Julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek

Julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek

Dalam bidang pengeluaran perindustrian dan transmisi mekanikal, rantai penggelek merupakan komponen transmisi utama, dan prestasinya secara langsung berkaitan dengan kecekapan operasi dan jangka hayat peralatan mekanikal. Kekerasan merupakan penunjuk prestasi penting rantai penggelek, yang mempengaruhi rintangan haus, rintangan lesu dan kekuatan keseluruhan rantai penggelek. Untuk menilai kekerasan rantai penggelek dengan tepat dan memastikan ia dapat memenuhi keperluan penggunaan di bawah pelbagai keadaan kerja, ujian kekerasan telah menjadi penghubung yang sangat penting dalam pengeluaran rantai penggelek, pemeriksaan kualiti dan penyelidikan saintifik. Untuk memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan keputusan ujian kekerasan, adalah sangat penting untuk menjelaskan julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek. Bermula daripada prinsip asas ujian kekerasan rantai penggelek, kertas kerja ini akan meneroka secara mendalam pengaruh suhu terhadap keputusan ujian kekerasan, dan menggabungkan piawaian yang berkaitan dan penyelidikan eksperimen untuk menganalisis dan menentukan julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek, bertujuan untuk menyediakan rujukan berharga untuk pengeluar rantai penggelek, agensi pemeriksaan kualiti dan pengamal berkaitan.

1. Prinsip asas ujian kekerasan rantai penggelek
Kekerasan merujuk kepada keupayaan bahan untuk menahan objek keras yang menekan ke permukaannya, dan merupakan petunjuk penting untuk mengukur kekerasan sesuatu bahan. Ujian kekerasan rantai penggelek biasanya menggunakan penguji kekerasan Rockwell, yang menggunakan lekukan berlian atau lekukan karbida untuk menekan lekukan ke dalam permukaan bahagian rantai penggelek yang diuji di bawah beban yang ditentukan, dan menentukan nilai kekerasannya dengan mengukur kedalaman lekukan. Penguji kekerasan Rockwell mempunyai kelebihan operasi mudah, kecekapan tinggi dan lekukan kecil, dan sesuai untuk ujian kekerasan bahagian kecil dan sederhana yang dihasilkan dalam kelompok seperti rantai penggelek.
Rantai penggelek terutamanya terdiri daripada plat rantai dalam, plat rantai luar, pin, lengan dan penggelek, dan keperluan kekerasan setiap komponen adalah berbeza. Contohnya, pin dan lengan, sebagai bahagian penghantaran utama rantai penggelek, perlu mempunyai kekerasan yang lebih tinggi untuk meningkatkan rintangan haus dan rintangan lesu. Secara amnya, kekerasan permukaan pin dan lengan dikehendaki berada di antara HRC30 dan HRC40, manakala kekerasan plat rantai dalam dan plat rantai luar agak rendah, biasanya antara HRC20 dan HRC30. Melalui reka bentuk dan kawalan kekerasan yang munasabah, dapat dipastikan bahawa rantai penggelek mempunyai prestasi jejaring yang baik dan jangka hayat yang panjang semasa penghantaran.

