Leebo kietumo testeris

Taikant Leebo kietumo bandymo metodą, kietumo vertė gali būti apskaičiuojama pagal smūgio kūno energijos nuostolius po smūgio į metalą. Šis Leebo koeficientas yra lygus to energijos nuostolio dėl deformacijos matui. Smūgio korpusas atšoka greičiau nuo kietesnių mėginių nei minkštesnių, todėl gaunama didesnė 1000* vr/vi vertė, kuri nurodoma kaip Leebo atšokimo kietumo vienetas HL.

Kai smūginis įtaisas spyruoklės jėga pagreitina smūginį kūną, smūgio greitis skirstomas į tris fazes:

Priartėjimo fazė
Smūgio korpusas spyruoklės jėgos pagalba pagreitinamas bandomojo paviršiaus kryptimi.

Poveikio fazė
Smūgio kūnas ir bandinys lieka tiesioginiame kontakte. Bandinys plastiškai arba tampriai deformuojasi ir smūgio korpusas sustoja. Šis elastingas spyruoklinis smūgio korpuso, kaip ir bandinio, pobūdis padeda smūginiam korpusui atsimušti.

Atsigavimo fazė
Smūgio kūnas vėl pagreitinamas iš smūgio fazės su gauta energija.

Suolelio kietumo testeris
Šis stendinis kietumo matuoklis yra tradicinis tipas, naudojamas mėginio kietumui nustatyti naudojant standartinius Rockwell, Vickers, Brinell arba Shor metodus. Vadinasi, juos galima vadinti „suoliniu Rokvelo kietumo matuokliu“ arba „Brinelio stendiniu kietumo matuokliu“. Yra daug kitų stendinių kietumo matuoklių, naudojamų mėginio kietumui matuoti ne tik naudojant vieną skalę, bet ir įvairias kietumo skales.

Yra stendinis kietumo matuoklis, naudojamas kietumui matuoti naudojant Brinell, Rockwell ir Vickers svarstykles. Visi šie stendiniai kietumo matuokliai yra labai dideli ir sunkūs, sveria daugiau nei 50 kg. Todėl šie testeriai montuojami arba ant stalo, arba ant grindų. Jo pranašumai apima standartinį įgyvendinimą bei lengvesnį ir tiesioginį kietumo nustatymo metodą.

Nešiojami kietumo testeriai
Skirtingai nei stendiniai tikrintuvai, nešiojamieji kietumo matuokliai yra mažesni ir lengvi. Šie testeriai yra kompaktiško pobūdžio, todėl kietumas nustatomas naudojant įvairias kietumo skales. Be to, šiuolaikiniai nešiojamieji kietumo matuokliai gali nustatyti kietumą naudodami visas kietumo skales. Pagrindiniai jo pranašumai yra patogumas vartotojui ir nešiojamumas. Nereikia neštis mėginių į bandymų blokus ar dirbtuves.

Šiuolaikinis nešiojamasis kietumo matuoklis gali elektroniniu būdu išsaugoti testo rezultatus vidinėje atmintyje, po to perkelti juos į kompiuterį, kad būtų sukurta ataskaita. Šiose ataskaitose naudojama specializuota programa, pavadinta ARM, kuri pateikiama kartu su nešiojamaisiais testeriais. Kartais gali būti taikomi stendo kietumo tikrintuvai, nors tai per retai. Šiaip ar taip, 99 atvejai iš 100 vartotojų visada renkasi nešiojamus įrenginius.

Įvadas
Atšokimo kietumo matuokliai, kitaip žinomi kaip "Leeb Hardness Testers", yra alternatyva tradiciniams kietumo matuokliams, montuojamiems laboratorijose. Revoliucija, kurią reprezentuoja atšokimo kietumo tikrintuvai, visų pirma yra susijusi su jų perkeliamumu, kartu su labai dideliu tikslumu ir neardomojo bandymo tipu, kurį galima atlikti.

Šis metodas pagrįstas Leebo principu, kurį 1975 m. pristatė Dietmar Leeb. Konceptualiai jis apibrėžiamas kaip smūgio greičio ir smūgio kūno atšokimo greičio santykis, tada padaugintas iš 1000. Priklausomai nuo metalo tipo, Leeb metodas nurodo kietumo vertę, kurią galima konvertuoti į kitas skales (pvz., HB, HV, HRC ir kt.).
Taikant tą patį principą taip pat galima išmatuoti tempimo stiprumą plieno atžvilgiu. Veikimo principas pagrįstas tam tikros jėgos pritaikymu tam tikro svorio smūgio kūnui, kuris liečiasi su matavimo paviršiumi.

