а значение твердости получается из изменения частоты.

По сравнению с традиционным твердомером Tyrode ультразвуковая волна имеет свои уникальные преимущества:

1. Быстрое тестирование и высокая эффективность

Традиционные твердомеры Роквелла, твердомеры Бринелля и твердомеры Виккерса должны прикладывать определенное усилие к заготовке, а затем разгружать и удерживать нагрузку для измерения глубины вдавливания, диаметра и диагонали заготовки. Проверка заготовки занимает от 30 до 50 секунд. .

В ультразвуковом твердомере используется электронный метод измерения, а датчик ультразвукового зонда измеряет изменения частоты ультразвука. Проверка заготовки занимает всего 3–5 секунд, а эффективность увеличивается более чем в 10 раз.

2. Легко переносить и измерять на месте

При использовании твердомера Роквелла, твердомера Бринелля и твердомера Виккерса для проверки твердости перед испытанием необходимо разрезать заготовку на мелкие кусочки.

Ультразвуковой твердомер имеет небольшой размер и может выполнять измерение твердости, не повреждая заготовку. Он подходит для проверки твердости на месте крупных заготовок или заготовок специальной формы и широко используется в авиации, аэрокосмической промышленности, промышленности и других областях.

3. Неразрушающий контроль деталей

Традиционные измерения Тайрела по Роквеллу и Бринеллю используют макроскопические методы измерения для получения более крупных отпечатков.

В ультразвуковом твердомере используется ультразвуковой зонд малой нагрузки, который не оставляет видимых вмятин после измерения, поэтому он подходит для пользователей, которым требуется неразрушающий контроль с высокими требованиями к поверхности. Используйте ультразвуковые твердомеры и твердомеры Роквелла для проверки одного и того же образца (рис. 4). Тестовый отступ увеличен в 412 раз. Диаметр отпечатка, измеренный ультразвуковым твердомером, составляет 0,026 мм. Диаметр отпечатка, измеренный твердомером Роквелла, составляет 0,484 мм. Использование ультразвукового твердомера не влияет на последующую сборку и использование пользователем, и нет необходимости беспокоиться о списании продукта после измерения твердости. Его можно использовать для проверки твердости больших партий и крупных готовых заготовок на месте.

4. Высокая точность и хорошая стабильность

Ультразвуковой твердомер использует небольшую испытательную нагрузку и может проверять твердость гофрирующего валика, не повреждая заготовку после калибровки, эффективно обеспечивая качество продукции.