2. Pengaruh suhu terhadap ujian kekerasan rantai penggelek
Suhu merupakan faktor penting yang mempengaruhi kekerasan bahan. Apabila suhu berubah, mikrostruktur dan sifat fizikal bahan rantai penggelek akan berubah sewajarnya, menyebabkan kekerasannya berubah sewajarnya. Semasa ujian kekerasan, pengaruh suhu terhadap keputusan ujian kekerasan rantai penggelek terutamanya tercermin dalam aspek berikut:
(I) Perubahan dalam mikrostruktur bahan
Kekerasan bahan logam banyak bergantung pada mikrostrukturnya. Dengan mengambil bahan keluli aloi yang biasa digunakan dalam rantai penggelek sebagai contoh, struktur metalografi keluli aloi akan berubah pada suhu yang berbeza. Contohnya, pada suhu yang lebih rendah, ferit, pearlit dan struktur lain dalam keluli aloi agak stabil, dan kekerasan bahan tersebut ditentukan terutamanya oleh komposisi kimia dan struktur metalografinya. Walau bagaimanapun, apabila suhu meningkat, kadar resapan atom karbon dan unsur pengaloi dalam keluli aloi akan meningkat, yang boleh menyebabkan pertumbuhan butiran dan transformasi struktur di dalam bahan. Perubahan dalam mikrostruktur ini akan secara langsung mempengaruhi kekerasan bahan, menyebabkan sisihan dalam keputusan ujian kekerasan. Secara amnya, kekerasan bahan akan berkurangan apabila suhu meningkat. Ini kerana peningkatan suhu melemahkan daya ikatan atom di dalam bahan, menjadikannya lebih mudah untuk kehelan bergerak, mengakibatkan penurunan keupayaan bahan untuk menahan pencerobohan objek keras.
(II) Ketepatan penguji kekerasan
Sebagai alat pengukur ketepatan, ketepatan penguji kekerasan akan dipengaruhi oleh suhu ambien. Indentor, spring, mekanisme mikrometer dan bahagian lain penguji kekerasan diperbuat daripada bahan logam. Perubahan suhu akan menyebabkan pengembangan atau pengecutan haba bahagian-bahagian ini, sekali gus mengubah geometri indentor, kekakuan spring dan ketepatan mekanisme mikrometer. Contohnya, apabila suhu ambien meningkat, indentor penguji kekerasan mungkin mengembang sedikit, menghasilkan nilai pengukuran kedalaman lekukan yang lebih besar, yang menjadikan nilai kekerasan yang diukur lebih rendah; sebaliknya, apabila suhu ambien menurun, indentor mengecut, nilai pengukuran kedalaman lekukan lebih kecil, dan nilai kekerasan yang diukur lebih tinggi. Di samping itu, perubahan suhu juga boleh menjejaskan kestabilan petunjuk penguji kekerasan, mengakibatkan kebolehulangan dan kebolehulangan keputusan ujian yang lemah. Oleh itu, apabila menggunakan penguji kekerasan untuk menjalankan ujian kekerasan rantai penggelek di bawah keadaan suhu yang berbeza, penguji kekerasan mesti dikalibrasi dan diselaraskan untuk memastikan ketepatan keputusan pengukurannya.
(III) Pengembangan haba komponen rantai penggelek
Perubahan suhu akan menyebabkan pengembangan atau pengecutan haba pelbagai komponen rantai penggelek, sekali gus menjejaskan kedudukan dan nilai pengukuran ujian kekerasan. Plat pautan dalam, plat pautan luar, pin, lengan dan penggelek rantai penggelek mempunyai pekali pengembangan haba yang berbeza pada suhu yang berbeza. Apabila suhu meningkat, saiz komponen ini akan berubah, yang boleh menyebabkan kedudukan ujian kekerasan menyimpang daripada keperluan reka bentuk. Contohnya, kedudukan di mana kekerasan permukaan pin harus diuji mungkin berat sebelah ke bahagian dalam atau tepi pin disebabkan oleh pengembangan haba pin selepas suhu meningkat, sekali gus menjejaskan ketepatan keputusan ujian kekerasan. Di samping itu, pengembangan haba juga akan menyebabkan pengagihan semula tegasan di dalam komponen rantai penggelek, seterusnya menjejaskan prestasi kekerasannya.

3. Julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek

Mengikut piawaian yang berkaitan dan sebilangan besar kajian eksperimen, julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek secara amnya ialah 10℃-35℃. Ujian kekerasan dalam julat suhu ini dapat meminimumkan kesan suhu pada keputusan ujian dan memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan keputusan ujian kekerasan.