Prietaisas atitinkamai matuoja smūgio ir atšokimo greitį, kai sferinis smogtuvas yra 1 mm atstumu nuo matavimo paviršiaus. Skaičiavimo formulė yra tokia:

HL=1000×(VB/VA)
HL → Kietumo reikšmė HLD
VB → Smūgio kūno atšokimo greitis
VA → Skverbtuvo smūgio greitis

Šiuo metodu galime išmatuoti daugybę medžiagų, pvz.:
• Plienas ir lydiniai;
• Šalto darbo įrankių plienas ;
• Nerūdijančio plieno lydiniai ;
• Pilkasis ketus ;
• Mazginis ketus ;
• Sujungimai ir aliuminio lydiniai;
• Žalvario lydiniai / cinko žalvario lydiniai;
• Bronzos lydiniai ;
• Vario lydiniai

Kietumo matuoklis yra būtinas įrankis įvairiose pramonės šakose ir įvairiose srityse, padedantis nustatyti medžiagų kietumą. Kietumas yra gyvybiškai svarbi medžiagos savybė, atspindinti jos atsparumą deformacijai, dilimui ir įbrėžimams. Skirtingoms medžiagoms reikalingas skirtingas kietumo lygis, atsižvelgiant į jų paskirtį. Matuodami kietumą, inžinieriai gali įvertinti medžiagų kokybę, priimti pagrįstus sprendimus dėl medžiagų pasirinkimo ir užtikrinti gaminio patikimumą.

Metalurgija ir gamyba
Metalurgijos srityje kietumo tikrintuvai atlieka pagrindinį vaidmenį kokybės kontrolėje ir medžiagų apibūdinime. Gamintojai naudoja kietumo testus, kad įvertintų metalinių komponentų, tokių kaip krumpliaračiai, velenai, guoliai ir įrankiai, stiprumą ir ilgaamžiškumą. Pavyzdžiui, Brinelio kietumo bandymas apima medžiagos paviršiaus įdubimą grūdintu plieniniu rutuliu ir išmatuojamo atspaudo skersmenį. Šis metodas dažniausiai naudojamas bandant liejinius ir kaltinius gaminius, užtikrinant, kad jie atitiktų reikiamas kietumo specifikacijas.

Automobilių pramonė
Automobilių sektoriuje nešiojamieji kietumo matuokliai naudojami svarbiausių komponentų, pvz., variklio dalių, stabdžių sistemų ir transmisijos komponentų, kietumui įvertinti. Siekiant užtikrinti jų ilgaamžiškumą ir veikimą, būtina užtikrinti optimalų šių dalių kietumo lygį. Kietumo testai padeda gamintojams identifikuoti medžiagas, kurios linkusios nusidėvėti, o tai pagerina transporto priemonės saugumą ir patikimumą.

Aviacijos inžinerija
Aviacijos ir kosmoso pramonei dėl ekstremalių sąlygų skrydžio metu reikia didelio stiprumo ir ilgaamžiškumo medžiagų. Kietumo bandymas naudojamas tiriant orlaivio komponentus, tokius kaip turbinos mentės, važiuoklė ir konstrukciniai elementai. Tiksliai nustatę kietumą, inžinieriai gali užkirsti kelią gedimams, atsirandantiems dėl per didelio įtempimo, nuovargio ar korozijos, taip užtikrinant skrydžių saugumą.

Statyba ir civilinė inžinerija
Statybose kietumo tikrintuvai naudojami statybinių medžiagų, tokių kaip betonas ir asfaltas, kokybei įvertinti. Atmušimo plaktuko bandymas – neardomasis metodas – matuoja betoninių konstrukcijų paviršiaus kietumą, suteikiant įžvalgų apie jų gniuždymo stiprumą ir ilgaamžiškumą. Ši informacija yra gyvybiškai svarbi norint išlaikyti pastatų, tiltų ir kelių konstrukcinį vientisumą.

Medžiagų mokslo tyrimai
Medžiagų mokslo tyrimuose ir plėtroje kietumo tikrinimas yra esminis dalykas. Mokslininkai jį naudoja naujai sukurtų medžiagų, lydinių ir kompozitų elgsenai tirti. Analizuodami ryšį tarp kietumo ir kitų mechaninių savybių, mokslininkai įgyja įžvalgų apie galimą medžiagos pritaikymą įvairiose pramonės šakose – nuo ​​elektronikos iki medicinos prietaisų.

Kokybės kontrolė elektronikoje
Elektronikos pramonė remiasi kietumo bandymais, kad užtikrintų komponentų, pvz., mikroschemų, jungčių ir grandinių plokščių, patikimumą ir našumą. Tinkamas kietumo lygis yra labai svarbus siekiant išvengti žalos, kurią sukelia mechaninis įtempis arba šiluminis plėtimasis. Kietumo tikrintuvai padeda identifikuoti medžiagas, kurios gali deformuotis arba trūkinėti tokiomis sąlygomis, kurias patiria šie komponentai.

