Vélræn prófunaraðferð fyrir steypujárnsbremsuskó sem notaðir eru í rúllubúnaði (val á bremsuskó eða hörkuprófari)

Val á vélrænum prófunarbúnaði fyrir bremsuskór úr steypujárni skal vera í samræmi við staðalinn: ICS 45.060.20. Þessi staðall tilgreinir að prófanir á vélrænum eiginleikum skiptist í tvo hluta:

1. Togpróf

Það skal framkvæmt í samræmi við ákvæði ISO 6892-1:2019. Stærð og vinnslugæði togþolsprófa skulu uppfylla kröfur ISO 185:2005.

2. Aðferð til að prófa hörku

Þetta skal framkvæmt í samræmi við ISO 6506-1:2014. Hörkupróf skulu skorin úr neðri helmingi sérsteyptrar prófunarstöng; ef engin prófunarstöng er til staðar skal taka einn bremsuskór, hefla 6 mm – 10 mm frá hliðinni og mæla hörkuna á 4 prófunarstöðum, þar sem meðalgildið er niðurstaða prófunarinnar.

Grunnur aðferðar við hörkuprófun

Staðallinn ISO 6506-1:2014 „Málmefni – Brinell-hörkupróf – 1. hluti: Prófunaraðferð“ tilgreinir meginreglur, tákn og skýringar, prófunarbúnað, sýni, prófunaraðferðir, óvissu í niðurstöðum og prófunarskýrslu fyrir Brinell-hörkuprófun á málmefnum.

2.1 Val á prófunarbúnaði: Brinell hörkuprófari (ráðlagt fyrst)

Kostir: Inndráttarsvæðið er stórt, sem getur endurspeglað heildarhörku steypujárnsefnisins (steypujárn getur haft ójafna uppbyggingu) og niðurstöðurnar eru dæmigerðari.

Það hentar fyrir steypujárn með meðal- og lághörku (HB 80 – 450), sem nær yfir allt hörkusvið steypujárnsbremsuskórna.

Aðgerðin er tiltölulega einföld og kröfur um yfirborðsáferð sýnisins eru tiltölulega lágar (almennt er Ra 1,6 – 6,3 μm nægilegt).

2.2 Meginregla Brinell hörkuprófunar

Meginreglan má draga saman á eftirfarandi hátt: Harðmálmkúla (eða kúla úr hertu stáli) með 10 mm þvermál er þrýst inn í yfirborð sýnisins undir ákveðnum prófunarkrafti (eins og 3000 kgf). Eftir að þvermál inndráttarins hefur verið mælt er hörkugildið (HBW) reiknað til að lýsa getu efnisins til að standast plastaflögun. Helsti kostur þess liggur í sterkri dæmigerðri niðurstöðu sem getur endurspeglað makróskópíska hörkueiginleika efnisins. Þetta er klassísk aðferð sem er mikið notuð í afköstaprófunum á málmefnum.

2.3 Tákn og útskýringar á Brinell hörkugildi

Kjarnaskilgreining á Brinell hörkugildi (HBW) er: hlutfall prófunarkraftsins (F) og inndráttarflatarmálsins (A), með einingunni MPa (en venjulega er einingin ekki merkt og aðeins tölulegt gildi er notað). Reikniformúlan er sem hér segir: HBW = πD(D−D2−d2​)2 × 0,102 × F
Hvar:

F er prófunarkrafturinn (eining: N);

D er þvermál inndráttarins (eining: mm);

d er meðalþvermál dældarinnar (eining: mm);

Stuðullinn „0,102“ er umreikningsstuðull sem notaður er til að umbreyta prófunarkraftseiningunni úr kgf í N (ef reiknað er beint í N er hægt að einfalda formúluna).

Af formúlunni má sjá að við sama prófunarkraft og þvermál inndráttarins, því minni sem þvermál inndráttarins er, því sterkari er geta efnið til að standast plastaflögun og því hærra er Brinell hörkugildið; öfugt, því lægra er hörkugildið.

Samkvæmt efniseiginleikum steypujárnsbremsuskóa (grátt steypujárn) eru breytur Brinell hörkuprófsins venjulega eftirfarandi:

Prófunarkraftur (F): Almennt er notaður 3000 kgf (29,42 kN) og samsvarandi hörkutákn er „HBW 10/3000“.

Athugið: Ef sýnið er þunnt eða efnið er mjúkt er hægt að stilla prófunarkraftinn (eins og 1500 kgf eða 500 kgf) í samræmi við ISO 6506-1:2014, en það skal tilgreint í prófunarskýrslunni.