A vékony nitridált rétegek keménységének mérése: Miért az UCI ultrahangos keménységmérők az iparági szabványok

A nitridálás a gépgyártás, a precíziós formák és az alkatrészek megmunkálása során alkalmazott felületerősítő folyamat. Széles körben használják erőátviteli alkatrészeken is, mint például fogaskerekek, tengelyek és rugalmas tengelykapcsolók . Az eljárás során vékony, sűrű, ultrakemény nitridált réteg képződik a munkadarab felületén, javítva a kopásállóságot, a fáradásállóságot és a korrózióállóságot.

A nitridált réteg vékony és kemény. A tipikus vastagság mindössze 0,1-0,5 mm, a felületi keménység pedig meghaladhatja az 1000 HV-ot. Egy ilyen vékony réteg keménységének mérése és a nitridálás minőségének pontos ellenőrzése régóta a hőkezelési ipar fő kihívása. A hagyományos vizsgálóberendezések hajlamosak az adatok torzulására, és károsíthatják a munkadarabokat. Nitridált alkatrészek tesztelése a UCI ultrahangos keménységmérő ezért standard megoldássá vált. Széles körben használják kész nitridált termékek roncsolásmentes keménységvizsgálatára és helyszíni keménységvizsgálatra a minőségellenőrzésben.

I. A nitridált alkatrészek hagyományos keménységi vizsgálatának fő fájdalompontjai

1. Túl mély bemélyedések, amelyek behatolnak a nitridált rétegbe és torzítják az adatokat

A hagyományos Rockwell és asztali Vickers tesztelők nagy terhelést fejtenek ki és mély bemélyedéseket hagynak. Könnyen átütik a vékony megkeményedett réteget az alapanyagba. A leolvasás ekkor a nitridált réteg és a hordozó kevert keménysége, amely nem tükrözi a nitridált felület valódi keménységét. Ez a folyamat téves megítéléséhez és helytelen ellenőrzési eredményekhez vezet, és nem felel meg a precíziós nitridált alkatrészekre vonatkozó ellenőrzési szabványoknak.

2. Roncsolásos vizsgálat, amely nem tudja megvédeni a kész munkadarabokat

A nitridált alkatrészek többnyire készen megmunkált termékek, amelyek szigorú felületkezelési és integritási követelményeket támasztanak. A hagyományos keménységvizsgálat félig roncsoló vagy roncsoló hatású, és látható bemélyedéseket hagy maga után. Ez károsíthatja az alkatrész megjelenését és teljesítményét, valamint a precíziós alkatrészeket, mint pl fogaskerék tengelykapcsoló a fogoldalak, csapok és tengelycsapok akár selejtezhetők is. Ennek eredményeként csak mintavételes ellenőrzés lehetséges. A késztermékek 100%-os tételellenőrzése nem valósítható meg, ami jelentős rést hagy a minőségellenőrzésben.

3. Korlátozott alkalmazhatóság: az összetett és szabálytalan munkadarabok a helyszínen nem tesztelhetők

Az asztali keménységmérők terjedelmesek, és a mintákat laboratóriumba kell vinni. Nagy formák, hosszú tengelyek és nehéz fém rugalmas tengelykapcsoló a komponensek nem tesztelhetők összességében. A Leeb-tesztelőket erősen befolyásolja a munkadarab vastagsága, a felület görbülete és a felületi érdesség, ezért adataik ingadoznak, az ismételhetőség pedig rossz. Az éleket és sarkokat, a foggyökereket, a belső furatokat és az ívelt felületeket nehéz megbízhatóan tesztelni, így ezek a módszerek nem képesek kielégíteni a különféle gyártási igényeket.

II. A nitridált alkatrészek ultrahangos keménységmérőinek fő előnyei

1. Mikro-benyomódás, kifejezetten vékony nitridált rétegekhez

Az ultrahangos keménységmérők az UCI (ultrahangos érintkezési impedancia) elven működnek. A bemélyedés rendkívül kicsi és sekély, így nem hatol át a megkeményedett rétegen. A teszter rögzíti a nitridált felület valódi keménységét, és megoldja a vékony nitridált rétegek pontos tesztelésének régóta fennálló problémáját.

A műszer konvertál keménységi skálák, például HV és HRC között. A fixpontos, rétegenkénti vizsgálat keménységi gradienst is eredményez a felülettől az aljzatig. Ez mutatja a nitridált tok mélységét és a nitridálás egyenletességét, és pontos adatokat ad a vállalkozásoknak a nitridálási hőkezelés optimalizálásához és a gyártási folyamatok beállításához.

