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中旺精密超声硬度计关于瓦楞辊硬度测量解决方案

详细介绍:

中旺精密超声硬度计关于瓦楞辊硬度测量解决方案

一、测试试样和要求:

测试试样:瓦楞辊(图1)(注①)

试样材质:钢材

表面处理:激光熔覆 (注②)

试样硬度:50HRC~60HRC,瓦楞辊齿面硬度在HRC55-60,可以避免裂纹(详见注①)

试样厚度:0.5mm以上。

测试要求:测试表面硬度,测试前会稍微机加或者磨平。

使用设备:电动超声硬度计SU-300M

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                                                                    图1.试件实物图


二、测试难点:

台式硬度计因其比较重,只能放在实验室、车间固定场所使用。而需要测量瓦楞辊种类较多,工件较大,使用台氏维氏硬度测量需要先切割后才能测试,对操作者要求高、效率低。台氏洛氏和新葡萄娱乐场官网采用宏观测量压力大,压头球径大,测试后试样会留下明显压痕(图2)。不同软硬材料试样要选择和更换压头及检测力,操作时间长。使用台式硬度计测试后试样还需要再加工处理或将试样报废。因此台氏硬度计不适用于批量检测、大型工件现场检测及无损检测。

便携里氏硬度计采用冲击原理,通过回弹的速度与冲击速度的比值计算硬度值。因里氏硬度计对测量工件的大小、重量和粗糙度要求较高,只能测量大型和中型工件(理论要求5kg),不能测量较小工件、薄工件(包括电铬层、喷涂层、氮化层等工件表面的硬度),因此也无法用里氏硬度计测试瓦楞辊的硬度。

客户希望能找到一种高效、无损的硬度测量方法进行快速测量和筛选。


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图2.超声波硬度计与台氏布、洛、维硬度计在同一试样上测试,用显微镜放大后压痕对比图


三、解决方案:

根据当前的测量难点,我们推荐使用超声硬度计对试样进行测量。

超声硬度计工作原理

1961年,Dr.Claus Kleesattel发明了UCI(Ultrasonic Contact Impedance)超声接触阻抗法。因其方便携带、测试速度快、无损、应用范围广等优点,近几十年被大量使用,成为重要、可靠的硬度检验方法之一。

超声接触阻抗法是一种非直接测量压痕的动态压入法。端部镶有特定压头(如正四棱锥体金刚石 压头)的振动杆受到激励做纵向超声振动,用一定的试验力将压头压入试验表面,振动杆的纵向振动将 受到阻抗,谐振频率发生变化。其变化量与压痕表面积和系统的有效弹性模量成函数关系,硬度值由频率变化量得到。

超声硬度计通常包括5个部分:探头(见图3)、激振装置、振动检测装置、数据处理电路和硬度指示装置。

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图3.UCI探头工作示意图


与传统的台氏硬度计相比,超声波具有其独特的优点:

1.测试速度快、效率高

传统洛氏硬度计、新葡萄娱乐场官网、维氏硬度计需要对工件加载一定力值后卸载及保荷后测量工件压痕深度、直径、对角线,测试一个工件需要时间约30~50秒。

而超声硬度计采用电子测量法,超声测头传感器通过超声频率的变化来测量,测试一个工件只需要3~5秒,效率提高了10倍以上。

2.便于携带、现场测量

使用洛氏硬度计、新葡萄娱乐场官网、维氏硬度计检测硬度,需要先将工件切小后检测。

超声硬度计体积小巧,可以不损坏工件下进行硬度检测,适用于大型或异形工件现场硬度检测,广泛应用于航空、航天、工业等邻域。

3.对工件无损检测

传统台氏洛氏和布氏测量采用宏观测方法压痕较大。

超声硬度计采用小负荷的超声测头,测量后不会留下明显可见的压痕,因为适用于对表面要求较高的需要无损检测的用户。使用超声波和洛氏硬度计在同一试样上测试(图4),将测试压痕放大412倍超声硬度计测量后压痕直径是0.026mm,测量洛氏硬度计测量后压痕直径0.484mm,使用用超声硬度计测量后不影响用户后续的装配使用,不用担心硬度检测后造成产品报废的问题,可用于大批量和大型成品工件的现场硬度检测。

4.精度高、稳定性好

超声波硬度计采用小负荷的试验力,可以在标定后,不损坏工件的前提下对瓦楞辊的硬度进行测试,有效保障产品的生产质量。


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图4.用中旺VM-500高清显微镜放大412倍测量超声波与洛氏硬度压痕直径。


四、测试现场:

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图2.用中旺超声硬度计在客户现场测试瓦楞辊的硬度(瓦椤辊刀纹很粗,使用打磨机抛后测量)


五、测试结论:

超声波硬度计操作简单、可靠性高、只需要制备好与所测试产品同样材质的样块,可以实现精准的硬度测量。

超声波硬度计具有便携性、高精度、无损等特点,可以解决很多不规则、大型工件、及台氏机无法测试的试样的硬度的问题,为现代工业生产提供了高效率的现场硬度测试方法。

使用超声硬度计提高企业品控的同时,也为企业减少试样损耗,增加了企业的利润。

 

六、产品介绍

电动超声硬度计SU-300M

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注:图片仅供参考,出货以实物为准。


SU-300主机和测头采用流线型设计,抗干扰铝合金外壳,高强度防刮玻璃面板,运用高速运算MPU系统,搭配3.2“高亮度彩色液晶屏, 无线蓝牙数据打印和传输技术,人机交互界面一目了然。

应用领域

SU-300M电动超声硬度计采用积木式模板化设计,搭配电动超声测头MP-300, MP-500, MP-800, MP-1000可以测量轧辊,螺杆,风电等有镀铬,镀铜,渗碳,渗氮层试样的电镀层硬度。


产品特点:

精度高:测试精度可达HV: ±3% HV,HR:±1.5HR,HB: ±3%HB;

压痕小:肉眼无法直接观测,需要用高倍金相显微镜才能发现;

速度快:测试结果在6秒内输出,比显微硬度计效率提高了20倍;

大屏幕:3.2″的彩色屏幕上直接显示当前测量值、最大值、最小值、平均值和硬度转换值;

操作简便:只需轻轻一键操作,就可快速出测试结果;

无线打印:支持无线蓝牙打印和数据传输


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