(I) Keperluan suhu bagi piawaian yang berkaitan
Piawaian antarabangsa: ISO 606:2015 “Rantai penggelek, gegancu dan sistem pemacu rantai jitu pic pendek untuk transmisi” menetapkan bahawa ujian kekerasan rantai penggelek hendaklah dijalankan pada suhu bilik, yang biasanya merujuk kepada julat suhu ambien 20℃±5℃. Piawaian ini menyediakan spesifikasi suhu ujian kekerasan terpadu untuk pengeluaran antarabangsa dan pemeriksaan kualiti rantai penggelek, yang membantu memastikan ketekalan dan kebolehbandingan penunjuk kekerasan rantai penggelek yang dihasilkan oleh pengeluar yang berbeza.
Piawaian kebangsaan: Piawaian kebangsaan China GB/T 1243-2006 “Rantai penggelek dan gegancu ketepatan pic pendek untuk transmisi” juga dengan jelas menetapkan bahawa ujian kekerasan rantai penggelek hendaklah dijalankan pada suhu bilik, yang biasanya dikawal antara 10℃-35℃. Penetapan julat suhu ini mempertimbangkan sepenuhnya keadaan iklim dan persekitaran pengeluaran perindustrian di kawasan yang berbeza di negara saya, dan mempunyai kebolehgunaan dan kebolehkendalian yang kuat.
(II) Keputusan penyelidikan eksperimen
Pengaruh suhu terhadap keputusan ujian kekerasan: Melalui sejumlah besar kajian eksperimen, didapati bahawa dalam julat suhu 10℃-35℃, nilai kekerasan pelbagai komponen rantai penggelek adalah agak stabil, dan pengaruh perubahan suhu terhadap keputusan ujian kekerasan adalah kecil. Contohnya, sekumpulan pin rantai penggelek dengan spesifikasi yang sama telah diuji pada 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃ dan 35℃ masing-masing. Keputusan menunjukkan bahawa dalam julat suhu 10℃-35℃, julat turun naik nilai kekerasan pin secara amnya berada dalam ±2HRC. Julat turun naik ini berada dalam julat ralat yang boleh diterima dan tidak akan memberi kesan yang ketara terhadap penilaian kualiti dan penilaian prestasi rantai penggelek.
Kesan suhu melebihi julat yang sesuai: Apabila suhu lebih rendah daripada 10℃, kekerasan bahan rantai penggelek akan meningkat dengan ketara, yang boleh menyebabkan keputusan ujian kekerasan yang tinggi dan salah menilai gred kekerasan rantai penggelek. Pada masa yang sama, suhu yang terlalu rendah juga boleh menjadikan komponen rantai penggelek rapuh dan keras, mengurangkan ketahanannya, dan mudah menghasilkan retakan atau patah semasa ujian kekerasan, yang menjejaskan kemajuan normal ujian. Apabila suhu lebih tinggi daripada 35℃, kekerasan bahan rantai penggelek akan berkurangan dengan ketara, dan keputusan ujian akan menjadi rendah, yang tidak dapat benar-benar mencerminkan tahap kekerasan sebenar rantai penggelek. Di samping itu, suhu yang lebih tinggi juga boleh mempercepatkan haus dan ubah bentuk komponen rantai penggelek dan memendekkan hayat perkhidmatannya.

4. Penggunaan langkah kawalan suhu dalam ujian kekerasan rantai penggelek
Untuk memastikan ketepatan keputusan ujian kekerasan rantai penggelek, langkah kawalan suhu yang berkesan perlu diambil semasa proses ujian sebenar:
(I) Kawalan suhu ambien
Makmal ujian kekerasan hendaklah dilengkapi dengan penghawa dingin, peralatan suhu malar, dan sebagainya, untuk mengawal suhu ambien dengan ketat dalam julat yang sesuai iaitu 10℃-35℃. Sebelum ujian, peralatan kawalan suhu hendaklah dihidupkan terlebih dahulu untuk menstabilkan suhu makmal dan memastikan suhu agak malar bagi mengelakkan kesan negatif terhadap keputusan ujian akibat turun naik suhu. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk mengelakkan ujian kekerasan di bawah cahaya matahari langsung, berhampiran sumber haba atau lubang udara, dan sebagainya, untuk mengurangkan gangguan faktor persekitaran luaran terhadap suhu makmal.
(II) Pelarasan suhu sampel
Sebelum meletakkan sampel rantai penggelek dalam penguji kekerasan untuk ujian, ia perlu diletakkan di persekitaran makmal untuk tempoh masa tertentu bagi mengimbangi suhunya dengan suhu persekitaran makmal. Secara amnya, disyorkan untuk meletakkan sampel selama lebih daripada 2-3 jam bagi memastikan suhu sampel adalah seragam. Bagi sesetengah sampel rantai penggelek yang diambil dari persekitaran suhu tinggi atau rendah, perhatian khusus perlu diberikan kepada pelarasan suhu untuk mengelakkan pemeluwapan atau tekanan haba yang disebabkan oleh perbezaan besar antara suhu sampel dan suhu ambien, yang akan menjejaskan keputusan ujian kekerasan.
(III) Penentukuran suhu penguji kekerasan
Penguji kekerasan harus dikalibrasi secara berkala semasa penggunaan untuk memastikan ketepatan pengukurannya dalam keadaan suhu yang berbeza. Penguji kekerasan boleh dikalibrasi dengan blok kekerasan standard. Nilai kekerasan blok kekerasan standard telah dikalibrasi oleh organisasi yang berwibawa dan mempunyai nilai kekerasan yang diketahui pada suhu yang berbeza. Semasa menentukur penguji kekerasan, blok kekerasan standard dan penguji kekerasan harus diletakkan bersama pada suhu ambien yang sama dengan ujian kekerasan rantai penggelek. Selepas suhu diseimbangkan, operasi penentukuran harus dilakukan, dan mekanisme mikro-pengukuran dan petunjuk penguji kekerasan harus diselaraskan untuk menjadikan hasil pengukuran selaras dengan nilai kekerasan blok kekerasan standard. Melalui penentukuran suhu biasa, pengaruh perubahan suhu terhadap ketepatan pengukuran penguji kekerasan dapat dihapuskan dengan berkesan, dan kebolehpercayaan hasil ujian kekerasan rantai penggelek dapat dipastikan.

