Mekanisk testmetode for bremsesko av støpejern brukt i rullende materiell (valg av bremsesko for hardhetstester)

Valget av mekanisk testutstyr for bremsesko av støpejern skal være i samsvar med standarden: ICS 45.060.20. Denne standarden spesifiserer at testing av mekaniske egenskaper er delt inn i to deler:

1. Strekktest

Den skal utføres i samsvar med bestemmelsene i ISO 6892-1:2019. Dimensjonene og bearbeidingskvaliteten til strekkprøvene skal oppfylle kravene i ISO 185:2005.

2. Hardhetstestmetode

Den skal implementeres i samsvar med ISO 6506-1:2014. Hardhetsprøver skal skjæres fra den nedre halvdelen av den separat støpte teststangen. Hvis det ikke finnes noen teststang, skal én bremsesko tas, 6 mm–10 mm skal høvles av fra siden, og hardheten skal måles på 4 testpunkter, med gjennomsnittsverdien som testresultat.

Grunnlag for hardhetstestmetode

Standarden ISO 6506-1:2014 «Metalliske materialer – Brinell-hardhetstest – Del 1: Testmetode» spesifiserer prinsippet, symbolene og forklaringene, testutstyret, prøvene, testprosedyrene, usikkerheten i resultatene og testrapporten for Brinell-hardhetstesten av metalliske materialer.

2.1 Valg av testutstyr: Brinell hardhetsmåler (anbefales først)

Fordeler: Innrykksområdet er stort, noe som kan gjenspeile den totale hardheten til støpejernsmaterialet (støpejern kan ha ujevn struktur), og resultatene er mer representative.

Den er egnet for støpejern med middels og lav hardhet (HB 80–450), som dekker hele hardhetsområdet for bremsesko i støpejern.

Operasjonen er relativt enkel, og kravet til overflatefinishen på prøven er relativt lavt (generelt er Ra 1,6–6,3 μm tilstrekkelig).

2.2 Prinsipp for Brinell-hardhetstest

Prinsippet kan oppsummeres som følger: En hardlegeringskule (eller bråkjølt stålkule) med en diameter på 10 mm presses inn i overflaten av prøven under en viss testkraft (for eksempel 3000 kgf). Etter måling av inntrykksdiameteren beregnes hardhetsverdien (HBW) for å karakterisere materialets evne til å motstå plastisk deformasjon. Kjernefordelen ligger i resultatenes sterke representativitet, som kan gjenspeile materialets makroskopiske hardhetsegenskaper. Det er en klassisk metode som er mye brukt i ytelsestesting av metalliske materialer.

2.3 Symboler og forklaringer av Brinell-hardhetsverdi

Kjernedefinisjonen av Brinell-hardhetsverdien (HBW) er: forholdet mellom testkraften (F) og inntrykkingsflatearealet (A), med enheten MPa (men vanligvis er ikke enheten merket, og bare den numeriske verdien brukes). Beregningsformelen er som følger: HBW=πD(D−D2−d2​)2×0,102×F
Hvor:

F er testkraften (enhet: N);

D er innrykkerens diameter (enhet: mm);

d er den gjennomsnittlige diameteren på fordypningen (enhet: mm);

Koeffisienten «0,102» er en konverteringsfaktor som brukes til å konvertere testkraftenheten fra kgf til N (hvis formelen beregnes direkte i N, kan den forenkles).

Det kan sees fra formelen at under samme testkraft og inntrykkingsdiameter, jo mindre inntrykkingsdiameteren er, desto sterkere er materialets evne til å motstå plastisk deformasjon, og desto høyere er Brinell-hardhetsverdien; omvendt, desto lavere er hardhetsverdien.

I henhold til materialegenskapene til bremsesko av støpejern (grått støpejern), er parametrene for Brinell-hardhetstesten vanligvis som følger:

Testkraft (F): Vanligvis brukes 3000 kgf (29,42 kN), og det tilsvarende hardhetssymbolet er «HBW 10/3000».

Merk: Hvis prøven er tynn eller materialet er mykt, kan testkraften justeres (for eksempel 1500 kgf eller 500 kgf) i samsvar med ISO 6506-1:2014, men dette skal angis i testrapporten.