كيفية اختبار صلابة الأجزاء الدقيقة المصبوب؟

مرحبًا يا من هناك! كمورد في أعمال الصب الدقيقة ، كنت أتعامل مع جميع أنواع الأجزاء الدقيقة. أحد الجوانب الحاسمة التي غالباً ما يظهر هو اختبار صلابة هذه الأجزاء. في هذه المدونة ، سأشارككم في كيفية اختبار صلابة الأجزاء الدقيقة ، والتي قد تكون مفيدة للغاية سواء كنت في الصناعة أو فضوليًا بشأن هذه العملية.

أولا ، لماذا اختبار الصلابة مهم جدا؟ حسنًا ، يمكن أن تخبرنا صلابة جزء من الدقة الدقيقة بالكثير عن جودتها وأدائها. سيكون جزءًا من الصلابة الصحيحة أكثر متانة ومقاومة للبلى ، وأفضل قدرة على تحمل الضغوط التي ستواجهها في تطبيقها المقصود. إذا كانت الصلابة منخفضة للغاية ، فقد يتشوه الجزء بسهولة. من ناحية أخرى ، إذا كان مرتفعًا جدًا ، فقد يصبح الجزء هشًا وعرضًا للتصدع.

هناك عدة طرق لاختبار صلابة الأجزاء الدقيقة ، وسأمر بأكثرها شيوعًا هنا.

اختبار صلابة برينيل

يعد اختبار صلابة Brinell أحد أقدم الأساليب والأكثر معروفة. إنه يعمل عن طريق الضغط على indenter الصلبة الكروية (عادة ما يكون مصنوعًا من كربيد التنغستن) في سطح جزء المصبوب الدقيق تحت حمولة محددة لفترة زمنية محددة. عادةً ما يكون الحمل مرتفعًا جدًا ، حيث يتراوح من 500 كيلوغرام إلى 3000 كيلوغرام.

بعد إزالة الحمل ، يتم ترك المسافة البادئة الدائرية على سطح الجزء. يتم قياس قطر هذا المسافة البادئة ، واستخدام صيغة ، يتم حساب رقم صلابة Brinell (BHN). تأخذ الصيغة في الاعتبار الحمل المطبق ومساحة سطح المسافة البادئة.

تتمثل ميزة اختبار Brinell في أنه يعطي قيمة صلابة متوسطة على مساحة كبيرة نسبيًا من الجزء. قد يكون هذا أمرًا رائعًا للحصول على فكرة عامة عن صلابة جزء من الدقة ، خاصة إذا كانت المادة لديها بعض التجانس. ومع ذلك ، فإنه يترك مسافة بادئة كبيرة نسبيًا من الجزء ، والتي قد لا تكون مناسبة للأجزاء التي يكون فيها الانتهاء من السطح أمرًا بالغ الأهمية. يمكنك معرفة المزيد عن صب الدقة عالية الجودة مثلOEM China تصنيع صب الدقة الفولاذ المقاوم للصدأعلى موقعنا.

اختبار صلابة روكويل

اختبار صلابة Rockwell هو طريقة شائعة أخرى. إنه مختلف بعض الشيء عن اختبار Brinell. بدلاً من قياس قطر المسافة البادئة ، فإنه يقيس عمق تغلغل البند في الجزء.

هناك موازين مختلفة في اختبار Rockwell ، مثل مقاييس HRA و HRB و HRC. يعتمد اختيار المقياس على نوع المواد ونطاق الصلابة المتوقع. على سبيل المثال ، يستخدم مقياس HRC بشكل شائع للمواد الصلبة مثل الفولاذ المتصلبة ، بينما يتم استخدام مقياس HRB للمواد الأكثر ليونة.

الاختبار سريع نسبيا وسهل الأداء. تحتاج فقط إلى وضع الجزء على جهاز الاختبار ، وتحديد المقياس المناسب ، وسيقوم الجهاز تلقائيًا بتطبيق الحمل وقياس عمق الاختراق. ثم يتم عرض رقم صلابة Rockwell على الجهاز. هذه الطريقة رائعة للإنتاج - اختبار الخط لأنه يمكن القيام به بسرعة ، ويترك مسافة بادئة أصغر بكثير مقارنة باختبار Brinell.

اختبار صلابة فيكرز

يشبه اختبار صلابة Vickers اختبار Brinell لأنه يستخدم Indenter لإنشاء مسافة بادئة على سطح الجزء. ومع ذلك ، فإن Indenter المستخدم في اختبار Vickers هو هرم مربع.

يتم تطبيق الحمل على indenter ، والذي يتم الضغط عليه على سطح جزء المصبوب الدقيق. بعد إزالة الحمل ، يتم قياس أقطار المسافة البادئة المربعة. باستخدام صيغة تأخذ في الاعتبار الحمل ومساحة سطح المسافة البادئة ، يتم حساب رقم صلابة Vickers (HV).

واحدة من المزايا الكبيرة لاختبار فيكرز هي براعة. يمكن استخدامه لاختبار مجموعة واسعة من المواد ، من ناعمة للغاية إلى صعبة للغاية. أيضا ، فإن المسافة البادئة صغيرة ومربعة - مما يجعل من السهل القياس بدقة ، وخاصة تحت المجهر. غالبًا ما يتم استخدامه لاختبار أجزاء صغيرة أو رقيقة الدقة ، مثلآلة الخياطة الصغيرة السيليكا سول الدقة قطع الغيار.

