Come misurare la durezza degli strati nitrurati sottili: perché i durometri a ultrasuoni UCI sono lo standard del settore

La nitrurazione è un processo di rafforzamento superficiale diffuso nella produzione di macchinari, stampi di precisione e lavorazione di componenti. È anche ampiamente utilizzato su parti di trasmissione di potenza come ingranaggi, alberi e giunti flessibili per alberi . Il processo forma uno strato nitrurato sottile, denso e ultra duro sulla superficie del pezzo, migliorando la resistenza all'usura, alla fatica e alla corrosione.

Lo strato nitrurato è sottile e duro. Lo spessore tipico è di soli 0,1-0,5 mm e la durezza superficiale può superare i 1000 HV. Misurare la durezza di uno strato così sottile e controllare accuratamente la qualità della nitrurazione è da tempo una sfida fondamentale nel settore del trattamento termico. Le apparecchiature di prova tradizionali sono soggette a dati distorti e possono danneggiare i pezzi. Testare le parti nitrurate con a Durometro ad ultrasuoni UCI è quindi diventata la soluzione standard. È ampiamente utilizzato per prove di durezza non distruttive di prodotti nitrurati finiti e per prove di durezza in loco nel controllo qualità.

I. Punti critici fondamentali delle prove di durezza tradizionali per parti nitrurate

1. Rientranze troppo profonde, che penetrano nello strato nitrurato e distorcono i dati

I tester Rockwell convenzionali e Vickers da banco applicano carichi elevati e lasciano rientranze profonde. Perforano facilmente il sottile strato indurito nel materiale di base. La lettura è quindi una durezza mista dello strato nitrurato e del substrato, che non riflette la reale durezza della superficie nitrurata. Ciò porta a valutazioni errate del processo e a risultati di ispezione errati e non soddisfa gli standard di ispezione per le parti nitrurate di precisione.

2. Prove distruttive che non possono proteggere i pezzi finiti

Le parti nitrurate sono per lo più prodotti finiti con requisiti rigorosi di finitura superficiale e integrità. Le prove di durezza tradizionali sono semi-distruttive o distruttive e lasciano rientranze visibili. Ciò può danneggiare l'aspetto e le prestazioni della parte e dei componenti di precisione come accoppiamento ad ingranaggi i fianchi dei denti, i perni e i perni dell'albero possono anche essere rottamati. Di conseguenza, è possibile solo l'ispezione a campione. Non è possibile ottenere l’ispezione dei lotti al 100% dei prodotti finiti, il che lascia una grave lacuna nel controllo di qualità.

3. Applicabilità limitata: pezzi complessi e irregolari non possono essere testati in loco

I durometri da banco sono ingombranti e richiedono il trasporto dei campioni in laboratorio. Stampi grandi, alberi lunghi e pesanti giunto flessibile in metallo i componenti non possono essere testati nel loro insieme. I tester Leeb sono fortemente influenzati dallo spessore del pezzo, dalla curvatura e dalla ruvidità della superficie, quindi i loro dati fluttuano e la ripetibilità è scarsa. Bordi e angoli, radici dei denti, fori interni e superfici curve sono difficili da testare in modo affidabile, quindi questi metodi non possono soddisfare le diverse esigenze di produzione.

II. Vantaggi principali dei durometri a ultrasuoni per parti nitrurate

1. Precisione della micro-indentazione, particolarmente adatta per strati nitrurati sottili

I durometri ad ultrasuoni funzionano secondo il principio UCI (Ultrasonic Contact Impedance). La rientranza è estremamente piccola e superficiale, quindi non penetra nello strato indurito. Il tester rileva la reale durezza della superficie nitrurata e risolve l'annoso problema di testare accuratamente gli strati nitrurati sottili.

Lo strumento converte tra scale di durezza come HV e HRC. Anche i test a punto fisso, strato per strato, producono un gradiente di durezza dalla superficie al substrato. Ciò mostra la profondità della nitrurazione e l'uniformità della nitrurazione e fornisce alle aziende dati accurati per ottimizzare il trattamento termico di nitrurazione e regolare i processi di produzione.

