關(guān)于瓦楞輥硬度測量解決方案
一、測試試樣和要求：
測試試樣：瓦楞輥（圖1）（注①）
試樣材質(zhì)：鋼材
表面處理：激光熔覆 （注②）
試樣硬度：50HRC~60HRC，瓦楞輥齒面硬度在HRC55-60，可以避免裂紋（詳見注①）
試樣厚度：0.5mm以上。
測試要求：測試表面硬度，測試前會稍微機(jī)加或者磨平。
使用設(shè)備：電動超聲硬度計(jì)SU-300M
二、測試難點(diǎn)：
臺式硬度計(jì)因其比較重，只能放在實(shí)驗(yàn)室、車間固定場所使用。而需要測量瓦楞輥種類較多，工件較大，使用臺氏維氏硬度測量需要先切割后才能測試，對操作者要求高、效率低。臺氏洛氏和布氏硬度計(jì)采用宏觀測量壓力大，壓頭球徑大，測試后試樣會留下明顯壓痕（圖2）。不同軟硬材料試樣要選擇和更換壓頭及檢測力，操作時(shí)間長。使用臺式硬度計(jì)測試后試樣還需要再加工處理或?qū)⒃嚇訄?bào)廢。因此臺氏硬度計(jì)不適用于批量檢測、大型工件現(xiàn)場檢測及無損檢測。
便攜里氏硬度計(jì)采用沖擊原理，通過回彈的速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度值。因里氏硬度計(jì)對測量工件的大小、重量和粗糙度要求較高，只能測量大型和中型工件（理論要求5kg)，不能測量較小工件、薄工件（包括電鉻層、噴涂層、氮化層等工件表面的硬度），因此也無法用里氏硬度計(jì)測試瓦楞輥的硬度。
客戶希望能找到一種高效、無損的硬度測量方法進(jìn)行快速測量和篩選。
超聲波硬度計(jì)與臺氏布、洛、維硬度計(jì)在同一試樣上測試，用顯微鏡放大后壓痕對比圖
三、解決方案:
根據(jù)當(dāng)前的測量難點(diǎn)，我們推薦使用超聲硬度計(jì)對試樣進(jìn)行測量。
超聲硬度計(jì)工作原理
超聲接觸阻抗法。因其方便攜帶、測試速度快、無損、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，近幾十年被大量使用，成為重要、可靠的硬度檢驗(yàn)方法之一。
超聲接觸阻抗法是一種非直接測量壓痕的動態(tài)壓入法。端部鑲有特定壓頭(如正四棱錐體金剛石 壓頭)的振動桿受到激勵做縱向超聲振動,用一定的試驗(yàn)力將壓頭壓入試驗(yàn)表面,振動桿的縱向振動將 受到阻抗,諧振頻率發(fā)生變化。其變化量與壓痕表面積和系統(tǒng)的有效彈性模量成函數(shù)關(guān)系,硬度值由頻率變化量得到。
超聲硬度計(jì)通常包括5個(gè)部分:探頭(見圖3)、激振裝置、振動檢測裝置、數(shù)據(jù)處理電路和硬度指示裝置。
與傳統(tǒng)的臺氏硬度計(jì)相比，超聲波具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
1.測試速度快、效率高
傳統(tǒng)洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)需要對工件加載一定力值后卸載及保荷后測量工件壓痕深度、直徑、對角線，測試一個(gè)工件需要時(shí)間約30~50秒。
而超聲硬度計(jì)采用電子測量法，超聲測頭傳感器通過超聲頻率的變化來測量，測試一個(gè)工件只需要3~5秒，效率提高了10倍以上。
2.便于攜帶、現(xiàn)場測量
使用洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)檢測硬度，需要先將工件切小后檢測。
超聲硬度計(jì)體積小巧，可以不損壞工件下進(jìn)行硬度檢測，適用于大型或異形工件現(xiàn)場硬度檢測，廣泛應(yīng)用于航空、航天、工業(yè)等鄰域。
3.對工件無損檢測
傳統(tǒng)臺氏洛氏和布氏測量采用宏觀測方法壓痕較大。
超聲硬度計(jì)采用小負(fù)荷的超聲測頭，測量后不會留下明顯可見的壓痕，因?yàn)檫m用于對表面要求較高的需要無損檢測的用戶。使用超聲波和洛氏硬度計(jì)在同一試樣上測試（圖4），將測試壓痕放大412倍超聲硬度計(jì)測量后壓痕直徑是0.026mm，測量洛氏硬度計(jì)測量后壓痕直徑0.484mm，使用用超聲硬度計(jì)測量后不影響用戶后續(xù)的裝配使用，不用擔(dān)心硬度檢測后造成產(chǎn)品報(bào)廢的問題，可用于大批量和大型成品工件的現(xiàn)場硬度檢測。
4.精度高、穩(wěn)定性好
超聲波硬度計(jì)采用小負(fù)荷的試驗(yàn)力，可以在標(biāo)定后，不損壞工件的前提下對瓦楞輥的硬度進(jìn)行測試，有效保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。
四、測試現(xiàn)場:
在客戶現(xiàn)場測試瓦楞輥的硬度（瓦欏輥刀紋很粗，使用打磨機(jī)拋后測量）
產(chǎn)品特點(diǎn)：
精度高：測試精度可達(dá)HV: ±3% HV，HR:±1.5HR，HB: ±3%HB;
壓痕小：肉眼無法直接觀測，需要用高倍金相顯微鏡才能發(fā)現(xiàn);
速度快：測試結(jié)果在6秒內(nèi)輸出，比顯微硬度計(jì)效率提高了20倍;
大屏幕：3.2″的彩色屏幕上直接顯示當(dāng)前測量值、最大值、最小值、平均值和硬度轉(zhuǎn)換值;
操作簡便：只需輕輕一鍵操作，就可快速出測試結(jié)果;
無線打印：支持無線藍(lán)牙打印和數(shù)據(jù)傳輸