5. Analisis Kes
Apabila pengeluar rantai penggelek menghasilkan sekumpulan rantai penggelek berkekuatan tinggi, ia akan menjalani rawatan haba yang ketat dan memproses pelbagai komponen rantai penggelek mengikut keperluan proses pengeluaran. Dalam pemeriksaan kualiti kekerasan sebelum meninggalkan kilang, pin rantai penggelek telah diuji kekerasannya mengikut piawaian kawalan kualiti syarikat. Walau bagaimanapun, semasa ujian, didapati bahawa nilai kekerasan sesetengah pin adalah lebih rendah daripada had bawah keperluan reka bentuk, yang menarik perhatian syarikat.
Selepas siasatan terperinci, didapati bahawa pada hari ujian kekerasan, disebabkan oleh kerosakan peralatan penghawa dingin di makmal, suhu ambien adalah setinggi 38°C, yang melebihi julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek. Syarikat itu segera mengambil langkah untuk memindahkan ujian kekerasan ke makmal lain dengan suhu ambien yang memenuhi keperluan (22°C) untuk ujian semula. Keputusan ujian semula menunjukkan bahawa nilai kekerasan pin adalah dalam keperluan reka bentuk dan memenuhi piawaian kualiti. Ini menunjukkan bahawa persekitaran suhu tinggi menyebabkan sisihan keputusan ujian kekerasan, menyebabkan nilai kekerasan pin dipandang rendah. Kes ini menunjukkan kepentingan kawalan suhu dalam ujian kekerasan rantai penggelek. Hanya dengan menjalankan ujian kekerasan dalam julat suhu yang sesuai, kesahihan dan kebolehpercayaan keputusan ujian dapat dipastikan, salah penilaian kualiti yang disebabkan oleh faktor suhu dapat dielakkan, dan kualiti dan prestasi produk rantai penggelek dapat dijamin.

6. Kesimpulan
Julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek adalah salah satu faktor penting untuk memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan keputusan ujian. Pengaruh suhu terhadap ujian kekerasan rantai penggelek terutamanya tercermin dalam perubahan mikrostruktur bahan, ketepatan penguji kekerasan, dan pengembangan haba komponen rantai penggelek. Mengikut peruntukan piawaian yang berkaitan dan pengesahan penyelidikan eksperimen, 10℃-35℃ dianggap sebagai julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek. Menjalankan ujian kekerasan dalam julat suhu ini dapat meminimumkan kesan suhu terhadap keputusan ujian dan menyediakan asas yang boleh dipercayai untuk pemeriksaan kualiti dan penilaian prestasi rantai penggelek.
Dalam proses ujian kekerasan rantai penggelek yang sebenar, perusahaan dan agensi pemeriksaan kualiti harus mematuhi keperluan standard dengan ketat dan mengambil langkah kawalan suhu yang berkesan, termasuk kawalan suhu ambien, pelarasan suhu sampel, dan penentukuran suhu penguji kekerasan, untuk memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan keputusan ujian kekerasan. Pada masa yang sama, pemahaman yang mendalam tentang mekanisme pengaruh suhu pada ujian kekerasan rantai penggelek akan membantu mengoptimumkan lagi kaedah dan proses ujian kekerasan, meningkatkan tahap kawalan kualiti produk rantai penggelek, dan menggalakkan pembangunan sihat industri rantai penggelek.

Pendek kata, julat suhu yang sesuai untuk ujian kekerasan rantai penggelek merupakan isu yang perlu dinilai tinggi. Hanya dengan menjalankan ujian kekerasan di bawah keadaan suhu yang sesuai, prestasi kekerasan rantai penggelek benar-benar dapat dicerminkan dan aplikasinya yang boleh dipercayai di bawah pelbagai keadaan kerja dapat dipastikan. Pada masa hadapan, dengan perkembangan berterusan sains bahan dan teknologi pengujian, kita mempunyai sebab untuk mempercayai bahawa penyelidikan mengenai suhu ujian kekerasan rantai penggelek akan menjadi lebih mendalam dan tepat, memberikan sokongan teknikal yang lebih berkuasa untuk pemeriksaan kualiti dan peningkatan prestasi rantai penggelek.