Keménységmérő gépek kalibrálása

2020-07-22 Kalibrálás, szerviz

A keménységmérő berendezések sokféleképpen csoportosíthatók. Egyik csoportosítás szerint léteznek helyszínen telepített és hordozható keménységmérők.
Ezeket a berendezéseket, eszközöket munkatársaink a helyszínen, vagy a MultiLab Kft. laboratóriumában is képesek kalibrálni annak megfelelően, hogy hordozható, vagy telepített berendezésről van-e szó.

A telepített keménységmérő berendezések vizsgálatára vonatkozó szabványok szerint, a kalibrálás során az alábbi ellenőrzéseket végezzük el:

Vonatkozó vizsgálati szabvány teljes megnevezése:
MSZ EN ISO 6506-2
Brinell-keménységmérés
2. rész: A keménységmérő gépek ellenőrzése és kalibrálása
Közvetlen ellenőrzés

  • a terhelőerő kalibrálása
  • a behatolótest ellenőrzése

Közvetett ellenőrzés (funkcióvizsgálat)

  • a közvetett ellenőrzést ISO 6506-3 szabvány szerint kalibrált keménység-összehasonlító lapokkal végezzük

Vonatkozó vizsgálati szabvány teljes megnevezése:

MSZ EN ISO 6507-2
Vickers-keménységmérés
2. rész: A keménységmérő gépek ellenőrzése és kalibrálása
Közvetlen ellenőrzés

  • a terhelőerő kalibrálása
  • a behatolótest ellenőrzése

Közvetett ellenőrzés (funkcióvizsgálat)

  • a közvetett ellenőrzést ISO 6507-3 szabvány szerint kalibrált keménység-összehasonlító lapokkal végezzük

Vonatkozó vizsgálati szabvány teljes megnevezése:
MSZ EN ISO 6508-2
Rockwell-keménységmérés
2. rész: A keménységmérő gépek ellenőrzése és kalibrálása
Közvetlen ellenőrzés

  • az előterhelés kalibrálás
  • a teljes terhelőerő kalibrálása
  • a behatolótest ellenőrzése

Közvetett ellenőrzés (funkcióvizsgálat)

  • a közvetett ellenőrzést ISO 6508-3 szabvány szerint kalibrált keménység-összehasonlító lapokkal végezzük

ÉRDEMES TUDNI…

Érdemesnek tartjuk megemlíteni, a keménységmérő berendezésekre vonatkozó  szabványokban írt kalibrálás gyakoriságára vonatkozó pontokat, miszerint:

Idézet az MSZ EN ISO 6506-2, MSZ EN ISO 6507-2, MSZ EN ISO 6508-2  szabványokból:

„6. Ellenőrzések közötti időtartam

6.1. Közvetlen ellenőrzés

Közvetlen ellenőrzést kell végezni:

  • a gép beüzemelésekor, szét- és összeszerelése, valamint áthelyezése után;
  • ha a közvetett ellenőrzés eredménye nem megfelelő;
  • ha 12 hónapnál régebben végezték a gép közvetett ellenőrzését.

Minden közvetlen ellenőrzést közvetett ellenőrzés kövessen.

6.2. Közvetett ellenőrzés


A két közvetett ellenőrzés közötti időtartam a gép karbantartási előírásától és használatának gyakoriságától függ. Ez az időtartam 12 hónapnál semmilyen esetben se legyen hosszabb.”

EGY KIS ELMÉLET…

A Brinell módszer

A Brinell módszer lényege, hogy egy acélgolyó mérőtestet a mérendő felületbe nyomnak, és a keménységet a terhelőerő és a gömbsüveg-lenyomat hányadosaként definiálják. Mivel az erő és a lenyomat felülete egymással nem arányos, a szúrószerszámot és a terhelőerőt is szabványosítani kellett.

A golyó méretét, a mérendő tárgy méretei szerint kell kiválasztani. Eszerint a golyó mérete lehet: 2,5mm ; 5mm  és 10 mm

A terhelőerőt, a mérendő tárgy várható keménységéhez illik igazítani. Eszerint a terhelőerő lehet: 5D2;  10D2; 20D2 és 30D2

Pl.: Acélnál 30D2, tehát 10-es golyóval / 3000 kp / azaz 3000x9,81 N a terhelő erő.