Naftos ir dujų pramonė
Naftos ir dujų sektorius dažnai susiduria su atšiauria ir ėsdinančia aplinka. Kietumo testeriai naudojami vamzdynų medžiagų, gręžimo įrangos ir naftos perdirbimo gamyklų komponentų kietumui įvertinti. Tai užtikrina, kad šios medžiagos gali atlaikyti įtempius, atsirandančius gręžiant, transportuojant ir apdorojant naftos ir dujų išteklius.

Dirbdami aikštelėje dažnai susidurdavome su paviršiaus bandomaisiais elementais. Įvairūs paviršiai turi skirtingą poveikį kietumo bandymo rezultatams. Tinkamai veikiant, smūgis į bandinio paviršių krenta tuo pačiu momentu kaip ir plokščias bandinys, todėl galima naudoti universalų atraminį žiedą.

Tačiau kai kreivumas yra toks mažas, kaip tam tikras dydis, plokštumos deformacijos tamprioji būsena dėl reikšmingo kūno smūgio poveikio skirtumo yra maža, todėl Indijos kietumas yra mažas. Todėl, matuojant bandinį, rekomenduojama naudoti nedidelį atraminį žiedą. Bandiniams, kurių kreivio spindulys yra mažesnis, patartina naudoti profiliuotą atraminį žiedą.

Pagal Richterio principą, kol medžiaga turi tam tikrą standumą, gali sudaryti atšokimą, galite išmatuoti tikslią Richterio kietumo vertę, tačiau daugelis medžiagų ir kitų standartinių standartų kietumo neturi atitinkamą konversiją, todėl dabartinis kietumo testeris Devynių rūšių medžiagų konversija. Konkrečios medžiagos yra šios: plienas ir lietinis plienas, legiruotasis įrankių plienas, pilkasis ketus, kalusis ketus, aliuminio lydinys, vario ir cinko lydinys, vario ir alavo lydinys, grynas varis, nerūdijantis plienas.

Kai kurių specialių medžiagų pavyzdžiams vartotojas gali pasitelkti įmonę, kad pateiktų montavimo kreivę, kad būtų galima atlikti specialią konversijos lentelę. Faktinėje gamyboje dėl medžiagos kietumo medžiagų apdirbimo metoduose, medžiagų, legiravimo elementų sudėties jautrių elementų ir Richterio kietumo lusto, saugomo kietumo lentelėje, naudojimas neatitinka tikrovės. vartotojų poreikius, vartotojas bandymo, galite naudoti montavimo padaryti savo skirtą kietumo konvertavimo lentelę.

Duomenų konvertavimo klaida
Kito kietumo kietumo paklaida apima du aspektus: vienas yra paties kietumo kietumo matavimo paklaida, kuri apima bandymo metodo dispersiją pagal metodą ir matavimo paklaidą to paties tipo vidinio kietumo matuokliui. .

Kita vertus, tai yra kietumo paklaida, išmatuota skirtingais kietumo bandymo metodais. Taip yra dėl to, kad nėra aiškaus fizinio ryšio tarp įvairių kietumo bandymo metodų ir tai veikia nepatikima įtaka palyginimui.

Specialių medžiagų sukelta klaida
Kietumo matuoklyje laikomos perskaičiavimo lentelės gali skirtis nuo šių plienų:
Visos austenitinio plieno karščiui atsparus įrankių plienas ir chromo plieno (įrankio plieno) kietos medžiagos padidina elastingumo modulį, todėl L vertė yra maža. Šio tipo plienas turi būti išbandytas skerspjūviu. Vietinis aušinimas Kietėjimas gali sukelti didelę L reikšmę. Dėl magnetinio plieno magnetinių savybių L vertė bus maža. Paviršiaus kietėjimo plienas, pagrindas minkštas, todėl L reikšmė bus maža, kai kietėjimo sluoksnis didesnis nei 0,8 mm (C tipo smūginis įtaisas yra 0,2 mm) neturi įtakos L vertė.

Pavarų aptikimo klaida
Įprastomis aplinkybėmis, kadangi danties paviršius yra mažas, bandymo paklaida yra santykinai didelė, todėl vartotojas, atsižvelgdamas į situaciją, gali sukurti atitinkamą įrankį, padės sumažinti klaidą.

Medžiagos elastingumas, plastiko efektas
Be kietumo ir stiprumo, vertė yra susijusi su tamprumo moduliu, kietumo vertė yra medžiagos kietumas ir būdingų parametrų plastiškumas, nes abu komponentai turi būti matuojami kartu.

