Методи вимірювання об’ємної твердості помольних куль

Існує кілька методів вимірювання об’ємної твердості помольних куль. За основу всіх методів взято метод визначення прокалюваності, а саме метод торцевого загартовування з інтервалом вимірювання твердості від 1,5мм до 3мм (ГОСТ 5657-69).

Прокалюваність – це здатність сталі гартуватися на певну глибину від поверхні до центру.

У даній статті ми розглянемо 4 найбільш поширених методи вимірювання об’ємної твердості помольних куль:

1. Метод визначення об’ємної твердості, запропонований в ДСТУ 3499-97 / ДСТУ 8538:2015. Даний метод полягає у вимірюванні твердості на всіх частинах радіуса помольної кулі, усередненні значень і визначенні твердості за формулою:

 

ОТ = 0,289 Т_пов + 0,436 Т_0,25 + 0,203Т_0,5 + 0,063Т_0,75 + 0,009 Т_ц

 

де:

Т_пов – значення твердості на поверхні помольної кулі;

Т_0,25 – значення твердості на глибині 0,25 радіуса помольної кулі;

Т_0,5– значення твердості на глибині ½ радіуса помольної кулі;

Т_0,75 – значення твердості на глибині 0,75 радіуса помольної кулі;

Т_ц – значення твердості в центрі кулі.

 

Схема вимірювання твердості

 

2. Другий метод вимірювання об’ємної твердості застосовують в Болгарії.

Вимірювання і розрахунок відбувається по зонам (4 зони відповідають частинам радіусу як і в ДСТУ 3499-97 / ДСТУ 8538:2015, але вимірювання проводять по центру зон).

Визначення об’ємної твердості за формулою:

 

ОТ = (48,8 * Т _1зони + 29,6 * Т _2зони + 15,2 * Т _3зони + 5,6 * Т _4зони + 0,8 * Т _центр) / 100

 

Схема вимірювання твердості

 

Цей метод має невеликий недолік, так як тут не враховується поверхнева твердість помольних куль.

3. Третій метод, який застовують в Туреччині.

Даний метод полягає у вимірі твердості від поверхні до центру з кроком R /12 (наприклад: для кулі Ø60 мм радіус R дорівнює 30 мм, ділимо R на 12 вимірювань і отримуємо крок 2,5 мм).

Визначення твердості обчислюється за формулою:

 

ОТ = 22,97% * Т _1зони + 19,16% Т _2зони + 15,68% Т _3зони + 12,56% Т _4зони + 9,78% Т _5зони +

+7,35% Т _6зони + 5,27% Т _7зони + 3,53% Т _8зони + 2,14% Т _9зони + 1,1% Т _10зони + 0,41% Т _11зони + +0,06% Т _12зони

 

Де: Т _{1/12 зони} – значення твердості кожної зони помольної кулі від поверхні до центру, що вимірюється на одному радіусі.

 

Схема вимірювання твердості

 

Даний метод також має недоліки, так як вимірювання проводять на одному радіусі і не виключають наявність плямистої твердості.

4. Четвертий метод вимірювання об’ємної твердості застосовують в Чехії.

Даний метод схожий з попереднім: вимір і розрахунок відбувається по зонам (10 зон з розбивкою від поверхні А до центру J, радіус прийнятий за 1).

 

1	А
2	В
3	С
4	D
5	E
6	F
7	G
8	H
9	I
10	J

Визначення твердості за формулою:

 

ОТ = 0,271 * А + 0,217 * В + 0,169 * С + 0,127 * D + 0,091 * Е + 0,061 * F + 0,037 * G + 0,019 * Н + 0,007 * I + 0,001 * J

 

Схема вимірювання твердості

 

Підбиваючи підсумки, можна сказати, що всі методи схожі і ведуть до однієї мети – визначення глибини загартованого шару від поверхні до центу помолольної кулі.

Сталеві помольні кулі, які мають наскрізну прокалюваність (тобто високу об’ємну твердість), мають однакову структуру і, як результат, однакові властивості (межа плинності, відносне звуження і ударна в’язкість) по всьому перетину, що забезпечує високі експлуатаційні властивості: здатність чинити опір зносу при експлуатації в млині і зменшення витрати куль на тонну сировини.