Η επιλογή εξοπλισμού μηχανικών δοκιμών για τακάκια φρένων από χυτοσίδηρο πρέπει να συμμορφώνεται με το πρότυπο: ICS 45.060.20. Το παρόν πρότυπο ορίζει ότι η δοκιμή μηχανικών ιδιοτήτων χωρίζεται σε δύο μέρη:
1. Δοκιμή εφελκυσμού
Θα πρέπει να εκτελείται σύμφωνα με τις διατάξεις του προτύπου ISO 6892-1:2019. Οι διαστάσεις και η ποιότητα επεξεργασίας των δειγμάτων εφελκυσμού θα πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις του προτύπου ISO 185:2005.
2. Μέθοδος δοκιμής σκληρότητας
Θα πρέπει να εφαρμόζεται σύμφωνα με το πρότυπο ISO 6506-1:2014. Τα δείγματα σκληρότητας θα πρέπει να κόβονται από το κάτω μισό της ξεχωριστά χυτευμένης ράβδου δοκιμής. Εάν δεν υπάρχει ράβδος δοκιμής, θα πρέπει να λαμβάνεται μία σιαγόνα φρένου, να πλανίζεται από την πλευρά της σε απόσταση 6 mm - 10 mm και η σκληρότητα θα πρέπει να μετράται σε 4 σημεία δοκιμής, με τη μέση τιμή να είναι το αποτέλεσμα της δοκιμής.
Βάση για τη μέθοδο δοκιμής σκληρότητας
Το πρότυπο ISO 6506-1:2014 «Μεταλλικά Υλικά – Δοκιμή Σκληρότητας Brinell – Μέρος 1: Μέθοδος Δοκιμής» καθορίζει την αρχή, τα σύμβολα και τις εξηγήσεις, τον εξοπλισμό δοκιμής, τα δείγματα, τις διαδικασίες δοκιμής, την αβεβαιότητα των αποτελεσμάτων και την έκθεση δοκιμής για τη δοκιμή σκληρότητας Brinell μεταλλικών υλικών.
2.1 Επιλογή Εξοπλισμού Δοκιμής: Δοκιμαστής Σκληρότητας Brinell (Συνιστάται Πρώτον)
Πλεονεκτήματα: Η περιοχή εσοχής είναι μεγάλη, η οποία μπορεί να αντικατοπτρίζει τη συνολική σκληρότητα του υλικού από χυτοσίδηρο (ο χυτοσίδηρος μπορεί να έχει ανομοιόμορφη δομή) και τα αποτελέσματα είναι πιο αντιπροσωπευτικά.
Είναι κατάλληλο για χυτοσίδηρο μέσης και χαμηλής σκληρότητας (HB 80 – 450), το οποίο καλύπτει πλήρως το εύρος σκληρότητας των σιαγόνων φρένων από χυτοσίδηρο.
Η λειτουργία είναι σχετικά απλή και η απαίτηση για το φινίρισμα της επιφάνειας του δείγματος είναι σχετικά χαμηλή (γενικά Ra 1,6 - 6,3 μm είναι επαρκές).
2.2 Αρχή της δοκιμής σκληρότητας Brinell
Η αρχή μπορεί να συνοψιστεί ως εξής: Μια σφαίρα από σκληρό κράμα (ή σφαίρα από σκληρυμένο χάλυβα) με διάμετρο 10 mm πιέζεται στην επιφάνεια του δείγματος υπό μια ορισμένη δύναμη δοκιμής (όπως 3000 kgf). Μετά τη μέτρηση της διαμέτρου εσοχής, υπολογίζεται η τιμή σκληρότητας (HBW) για να χαρακτηρίσει την ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται στην πλαστική παραμόρφωση. Το βασικό της πλεονέκτημα έγκειται στην ισχυρή αντιπροσωπευτικότητα των αποτελεσμάτων, η οποία μπορεί να αντικατοπτρίζει τα μακροσκοπικά χαρακτηριστικά σκληρότητας του υλικού. Είναι μια κλασική μέθοδος που χρησιμοποιείται ευρέως στις δοκιμές απόδοσης μεταλλικών υλικών.
2.3 Σύμβολα και επεξηγήσεις της τιμής σκληρότητας Brinell
Ο βασικός ορισμός της τιμής σκληρότητας Brinell (HBW) είναι: ο λόγος της δύναμης δοκιμής (F) προς την επιφάνεια εσοχής (A), με μονάδα MPa (αλλά συνήθως η μονάδα δεν σημειώνεται και χρησιμοποιείται μόνο η αριθμητική τιμή). Ο τύπος υπολογισμού έχει ως εξής: HBW=πD(D−D2−d2)2×0.102×F
Οπου:
F είναι η δύναμη δοκιμής (μονάδα: N).
D είναι η διάμετρος του εγκοπτήρα (μονάδα: mm).
d είναι η μέση διάμετρος της εσοχής (μονάδα: mm).
Ο συντελεστής «0,102» είναι ένας συντελεστής μετατροπής που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της μονάδας δύναμης δοκιμής από kgf σε N (εάν υπολογίζεται απευθείας σε N, ο τύπος μπορεί να απλοποιηθεί).
Από τον τύπο φαίνεται ότι υπό την ίδια δύναμη δοκιμής και διάμετρο εγκοπής, όσο μικρότερη είναι η διάμετρος της εγκοπής, τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται στην πλαστική παραμόρφωση και τόσο υψηλότερη είναι η τιμή σκληρότητας Brinell. Αντίθετα, τόσο χαμηλότερη είναι η τιμή σκληρότητας.
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του υλικού των σιαγόνων φρένων από χυτοσίδηρο (γκρι χυτοσίδηρος), οι παράμετροι της δοκιμής σκληρότητας Brinell είναι συνήθως οι εξής:
Δύναμη δοκιμής (F): Γενικά, χρησιμοποιείται 3000kgf (29,42kN) και το αντίστοιχο σύμβολο σκληρότητας είναι "HBW 10/3000".
Σημείωση: Εάν το δείγμα είναι λεπτό ή το υλικό είναι μαλακό, η δύναμη δοκιμής μπορεί να ρυθμιστεί (όπως 1500kgf ή 500kgf) σύμφωνα με το πρότυπο ISO 6506-1:2014, αλλά αυτό πρέπει να αναφέρεται στην έκθεση δοκιμής.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Αυγούστου 2025
