HƯỚNG DẪN KIỂM TRA ĐỘ CỨNG CỦA XÍCH MẮT XÍCH TRÒN ĐƯỢC TÔI CỨNG

(Hướng dẫn này cung cấp quy trình chi tiết, tập trung vào kỹ thuật, để chuẩn bị mẫu thử độ cứng và tiến hành thử nghiệm độ cứng Vickers trên các xích liên kết tròn được tôi cacbon dùng trong các ứng dụng vận chuyển vật liệu rời như thang máy gầu tải nhà máy xi măng và băng tải xỉ nhà máy điện.)

1. Tổng quan và các tiêu chuẩn áp dụng

Mục tiêu của việc kiểm tra độ cứng trên vật liệu tôi cứng bề mặt.chuỗi mắt xích tròncó hai khía cạnh:

(1) xác minh độ cứng bề mặt đáp ứng mức tối thiểu quy định (thường là ≥800 HV trở lên),

(2) xác định độ sâu lớp cứng hiệu quả (CHD) — khoảng cách vuông góc từ bề mặt đến điểm mà độ cứng giảm xuống giá trị giới hạn xác định, thường là 550 HV. Điều này rất quan trọng vì khả năng chống mài mòn và tuổi thọ mỏi của xích phụ thuộc vào cả độ cứng bề mặt và độ sâu của lớp cứng.

Các tiêu chuẩn sau đây chi phối quy trình thử nghiệm:

| Tiêu chuẩn | Chức danh / Ứng dụng |

| ISO 6507-1 | Vật liệu kim loại — Thử nghiệm độ cứng Vickers — Phần 1: Phương pháp thử nghiệm |

| ISO 2639 | Thép — Xác định và kiểm chứng độ sâu hiệu quả của lớp thấm cacbon và lớp tôi cứng |

| DIN 50190-1| Độ sâu độ cứng của các chi tiết được xử lý nhiệt; xác định độ sâu hiệu quả của lớp thấm cacbon và lớp tôi cứng |

| SAE J417 | Thử nghiệm độ cứng và chuyển đổi chỉ số độ cứng — bao gồm các khuyến nghị về chuẩn bị bề mặt và thử nghiệm các chi tiết được tôi cứng |

2. Chuẩn bị mẫu vật — Quy trình từng bước

Chuẩn bị mẫu đúng cách là yếu tố quan trọng nhất để đo độ cứng chính xác. Việc chuẩn bị bề mặt phải ngăn ngừa hư hỏng hoặc thay đổi độ cứng bề mặt do gia nhiệt quá mức hoặc gia công nguội.

Bước 1: Chia thành các phần (cắt)

- Mục tiêu: trích xuất một mặt cắt ngang tiêu biểu từ mắt xích, vuông góc với bề mặt được tôi cứng, để làm rõ toàn bộ cấu trúc độ cứng từ bề mặt đến lõi.

- Phương pháp: Sử dụng máy cắt mài mòn với lượng chất làm mát dồi dào.

- Cảnh báo nghiêm trọng: Tuyệt đối không được cắt khô. Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình cắt có thể làm mềm hoặc biến đổi lớp vỏ cứng. Các phương pháp cắt nhiệt (đốt, cắt plasma) về cơ bản bị loại trừ vì chúng làm biến dạng đặc tính vật liệu.

- Vị trí lấy mẫu: Cắt tại vị trí được chỉ định trên mắt xích như trong bản vẽ kỹ thuật. Đối với xích mắt tròn, mặt cắt ngang thường được lấy từ phần thẳng của mắt xích, cách xa mối hàn và vùng tiếp xúc giữa các mắt xích.

- Giữ nguyên cạnh: Không được vát cạnh bề mặt tiếp xúc. 

Bước 2: Lắp đặt (Gắn)

- Mục tiêu: Cố định mẫu vật để mài và đánh bóng tiếp theo, đảm bảo bề mặt vẫn hoàn toàn phẳng và cạnh không bị bo tròn.