2. A kész nitridált termékek roncsolásmentes vizsgálata

Ez egy mikrosérüléses, roncsolásmentes vizsgálóeszköz. Tesztelés után a felületen szinte semmilyen látható nyom nem látszik, a kész nitridált szerkezet és pontosság sértetlen. Nem kell mintákat vágni vagy csiszolni a munkadarabból. Kész formák, fogaskerekek, hidraulikus alkatrészek, tengely alkatrészek, ill csatolás Az alkatrészek a tesztelés után közvetlenül az összeszerelésbe kerülhetnek. A módszer alkalmas mind a tételes mintavételre, mind a késztermékek 100%-os ellenőrzésére, és nagymértékben csökkenti a termelési veszteségeket és az ellenőrzési költségeket.

3. Hordozható és hatékony, támogatja a helyszíni tesztelést

A műszer könnyű testtel és kompakt, rugalmas szondával rendelkezik, így nem korlátozza az asztali berendezések helyigényét. A tesztelést közvetlenül a hőkezelő műhelyben vagy a gyártóállomáson lehet elvégezni.

Eléri az ívelt felületeket, a kúpos felületeket, a belső furatokat, a foggyökereket, az éleket és sarkokat, és más olyan helyeket, amelyeket a hagyományos berendezések nem tudnak elérni. Ilyenek például a fogaskerekes tengelykapcsolók belső és külső fogai, karimák és féltengelykapcsoló agyak . A nagy munkadarabokat nem kell szétszerelni vagy szállítani, és az alkatrészeket sem kell laboratóriumba küldeni. Ez nagymértékben javítja az ellenőrzés hatékonyságát, és megfelel az ipari tételes gyártás ütemének.

4. Stabil, megismételhető adatok a szakaszos hőkezelés minőségellenőrzéséhez

A Leeb teszterekhez képest az ultrahangos keménységmérőket minimálisan befolyásolja a munkadarab alakja, vastagsága, felületi állapota és a környezeti interferencia, így adataik stabilak és megismételhetők. Pontosan azonosítani tudják a nem megfelelő termékeket, például azokat, amelyek nem megfelelő nitridált keménységűek, egyenetlen nitridálásúak vagy a szabványnak nem megfelelő edzett rétegek. Ez segít a vállalatoknak szabványosított, kifinomult minőségellenőrzési rendszer kiépítésében a nitridálási hőkezeléshez és a tétel minőségének stabilizálásához.

III. Alkalmazható forgatókönyvek

A teszter jól használható nitridált formaalkatrészekhez, precíziós nitridált fogaskerekekhez, ventilátortengelyekhez, dugattyúrudakhoz, precíziós hidraulikus alkatrészekhez és építőipari gépek nitridált alkatrészeihez. Alkalmas olyan kulcsfontosságú, nagy teherbírású erőátviteli alkatrészekhez is, mint a fogfelületek, csapok, hüvelyek és bordák. fogazott tengelykapcsolók, dobfogas tengelykapcsolók, rugalmas csapos tengelykapcsolók, membrános tengelykapcsolók és univerzális tengelykapcsolók .

Ezek az alkatrészek olyan igényes iparágakban szolgálnak, mint pl kohászati berendezések, bányászati gépek, emelőberendezések, kikötői berendezések, szivattyúállomások és új energetikai berendezések . A tesztelő lefedi a teljes nitridálási munkafolyamatot: a bejövő ellenőrzést, a folyamatellenőrzést és a szállítás előtti végső ellenőrzést.

IV. Összegzés

Tekintettel a nitridált alkatrészek vékonyrétegű, nagy keménységű szerkezetére, a hagyományos keménységvizsgáló berendezéseknek számos hiányossága van: elégtelen pontosság, a munkadarabok sérülése, korlátozott felhasználási forgatókönyvek és alacsony hatékonyság. Az UCI ultrahangos keménységmérő a működési elve alapján alapvetően alkalmas nitridált alkatrészek vizsgálatára. Nagy pontosságú mikrobenyomódása, roncsolásmentes tesztelése, hordozhatósága és stabil adatai a nitridáló hőkezelési ipar fő minőségellenőrző berendezésévé tették.

Professzionális gyártóként rugalmas tengelykapcsolók and metal elastic element flexible couplings , Zhongye Heavy Industry Technology (Zhenjiang) Co., Ltd. ezt a módszert alkalmazza nitridált kapcsolóelemeire. Minden alkatrészt professzionális keménységvizsgálatnak vetnek alá ultrahangos keménységmérővel. Ez pontosan szabályozza a felület keménységét és az edzett réteg paramétereit, így a termék teljesítménye és a folyamat paraméterei teljes mértékben megfelelnek a rajzok műszaki követelményeinek. A folyamat során védjük a felület integritását és a késztermékek áthaladási arányát. Kiváló minőségű, sérülésmentes tengelykapcsolókat szállítunk, beleértve az egyedi, nem szabványos kiviteleket is, amelyek megbízhatóak maradnak nagy terhelés mellett a kohászatban, a bányászatban, az emelésben és a kikötői alkalmazásokban.