Cum se măsoară duritatea straturilor subțiri nitrurate: de ce testerele de duritate cu ultrasunete UCI sunt standardul industriei

Nitrurarea este un proces principal de consolidare a suprafețelor în fabricarea de mașini, matrițe de precizie și prelucrarea componentelor. De asemenea, este utilizat pe scară largă pe piesele de transmisie a puterii, cum ar fi angrenaje, arbori și cuplaje flexibile de arbore . Procesul formează un strat nitrurat subțire, dens, ultra-dur pe suprafața piesei de prelucrat, îmbunătățind rezistența la uzură, rezistența la oboseală și rezistența la coroziune.

Stratul nitrurat este subțire și dur. Grosimea tipică este de numai 0,1-0,5 mm, iar duritatea suprafeței poate depăși 1000 HV. Măsurarea durității unui astfel de strat subțire și controlul precis al calității nitrurării a fost mult timp o provocare de bază în industria tratamentului termic. Echipamentele tradiționale de testare sunt predispuse la date distorsionate și pot deteriora piesele de prelucrat. Testarea pieselor nitrurate cu a Tester de duritate cu ultrasunete UCI a devenit, prin urmare, soluția standard. Este utilizat pe scară largă pentru testarea nedistructivă a durității produselor finite nitrurate și pentru testarea durității la fața locului în controlul calității.

I. Puncte de durere de bază ale testării tradiționale de duritate pentru piesele nitrurate

1. Indentări prea adânci, pătrunzând în stratul nitrurat și distorsionând datele

Testerele Rockwell convenționale și de bancă Vickers aplică sarcini mari și lasă adâncituri adânci. Ele trec cu ușurință prin stratul subțire întărit în materialul de bază. Citirea este apoi o duritate mixtă a stratului nitrurat și a substratului, care nu reflectă duritatea reală a suprafeței nitrurate. Acest lucru duce la aprecierea greșită a procesului și la rezultate incorecte ale inspecției și nu îndeplinește standardele de inspecție pentru piesele nitrurate de precizie.

2. Testare distructivă care nu poate proteja piesele finite

Piesele nitrurate sunt în mare parte produse prelucrate prin finisare, cu cerințe stricte pentru finisarea suprafeței și integritate. Testarea tradițională a durității este semi-distructivă sau distructivă și lasă adâncituri vizibile. Acest lucru poate deteriora aspectul și performanța piesei și a componentelor de precizie, cum ar fi cuplaj cu angrenaje flancurile dinților, știfturile și jurnalele arborelui pot fi chiar casate. Ca rezultat, este posibilă numai inspecția prin eșantionare. Inspecția 100% a lotului de produse finite nu poate fi realizată, ceea ce lasă un decalaj major în controlul calității.

3. Aplicabilitate limitată: piesele complexe și neregulate nu pot fi testate la fața locului

Testoarele de duritate de pe banc sunt voluminoase și necesită prelevarea probelor la laborator. Forme mari, arbori lungi și grele cuplaj flexibil metalic componentele nu pot fi testate ca un întreg. Testerii Leeb sunt puternic afectați de grosimea piesei de prelucrat, curbura suprafeței și rugozitatea suprafeței, astfel încât datele lor fluctuează și repetabilitatea este slabă. Marginile și colțurile, rădăcinile dinților, găurile interioare și suprafețele curbate sunt greu de testat în mod fiabil, astfel încât aceste metode nu pot satisface diverse nevoi de producție.

II. Avantajele de bază ale testerelor de duritate cu ultrasunete pentru piese nitrurate

1. Precizie de micro-indentare, potrivită special pentru straturi subțiri nitrurate

Testerele de duritate cu ultrasunete funcționează pe principiul UCI (Ultrasonic Contact Impedance). Indentația este extrem de mică și superficială, astfel încât nu pătrunde în stratul întărit. Testerul surprinde adevărata duritate a suprafeței nitrurate și rezolvă problema de lungă durată a testării cu acuratețe a straturilor subțiri nitrurate.

Instrumentul convertește între scale de duritate, cum ar fi HV și HRC. Testarea cu punct fix, strat cu strat, oferă, de asemenea, un gradient de duritate de la suprafață la substrat. Aceasta arată adâncimea carcasei nitrurate și uniformitatea nitrurării și oferă întreprinderilor date precise pentru optimizarea tratamentului termic de nitrurare și ajustarea proceselor de producție.