2. Prove non distruttive sui prodotti finiti nitrurati

Questo è un dispositivo per test di micro-danni e non distruttivo. Dopo il test, la superficie non presenta quasi alcun segno visibile e la struttura nitrurata e la precisione finite sono intatte. Non è necessario tagliare o macinare i campioni dal pezzo. Stampi finiti, ingranaggi, parti idrauliche, parti di alberi e accoppiamento i componenti possono andare direttamente in assemblaggio dopo il test. Il metodo è adatto sia al campionamento per lotti che all'ispezione al 100% dei prodotti finiti e riduce notevolmente le perdite di produzione e i costi di ispezione.

3. Portatile ed efficiente, supporta i test in loco

Lo strumento ha un corpo leggero e una sonda compatta e flessibile, quindi non è limitato dai requisiti di spazio delle apparecchiature da banco. I test possono essere eseguiti direttamente nell'officina di trattamento termico o presso la stazione di produzione.

Raggiunge superfici curve, superfici coniche, fori interni, radici dei denti, bordi e angoli e altri punti a cui le apparecchiature convenzionali non possono accedere. Gli esempi includono il dentatura interna ed esterna di giunti ad ingranaggi, flange e mozzi di semigiunto . I pezzi di grandi dimensioni non necessitano di smontaggio o trasporto e le parti non devono essere inviate a un laboratorio. Ciò migliora notevolmente l’efficienza dell’ispezione e si adatta al ritmo della produzione industriale in lotti.

4. Dati stabili e ripetibili per il controllo di qualità del trattamento termico in lotti

Rispetto ai tester Leeb, i durometri a ultrasuoni sono influenzati minimamente dalla forma del pezzo, dallo spessore, dalle condizioni della superficie e dalle interferenze ambientali, quindi i loro dati sono stabili e ripetibili. Possono identificare con precisione i prodotti non conformi, come quelli con durezza nitrurata insufficiente, nitrurazione non uniforme o strati induriti inferiori agli standard. Ciò aiuta le aziende a creare un sistema di controllo qualità standardizzato e raffinato per il trattamento termico di nitrurazione e a stabilizzare la qualità dei lotti.

III. Scenari applicabili

Il tester è particolarmente adatto per parti di stampi nitrurati, ingranaggi nitrurati di precisione, alberi di ventola, bielle di pistoni, parti idrauliche di precisione e componenti nitrurati per macchine edili. Si adatta anche alle parti chiave della trasmissione per carichi pesanti come le superfici dei denti, i perni, i manicotti e le scanalature giunti dentati, giunti a ingranaggi a tamburo, giunti a perno elastico, giunti a membrana e giunti universali .

Queste parti servono in settori esigenti come attrezzature metallurgiche, macchinari minerari, attrezzature di sollevamento, attrezzature portuali, stazioni di pompaggio e nuove attrezzature energetiche . Il tester copre l'intero flusso di lavoro della nitrurazione: ispezione in entrata, verifica del processo e ispezione finale prima della spedizione.

IV. Sommario

Considerata la struttura a strato sottile e ad elevata durezza delle parti nitrurate, le tradizionali apparecchiature per prove di durezza presentano numerosi difetti: precisione insufficiente, danni ai pezzi, scenari di utilizzo limitati e bassa efficienza. Il durometro a ultrasuoni UCI è fondamentalmente adatto all'ispezione di pezzi nitrurati grazie al suo principio di funzionamento. La sua micro-indentazione ad alta precisione, i test non distruttivi, la portabilità e la stabilità dei dati ne hanno fatto l'apparecchiatura di ispezione di qualità principale nel settore del trattamento termico di nitrurazione.

Come produttore professionale di giunti flessibili per alberi and metal elastic element flexible couplings , Zhongye Heavy Industry Technology (Zhenjiang) Co., Ltd. applica questo metodo ai suoi componenti di accoppiamento nitrurati. Ogni parte è sottoposta a test di durezza professionali con un durometro a ultrasuoni. Ciò controlla con precisione la durezza superficiale e i parametri dello strato indurito, in modo che le prestazioni del prodotto e i parametri del processo soddisfino pienamente i requisiti tecnici dei disegni. Durante tutto il processo proteggiamo l'integrità della superficie e la velocità di passaggio dei prodotti finiti. Forniamo giunti di alta qualità esenti da danni, compresi design personalizzati non standard, che rimangono affidabili anche in caso di carichi pesanti nelle applicazioni metallurgiche, minerarie, di sollevamento e portuali.