שיטת בדיקה מכנית לנעלי בלם מברזל יצוק המשמשות במלאי גלגול (בודק קשיות לבחירת נעלי בלם)

בחירת ציוד הבדיקה המכנית עבור נעלי בלם מברזל יצוק צריכה לעמוד בתקן: ICS 45.060.20. תקן זה קובע כי בדיקת התכונות המכניות מחולקת לשני חלקים:

1. מבחן מתיחה

יש לבצע זאת בהתאם להוראות ISO 6892-1:2019. המידות ואיכות העיבוד של דגימות המתיחה יעמדו בדרישות ISO 185:2005.

2. שיטת בדיקת קשיות

יש ליישם זאת בהתאם לתקן ISO 6506-1:2014. יש לחתוך דגימות קשיות מהחצי התחתון של מוט הבדיקה היצוק בנפרד; אם אין מוט בדיקה, יש לקחת נעל בלם אחת, יש לחתוך 6 מ"מ - 10 מ"מ מהצד שלה, ויש למדוד את הקשיות ב-4 נקודות בדיקה, כאשר הערך הממוצע הוא תוצאת הבדיקה.

בסיס לשיטת בדיקת קשיות

תקן ISO 6506-1:2014 "חומרים מתכתיים - בדיקת קשיות ברינל - חלק 1: שיטת בדיקה" מפרט את העקרון, הסמלים וההסברים, ציוד הבדיקה, הדגימות, נהלי הבדיקה, אי הוודאות של התוצאות ודוח הבדיקה עבור בדיקת קשיות ברינל של חומרים מתכתיים.

2.1 בחירת ציוד בדיקה: בודק קשיות ברינל (מומלץ תחילה)

יתרונות: אזור הכניסה גדול, מה שיכול לשקף את הקשיות הכוללת של חומר הברזל היצוק (לברזל יצוק עשוי להיות מבנה לא אחיד), והתוצאות מייצגות יותר.

הוא מתאים לברזל יצוק בעל קשיות בינונית ונמוכה (HB 80 - 450), המכסה באופן מלא את טווח הקשיות של נעלי בלם מברזל יצוק.

הפעולה פשוטה יחסית, והדרישה לגימור פני השטח של הדגימה נמוכה יחסית (בדרך כלל מספיק Ra 1.6 - 6.3 מיקרומטר).

2.2 עקרון בדיקת קשיות ברינל

ניתן לסכם את העיקרון כדלקמן: כדור מסגסוגת קשה (או כדור פלדה מרוהט) בקוטר 10 מ"מ נלחץ אל פני השטח של הדגימה תחת כוח בדיקה מסוים (כגון 3000 ק"ג רגל). לאחר מדידת קוטר הכניסה, מחושב ערך הקשיות (HBW) כדי לאפיין את יכולתו של החומר לעמוד בפני דפורמציה פלסטית. יתרונו העיקרי טמון בייצוג החזק של התוצאות, שיכול לשקף את מאפייני הקשיות המקרוסקופיים של החומר. זוהי שיטה קלאסית הנמצאת בשימוש נרחב בבדיקות ביצועים של חומרים מתכתיים.

2.3 סמלים והסברים של ערך קשיות ברינל

ההגדרה המרכזית של ערך קשיות ברינל (HBW) היא: היחס בין כוח הבדיקה (F) לשטח הפנים של הכניסה (A), כאשר היחידה היא MPa (אך בדרך כלל היחידה אינה מסומנת, ורק הערך המספרי משמש). נוסחת החישוב היא כדלקמן: HBW=πD(D−D2−d2​)2×0.102×F
אֵיפֹה:

F הוא כוח הבדיקה (יחידה: N);

D הוא קוטר המחבר (יחידה: מ"מ);

d הוא הקוטר הממוצע של השקע (יחידה: מ"מ);

המקדם "0.102" הוא גורם המרה המשמש להמרת יחידת כוח הבדיקה מק"ג ל-N (אם מחושב ישירות ב-N, ניתן לפשט את הנוסחה).

ניתן לראות מהנוסחה שתחת אותו כוח בדיקה וקוטר שקע, ככל שקוטר השקע קטן יותר, כך יכולתו של החומר לעמוד בפני דפורמציה פלסטית חזקה יותר, וכך ערך הקשיות של ברינל גבוה יותר; לעומת זאת, ערך הקשיות נמוך יותר.

בהתאם למאפייני החומר של נעלי בלם מברזל יצוק (ברזל יצוק אפור), הפרמטרים של בדיקת קשיות ברינל הם בדרך כלל כדלקמן:

כוח בדיקה (F): בדרך כלל, משתמשים ב-3000 ק"ג-רגל (29.42 קילו-ניוטון), וסמל הקשיות המתאים הוא "HBW 10/3000".

הערה: אם הדגימה דקה או שהחומר רך, ניתן לכוונן את כוח הבדיקה (כגון 1500 ק"ג רגל או 500 ק"ג רגל) בהתאם לתקן ISO 6506-1:2014, אך יש לציין זאת בדוח הבדיקה.