2. Testarea nedistructivă a produselor finite nitrurate

Acesta este un dispozitiv de testare nedistructiv, cu microdaune. După testare, suprafața nu prezintă aproape niciun semn vizibil, iar structura finită nitrurata și precizia nu sunt afectate. Nu este nevoie să tăiați sau să măcinați mostre din piesa de prelucrat. Matrite finite, angrenaje, piese hidraulice, piese de arbore și cuplare componentele pot intra direct în asamblare după testare. Metoda se potrivește atât eșantionării loturilor, cât și inspecției 100% a produselor finite și reduce foarte mult pierderile de producție și costurile de inspecție.

3. Portabil și eficient, care sprijină testarea la fața locului

Instrumentul are un corp ușor și o sondă compactă și flexibilă, astfel încât nu este limitat de cerințele de spațiu ale echipamentelor de bancă. Testarea se poate face direct in atelierul de tratament termic sau la statia de productie.

Ajunge la suprafețe curbate, suprafețe conice, găuri interioare, rădăcini ale dinților, margini și colțuri și alte locații pe care echipamentele convenționale nu le poate accesa. Exemplele includ dinții interni și externi ai cuplajelor cu angrenaje, flanșe și butuci de semicuplaj . Piesele mari de prelucrat nu au nevoie de dezasamblare sau transport, iar piesele nu trebuie trimise la un laborator. Acest lucru îmbunătățește considerabil eficiența inspecției și se potrivește ritmului producției industriale a loturilor.

4. Date stabile, repetabile pentru controlul calității tratamentului termic pe lot

În comparație cu testerele Leeb, testerele de duritate cu ultrasunete sunt afectate minim de forma piesei de prelucrat, grosimea, starea suprafeței și interferența mediului, astfel încât datele lor sunt stabile și repetabile. Ele pot identifica cu precizie produsele neconforme, cum ar fi cele cu duritate insuficientă a nitrurării, nitrurare neuniformă sau straturi întărite substandard. Acest lucru ajută întreprinderile să construiască un sistem de control al calității standardizat și rafinat pentru tratamentul termic prin nitrurare și să stabilească calitatea lotului.

III. Scenarii aplicabile

Testerul este potrivit pentru piese de matriță nitrurate, angrenaje nitrurate de precizie, arbori ventilator, tije de piston, piese hidraulice de precizie și componente nitrurate pentru mașini de construcții. Se potrivește, de asemenea, părți cheie de transmisie grele, cum ar fi suprafețele dinților, știfturile, manșoanele și canelurile cuplaje dințate, cuplaje cu roți dintate de tambur, cuplaje cu știfturi elastice, cuplaje cu diafragmă și cuplaje universale .

Aceste piese servesc în industrii solicitante, cum ar fi echipamente metalurgice, utilaje miniere, echipamente de ridicare, echipamente portuare, stații de pompare și echipamente energetice noi . Testerul acoperă întregul flux de lucru de nitrurare: inspecția de intrare, verificarea procesului și inspecția finală înainte de expediere.

IV. Rezumat

Având în vedere structura în strat subțire, cu duritate ridicată a pieselor nitrurate, echipamentele tradiționale de testare a durității prezintă multe deficiențe: precizie insuficientă, deteriorarea pieselor de prelucrat, scenarii de utilizare limitate și eficiență scăzută. Testerul de duritate cu ultrasunete UCI este potrivit în mod fundamental pentru inspecția pieselor nitrurate prin principiul său de funcționare. Micro-indentarea de înaltă precizie, testarea nedistructivă, portabilitatea și datele stabile l-au făcut principalul echipament de inspecție a calității în industria tratamentului termic cu nitrurare.

Ca producător profesionist de cuplaje flexibile de arbore and metal elastic element flexible couplings , Zhongye Heavy Industry Technology (Zhenjiang) Co., Ltd. aplică această metodă componentelor sale de cuplare nitrurate. Fiecare piesă este testată profesional pentru duritate cu un tester de duritate cu ultrasunete. Acest lucru controlează cu precizie duritatea suprafeței și parametrii stratului întărit, astfel încât performanța produsului și parametrii procesului să îndeplinească pe deplin cerințele tehnice ale desenelor. Pe tot parcursul procesului protejăm integritatea suprafeței și rata de trecere a produselor finite. Livrăm cuplaje de înaltă calitate, fără deteriorare, inclusiv modele personalizate nestandard, care rămân fiabile sub sarcini grele în metalurgie, minerit, ridicare și aplicații portuare.