A Rockwell keménységmérés jele: HB (az angol Hardness Brinell kifejezésből) 

Például: HB 10/3000/30 ami  a golyó méretét mm-ben, a terhelőerőt kp-ban és a terhelés idejét jelzi s-ban.

A módszer HB 400-nál kisebb keménységű anyagok mérésére szolgál. Nagyobb keménységnél az acélgolyó már deformálódik., ezért ilyen speciális igény esetén wolframkarbid golyót kell használni. A jelzés ilyenkor: HBW, utalva ezzel a wolframkarbid golyóra

A golyónyom leolvasása a vizsgált tárgyon , vagy kivetítve 0,01 mm-es pontossággal történik.

Néhány jellemző paraméter a Brinnell méréssel kapcsolatban

Szerszám: edzett acélgolyó

D golyóátmérő / mm/ Vizsgálandó darab vastagsága
10 6 mm-nél nagyobb
5 3-6 mm között
2,5 vagy 1,25 3 mm alatt
Terhelő erő F = F1 x 9,81 ( N) Terhelési idő t (s)
Anyag  F1 Anyag Idő
Acél, öntöttvas  30 x D2 Kemény ( acél, öv) 15
AL, réz, bronz   10 x D2 Közepes ( Cu, Al ) 30
Al-Zn ötvözetek   5 x D2 Lágy ( Pb) 180
Ólom, ón csapágyfém      2,5 x D2    

Keménységmérés lényege, hogy a szúrószerszám gyémánt gúla. A keménységet a terhelőerő és a lenyomat felületének hányadosaként értelmezik. Mivel ezek jó közelítéssel arányosak egymással, a Vickers keménységmérésnél a terhelőerő szabadon választható.

A keménység jelzése HV 10/30, ami a terhelőerőre és a terhelés idejére utal.

Mikroszkópon egyes fázisok mikrokeménységének mérésekor grammos terhelések alkalmazhatók. Finom szerszámok és alkatrészek helyi méréseinél 0,5-1 x 9,81 N terhelőerővel, általában pedig 10 kp / 10 x 9,81 / és a 30 kp / 30 x 9,81 N / terhelőerővel szokás mérni. A terhelőerő további növelésének akadálya, különösen lágy anyagok esetében a gyémánt mérete.

A golyónyom leolvasása a vizsgált tárgyon , vagy kivetítve 0,001 mm-es pontossággal történik.

Szerszám: 136 fokos lapszögű gyémántgúla

Terhelő erő: szabadon választható de irányadó a vizsgálandó tárgy vastagsága és keménysége.

A leguniverzálisabb keménységmérő módszer, lágy és kemény anyagok mérésére egyaránt alkalmas.

A Rockwell módszer

A Rockwell módszer különböző behatoló testekkel és különböző terhelésekkel a lenyomat mélységéből származtatja a keménységet. Ennek előnye és hátránya is van.  Előnye, hogy a keménység, az elmozdulás jelből származtatva egyszerű, automatikus kiértékelést tesz lehetővé. Hátránya,  a Vickers méréshez képest kisebb pontosság. A Rockwell keménységmérés jele: HR (az angol Hardness Rockwell kifejezésből) Attól függően, hogy milyen behatoló testekkel és mekkora terhelőerővel készül a lenyomat, különböző Rockwell „skálák” léteznek. A három legelterjedtebb a következő:

  • A HRA gyémánt kúppal, főleg keményfémek és kerámiák mérésére szolgál
  • A HRB acélgolyóval, lágyacélok mérésére megfelelő
  • A HRC gyémánt kúppal, az edzett és nagy szilárdságúra megeresztett acélok mérésére szolgáló módszer (Ez a leginkább automatizálható)

A fent említett három Rockwell módszer a leginkább elterjedt, de ezeken kívül egyéb Rockwell mérési módszerek is léteznek.