اختبار microhardness

اختبار microhardness هو شكل أكثر تخصصًا من اختبار الصلابة. يتم استخدامه عندما تحتاج إلى قياس صلابة مساحة صغيرة جدًا من جزء المصبوب الدقيق ، مثل مرحلة محددة في مادة طور متعددة أو طبقة سطح رقيقة.

هناك نوعان رئيسيان من اختبارات microhardness: اختبارات Knoop و Vickers Microhardness. يشبه المبدأ اختبارات Vickers و Knoop العادية ، ولكن الأحمال المطبقة أصغر بكثير ، عادة في حدود بضعة غرامات إلى بضع مئات من الجرام.

يتطلب اختبار microhardness مجهرًا عالي الدقة لقياس المسافات البادئة بدقة. إنها طريقة رائعة لتحليل اختلافات الصلابة داخل جزء من الدقة الدقيقة على مستوى مجهري ، والتي يمكن أن تكون حاسمة لفهم البنية المجهرية للمواد وأداءها.

العوامل التي تؤثر على نتائج اختبار الصلابة

عند اختبار صلابة الأجزاء الدقيقة المصبوب ، هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على النتائج.

الانتهاء من السطح للجزء مهم جدا. يمكن أن يؤدي السطح الخشن إلى قياسات المسافة البادئة غير الدقيقة. لذلك ، من الضروري في كثير من الأحيان تلميع سطح الجزء قبل الاختبار لضمان مساحة ناعمة ومسطحة للدخول.

يمكن أن يهم اتجاه الجزء أيضًا ، خاصة بالنسبة للأجزاء ذات البنية المجهرية اتجاهية. على سبيل المثال ، في بعض المسبوكات ، قد تكون الصلابة مختلفة على طول اتجاه الصب مقارنة مع العمودية عليه.

يمكن أن يكون لدرجة الحرارة أثناء الاختبار تأثير أيضًا. تعتمد الصلابة بشكل عام على درجة الحرارة ، لذلك إذا تم الاختبار في درجة حرارة مختلفة عن درجة حرارة الخدمة المقصودة للجزء ، فقد لا تعكس النتائج بدقة الأداء العالمي الحقيقي للجزء.

التحضير لاختبار الصلابة

قبل البدء في اختبار صلابة الأجزاء الدقيقة ، هناك بضع خطوات يجب أن تتخذها.

أولاً ، تأكد من أن الجزء نظيف. إزالة أي الأوساخ أو الزيت أو الحطام من السطح. يمكنك استخدام وكيل تنظيف مناسب وقماش ناعم للقيام بذلك.

بعد ذلك ، إذا كان السطح خشنًا ، فستحتاج إلى تلميعه. يمكنك استخدام سلسلة من الأوراق الكاشطة بأحجام مختلفة من الحصباء ، بدءًا من الحصى الخشن والانتقال تدريجياً إلى حصى أدق. سيعطيك هذا سطحًا أملسًا للاختبار الدقيق.

من الجيد أيضًا وضع علامة على المنطقة التي ستقوم فيها بإجراء الاختبار. يمكن أن يساعدك ذلك في تتبع مواقع الاختبار والتأكد من أنك تختبر الجزء الصحيح من الجزء الدقيق.

مراقبة الجودة واختبار الصلابة

يعد اختبار الصلابة جزءًا أساسيًا من مراقبة الجودة في صب الدقة. من خلال اختبار صلابة الأجزاء بانتظام ، يمكننا التأكد من تلبية المواصفات المطلوبة.

إذا كانت صلابة مجموعة من الأجزاء باستمرار خارج النطاق المحدد ، فقد تشير إلى وجود مشكلة في عملية الصب. ربما كان معدل التبريد أثناء الصب سريعًا جدًا أو بطيئًا جدًا ، أو كانت هناك مشكلة في تكوين السبائك. من خلال تحليل نتائج اختبار الصلابة ، يمكننا تحديد هذه المشكلات واتخاذ الإجراءات التصحيحية لتحسين جودة المسبوكات المستقبلية.

بالإضافة إلى اختبار صلابة الأجزاء النهائية ، يمكننا أيضًا استخدام اختبار الصلابة أثناء تطوير عمليات صب جديدة. من خلال اختبار صلابة المسبوكات التجريبية ، يمكننا تحسين معلمات العملية لتحقيق الصلابة المطلوبة والخصائص الأخرى.

إذا كنت في السوق من أجل قطع الغيار ذات الجودة العالية ، فلدينا مجموعة كبيرة من المنتجات مثلآلة الخياطة الصغيرة السيليكا سول الدقة قطع الغياروتصبغ مصنع مصنع OEM. وإذا كان لديك أي أسئلة حول اختبار الصلابة أو منتجاتنا الدقيقة ، فلا تتردد في الاتصال بمناقشة المشتريات. يسعدنا دائمًا مساعدتك في العثور على أفضل الحلول لاحتياجاتك.

مراجع

• Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2010). علم المواد والهندسة: مقدمة. وايلي.
• ASTM International. (2019). معايير ASTM على اختبار الصلابة. ASTM International.