Mekanisk testmetode til bremsesko af støbejern, der anvendes i rullende materiel (bremseskoudvælgelse eller hårdhedsmåler)

Udvælgelsen af ​​mekanisk testudstyr til bremsebakker af støbejern skal overholde standarden: ICS 45.060.20. Denne standard specificerer, at prøvningen af ​​mekaniske egenskaber er opdelt i to dele:

1. Trækprøve

Den skal udføres i overensstemmelse med bestemmelserne i ISO 6892-1:2019. Trækprøvernes dimensioner og forarbejdningskvalitet skal opfylde kravene i ISO 185:2005.

2. Hårdhedstestmetode

Den skal implementeres i overensstemmelse med ISO 6506-1:2014. Hårdhedsprøver skal skæres fra den nederste halvdel af den separat støbte prøvestang; hvis der ikke er nogen prøvestang, skal der tages én bremsesko, 6 mm - 10 mm skal høvles af fra siden, og hårdheden skal måles ved 4 testpunkter, hvor gennemsnitsværdien er testresultatet.

Grundlag for hårdhedsprøvningsmetode

Standarden ISO 6506-1:2014 “Metalliske materialer – Brinell-hårdhedstest – Del 1: Testmetode” specificerer princippet, symbolerne og forklaringerne, testudstyret, prøverne, testprocedurerne, usikkerheden i resultaterne og testrapporten for Brinell-hårdhedstesten af ​​metalliske materialer.

2.1 Valg af testudstyr: Brinell hårdhedsmåler (anbefales først)

Fordele: Indrykningsområdet er stort, hvilket kan afspejle støbejernsmaterialets samlede hårdhed (støbejern kan have en ujævn struktur), og resultaterne er mere repræsentative.

Den er egnet til støbejern med medium og lav hårdhed (HB 80 – 450), som fuldt ud dækker hårdhedsområdet for bremsebakker i støbejern.

Operationen er relativt enkel, og kravet til prøvens overfladefinish er relativt lavt (generelt er Ra 1,6-6,3 μm tilstrækkeligt).

2.2 Princippet for Brinell-hårdhedstest

Princippet kan opsummeres som følger: En hårdlegeringskugle (eller en hærdet stålkugle) med en diameter på 10 mm presses ind i prøvens overflade under en bestemt testkraft (f.eks. 3000 kgf). Efter måling af indrykningsdiameteren beregnes hårdhedsværdien (HBW) for at karakterisere materialets evne til at modstå plastisk deformation. Dens kernefordel ligger i resultaternes stærke repræsentativitet, som kan afspejle materialets makroskopiske hårdhedsegenskaber. Det er en klassisk metode, der er meget anvendt i ydeevnetestning af metalliske materialer.

2.3 Symboler og forklaringer af Brinell-hårdhedsværdi

Den centrale definition af Brinell-hårdhedsværdien (HBW) er: forholdet mellem testkraften (F) og indrykningsoverfladearealet (A) med enheden MPa (men normalt er enheden ikke markeret, og kun den numeriske værdi bruges). Beregningsformlen er som følger: HBW=πD(D−D2−d2​)2×0,102×F
Hvor:

F er testkraften (enhed: N);

D er indrykningsdiameteren (enhed: mm);

d er den gennemsnitlige diameter af fordybningen (enhed: mm);

Koefficienten "0,102" er en omregningsfaktor, der bruges til at omregne testkraftenheden fra kgf til N (hvis den beregnes direkte i N, kan formlen forenkles).

Det kan ses ud fra formlen, at under den samme testkraft og indentordiameter, jo mindre indentordiameteren er, desto stærkere er materialets evne til at modstå plastisk deformation, og jo højere er Brinell-hårdhedsværdien; omvendt, desto lavere er hårdhedsværdien.

I henhold til materialegenskaberne for bremsesko af støbejern (gråt støbejern) er parametrene for Brinell-hårdhedstesten normalt som følger:

Testkraft (F): Generelt anvendes 3000 kgf (29,42 kN), og det tilsvarende hårdhedssymbol er "HBW 10/3000".

Bemærk: Hvis prøven er tynd, eller materialet er blødt, kan testkraften justeres (f.eks. 1500 kgf eller 500 kgf) i overensstemmelse med ISO 6506-1:2014, men dette skal angives i testrapporten.