Ohuiden nitridoitujen kerrosten kovuuden mittaaminen: Miksi UCI-ultraäänikovuusmittarit ovat alan standardi

Nitraus on yleinen pintavahvistusprosessi koneiden valmistuksessa, tarkkuusmuoteissa ja komponenttien työstyksessä. Sitä käytetään myös laajalti voimansiirron osissa, kuten hammaspyörissä, akseleissa ja joustavat akselikytkimet . Prosessi muodostaa ohuen, tiheän, erittäin kovan nitridoidun kerroksen työkappaleen pinnalle, mikä parantaa kulutuskestävyyttä, väsymiskestävyyttä ja korroosionkestävyyttä.

Nitrattu kerros on ohut ja kova. Tyypillinen paksuus on vain 0,1-0,5 mm ja pinnan kovuus voi ylittää 1000 HV. Näin ohuen kerroksen kovuuden mittaaminen ja nitrauslaadun tarkka kontrollointi on ollut pitkään lämpökäsittelyteollisuuden ydinhaaste. Perinteiset testauslaitteet ovat alttiita vääristyneille tiedoille ja voivat vahingoittaa työkappaleita. Nitrattujen osien testaus a UCI ultraäänikovuusmittari on siksi tullut standardiratkaisu. Sitä käytetään laajalti valmiiden nitridoitujen tuotteiden ainetta rikkomattomaan kovuustestaukseen ja paikan päällä tehtävään kovuustestaukseen laadunvalvonnassa.

I. Nitrattujen osien perinteisen kovuustestauksen ydinkipukohdat

1. Liian syvät painaumat, jotka tunkeutuvat nitridoituun kerrokseen ja vääristävät tietoja

Perinteiset Rockwell- ja pöytätason Vickers-testerit kohdistavat suuria kuormia ja jättävät syviä painaumia. Ne lävistävät helposti ohuen kovettuneen kerroksen läpi pohjamateriaaliin. Lukema on tällöin nitridoidun kerroksen ja alustan sekoitettu kovuus, joka ei heijasta nitridoidun pinnan todellista kovuutta. Tämä johtaa prosessivirheisiin ja vääriin tarkastustuloksiin, eikä se täytä tarkkuusnitrattujen osien tarkastusstandardeja.

2. Hajottava testaus, joka ei voi suojata valmiita työkappaleita

Nitratut osat ovat enimmäkseen viimeisteltyjä tuotteita, joilla on tiukat vaatimukset pinnan viimeistelylle ja eheydelle. Perinteinen kovuustestaus on puolituhoava tai tuhoava ja jättää näkyviä painaumia. Tämä voi vahingoittaa osan ulkonäköä ja suorituskykyä sekä tarkkuusosia, kuten hammaspyörän kytkin hampaiden kyljet, tapit ja akselitapit voidaan jopa romuttaa. Tämän seurauksena vain näytteenotto on mahdollista. Valmiiden tuotteiden 100-prosenttista erätarkastusta ei voida saavuttaa, mikä jättää suuren aukon laadunvalvontaan.

3. Rajoitettu käyttökelpoisuus: monimutkaisia ja epäsäännöllisiä työkappaleita ei voida testata paikan päällä

Pöytäkovuusmittarit ovat tilaa vieviä ja vaativat näytteiden viemistä laboratorioon. Suuret muotit, pitkät akselit ja painavat metalli joustava kytkin komponentteja ei voida testata kokonaisuutena. Leebin testaajiin vaikuttavat voimakkaasti työkappaleen paksuus, pinnan kaarevuus ja pinnan karheus, joten niiden tiedot vaihtelevat ja toistettavuus on huono. Reunat ja kulmat, hampaiden juuret, sisäreiät ja kaarevia pintoja on vaikea testata luotettavasti, joten nämä menetelmät eivät pysty vastaamaan erilaisiin tuotantotarpeisiin.

II. Nitrattujen osien ultraäänikovuustestien tärkeimmät edut

1. Mikrosisännän tarkkuus, sopii erityisesti ohuille nitridoiduille kerroksille

Ultraäänikovuusmittarit toimivat UCI-periaatteella (Ultrasonic Contact Impedance). Sisennys on erittäin pieni ja matala, joten se ei tunkeudu kovettuneen kerroksen läpi. Testeri vangitsee nitridoidun pinnan todellisen kovuuden ja ratkaisee pitkään jatkuneen ongelman testata ohuita nitridikerroksia tarkasti.

Laite muuttaa kovuusasteikkojen, kuten HV ja HRC, välillä. Kiinteäpisteen kerros kerrokselta testaus tuottaa myös kovuusgradientin pinnasta alustaan. Tämä osoittaa nitridoidun kotelon syvyyden ja nitrauksen tasaisuuden ja antaa yrityksille tarkat tiedot nitrauslämpökäsittelyn optimoimiseksi ja tuotantoprosessien säätämiseksi.