Tampriojoje dalyje pirmajam akivaizdžiai įtakos turi E modulis, šiuo atžvilgiu, kai tos pačios medžiagos statinis kietumas ir skirtingo dydžio E vertė, medžiagos E vertė, L reikšmė

Karšto valcavimo kryptis, kurią sukėlė klaida
Kai išmatuotas ruošinys yra karšto valcavimo proceso formavimas, jei Richterio kietumo ir valcavimo krypties, atitinkančios tamprumo modulį E, bandymas yra per didelis, kad bandymo vertė būtų maža, todėl bandymo kryptis turi būti statmena karšto valcavimo krypčiai. . Pavyzdžiui: cilindrinio skerspjūvio kietumo matavimas, taip pat turėtų būti radialiniame bandyme. (Paprastai cilindrinė karšto valcavimo kryptis yra ašinė).

Kitų veiksnių įtaka
Matuodami vamzdžių jungiamųjų detalių kietumą, atkreipkite dėmesį, kad vamzdis turi būti tvirtai paremtas. Bandymo taškas turi būti arti atramos taško ir lygiagretus atraminei jėgai. Vamzdžio sienelė yra plonesnė ir įdedama į atitinkamą vamzdžio šerdį.

Tradiciniai kietumo matavimai, pvz., Rockwell, Vickers ir Brinell, yra stacionarūs, todėl reikia stacionarių darbo vietų atskirose bandymų zonose arba laboratorijose. Dažniausiai šie metodai yra selektyvūs, apimantys ardomuosius mėginių bandymus. Iš atskirų rezultatų šie bandymai daro statistines išvadas visoms partijoms. Leeb testerių perkeliamumas kartais gali padėti pasiekti didesnį testavimo greitį nesunaikinant mėginių, o tai savo ruožtu supaprastina procesus ir sumažina išlaidas.

Tradiciniai metodai yra pagrįsti tiksliai apibrėžtais fizinio įdubimo kietumo bandymais. Labai kieti apibrėžtos geometrijos ir dydžių įdubimai nuolat spaudžiami į medžiagą, veikiant tam tikra jėga. Deformacijos parametrai, tokie kaip įdubimo gylis taikant Rokvelio metodą, registruojami, kad būtų galima nustatyti kietumą.

Pagal dinaminį Leebo principą kietumo vertė yra išvedama iš apibrėžto smūgio kūno energijos nuostolių po smūgio į metalinį pavyzdį, panašiai kaip Shore skleroskopas. Leebo koeficientas (vi,vr) imamas kaip energijos nuostolių dėl plastinės deformacijos matas: smūginis kūnas atsimuša greičiau nuo kietesnių bandinių nei iš minkštesnių, todėl gaunama didesnė vertė 1000 × vr/vi. Magnetinio smūgio kūnas leidžia nustatyti greitį iš įtampos, kurią sukelia kūnas, judantis per matavimo ritę. Dalinys 1000 × vr/vi yra nurodytas Leebo atšokimo kietumo vienete HL.

Tuo tarpu tradiciniuose statiniuose bandymuose bandymo jėga taikoma tolygiai didėjant dydžiui, o dinaminio bandymo metodai taiko momentinę apkrovą. Bandymas užtrunka vos 2 sekundes ir naudojant standartinį zondą D ant plieno arba plieno liejinių, kurių Leebo kietumas yra 600 HLD, lieka vos ~0,5 mm skersmens įduba. Palyginimui, Brinelio įdubimas ant tos pačios medžiagos yra ~ 3 mm (kietumo vertė ~ 400 HBW 10/3000), o standartą atitinkantis matavimo laikas yra ~ 15 sekundžių ir įdubos matavimo laikas.

● Matuojamojo objekto paviršius turi būti lygus ir švarus, be šiukšlių ir dėmių.

● Kai išmatuoto objekto masė ir storis yra mažesni už reikalaujamą minimalią masę ir storį, matavimui reikia objektą pritvirtinti prie tvirtos atramos.

● Matuojant atstumas tarp bet kurių dviejų medžiagos įdubimų turi būti ne mažesnis kaip 3 mm. O tarpas tarp įdubos centro ir bandomojo objekto krašto neturi būti mažesnis nei 5 mm. Be to, geriausia vengti kelių bandymų toje pačioje vietoje.

● Būtina trumpai paspausti maitinimo mygtuką, kad patektumėte į konfigūracijos sąsają, paimtumėte medžiagą ir atliktumėte matavimo operaciją, kai reikia konvertuoti kitas kietumo vertes.