2. Valmiiden nitridoitujen tuotteiden rikkomaton testaus

Tämä on mikrovaurioita rikkomaton testauslaite. Testauksen jälkeen pinnassa ei juuri näy näkyviä jälkiä, ja valmis nitrattu rakenne ja tarkkuus ovat vahingoittumattomia. Näytteitä ei tarvitse leikata tai hioa työkappaleesta. Valmiit muotit, vaihteet, hydrauliosat, akselin osat ja kytkentä komponentit voivat mennä suoraan kokoonpanoon testauksen jälkeen. Menetelmä soveltuu sekä eränäytteenottoon että valmiiden tuotteiden 100 % tarkastukseen ja se vähentää huomattavasti tuotantohäviöitä ja tarkastuskustannuksia.

3. Kannettava ja tehokas, tukee paikan päällä tapahtuvaa testausta

Laitteessa on kevyt runko ja kompakti, joustava anturi, joten sitä ei rajoita pöytälaitteiden tilantarve. Testaus voidaan tehdä suoraan lämpökäsittelypajassa tai tuotantoasemalla.

Se saavuttaa kaarevia pintoja, kartiomaisia ​​pintoja, sisäreikiä, hampaiden juuria, reunoja ja kulmia ja muita paikkoja, joihin perinteiset laitteet eivät pääse käsiksi. Esimerkkejä ovat mm hammaspyöräkytkimien, laippojen ja puolikytkimien napojen sisäiset ja ulkoiset hampaat . Suuria työkappaleita ei tarvitse purkaa tai kuljettaa, eikä osia tarvitse lähettää laboratorioon. Tämä parantaa huomattavasti tarkastustehokkuutta ja sopii teollisen erätuotannon tahtiin.

4. Vakaat, toistettavat tiedot erälämpökäsittelyn laadunvalvontaan

Verrattuna Leeb-testeriin, työkappaleen muoto, paksuus, pinnan kunto ja ympäristön häiriöt vaikuttavat ultraäänikovuusmittareihin minimaalisesti, joten niiden tiedot ovat vakaat ja toistettavat. Ne pystyvät tunnistamaan tarkasti vaatimustenvastaiset tuotteet, kuten ne, joiden nitridoitu kovuus on riittämätön, nitraus on epätasaista tai joiden kerrokset eivät ole standardien mukaisia. Tämä auttaa yrityksiä rakentamaan standardoidun, hienostuneen laadunvalvontajärjestelmän typpilämpökäsittelyä varten ja vakauttamaan erän laatua.

III. Sovellettavat skenaariot

Testeri soveltuu hyvin nitratuille muottiosille, tarkkuusnitratuille hammaspyörille, tuulettimen akseleille, männän varrelle, tarkkuushydrauliikkaosille ja rakennuskoneiden nitratuille komponenteille. Se sopii myös kestäviin voimansiirtoosiin, kuten hampaiden pintoihin, tappeihin, hihoihin ja uriin. hammaskytkimet, rumpuhammaspyöräkytkimet, elastiset tappikytkimet, kalvokytkimet ja yleiskytkimet .

Nämä osat palvelevat vaativilla aloilla, kuten metallurgiset laitteet, kaivoskoneet, nostolaitteet, satamalaitteet, pumppuasemat ja uudet energialaitteet . Testaaja kattaa koko nitraustyön kulun: saapuvan tarkastuksen, prosessin tarkastuksen ja lopputarkastuksen ennen lähetystä.

IV. Yhteenveto

Kun otetaan huomioon nitrattujen osien ohut kerros ja kovuus, perinteisillä kovuusmittauslaitteilla on monia puutteita: riittämätön tarkkuus, työkappaleiden vaurioituminen, rajoitetut käyttöskenaariot ja alhainen tehokkuus. UCI-ultraäänikovuusmittari soveltuu toimintaperiaatteeltaan pohjimmiltaan nitrattujen osien tarkastukseen. Sen erittäin tarkka mikrosisännys, rikkomaton testaus, siirrettävyys ja vakaat tiedot ovat tehneet siitä yleisimmän laaduntarkastuslaitteiston typpilämpökäsittelyteollisuudessa.

Ammattimaisena valmistajana joustavat akselikytkimet and metal elastic element flexible couplings , Zhongye Heavy Industry Technology (Zhenjiang) Co., Ltd. soveltaa tätä menetelmää nitrattuihin kytkentäkomponentteihinsa. Jokainen osa on ammattimaisesti testattu ultraäänikovuustestauslaitteella. Tämä ohjaa tarkasti pinnan kovuutta ja karkaistujen kerrosten parametreja, jotta tuotteen suorituskyky ja prosessiparametrit täyttävät täysin piirustusten tekniset vaatimukset. Suojaamme pinnan eheyttä ja valmiiden tuotteiden läpäisynopeutta koko prosessin ajan. Toimitamme korkealaatuisia, vaurioitumattomia kytkimiä, mukaan lukien mukautetut epästandardit mallit, jotka pysyvät luotettavina raskaassa kuormituksessa metallurgia-, kaivos-, nosto- ja satamasovelluksissa.