- Phương pháp: Nhúng phần cắt vào nhựa bằng cách sử dụng phương pháp ép nóng hoặc ép nguội.

- Vật liệu: Sử dụng hợp chất giữ cạnh để ngăn ngừa hiện tượng bo tròn cạnh trong quá trình chuẩn bị. Điều này rất cần thiết vì đường cong độ cứng phải được đo từ mép ngoài cùng của mẫu vật. 

Bước 3: Nghiền

- Mục tiêu: Loại bỏ lớp biến dạng do quá trình cắt để lại và tạo ra một bề mặt phẳng, ngày càng mịn hơn.

- Quy trình: Mài dần bằng giấy nhám silicon carbide (SiC) mịn hơn. Trình tự điển hình:

- Bắt đầu với giấy nhám 220 hoặc 320 để loại bỏ vết xước do cắt.

- Tiếp tục với giấy nhám có độ mịn 400, 600, 800 và 1200.

- Mài lần cuối với giấy nhám 2400 hoặc 4000 grit

- Yêu cầu quan trọng:

- Giữ mặt phẳng và vuông góc hoàn toàn với bề mặt

- Bôi trơn bằng nước trong quá trình mài.

- Đảm bảo loại bỏ hoàn toàn phần biến dạng do cắt gây ra.

- Giữ nguyên độ sắc cạnh — không để cạnh bị bo tròn 

Bước 4: Đánh bóng

- Mục tiêu: Đạt được bề mặt bóng như gương (không trầy xước, phản chiếu cao) sao cho các vết lõm Vickers có các góc sắc nét, có thể đo được rõ ràng. Thông thường, cần đạt được độ nhám bề mặt Ra ≤ 0,4 μm.

- Thủ tục:

- Đánh bóng sơ bộ: Sử dụng dung dịch kim cương, thường là loại 6 μm hoặc 9 μm, trên vải đánh bóng phù hợp.

- Đánh bóng cuối cùng: Sử dụng dung dịch kim cương có kích thước hạt nhỏ đến 1 μm (hoặc thậm chí 0,25 μm) trên vải mềm.

- Yêu cầu quan trọng:

- Tránh hiện tượng mài mòn không đều (loại bỏ vật liệu khác nhau giữa pha cứng và pha mềm) và làm tròn cạnh.

- Đối với máy kiểm tra độ cứng tự động, bề mặt được đánh bóng chất lượng cao là rất cần thiết vì phần mềm không thể xác định chính xác dấu ấn của đầu đo nếu nó bị bao quanh bởi các vết xước.

Bước 5: Khắc axit (Tùy chọn)

- Đối với phép đo CHD (Độ sâu hiệu dụng của vỏ đạn), bề mặt được đánh bóng là đủ; không cần phải khắc axit.

- Chỉ cần thực hiện bước khắc nhẹ (ví dụ: dung dịch Nital 2–5% — axit nitric trong cồn) nếu bạn cũng muốn làm lộ cấu trúc vi mô (ví dụ: để kiểm tra lớp mactenxit, sự vắng mặt của cacbua ở ranh giới hạt) hoặc ranh giới lớp phủ có thể nhìn thấy.

3. Kiểm tra độ cứng — Phương pháp Vickers

3.1 Xác minh của người kiểm thử

- Trước khi đo, hãy kiểm tra máy đo độ cứng vi mô ở tải trọng đã chọn bằng khối thử nghiệm được chứng nhận và xác nhận tính khả thi của quá trình hiệu chuẩn. 

3.2 Thông số kiểm thử  

3.3 Đường đo độ cứng bằng phương pháp ấn lõm (Hồ sơ độ cứng) 

- Cách thức: Tạo một hàng vết lõm Vickers dọc theo một hoặc nhiều đường song song vuông góc với bề mặt mẫu vật, bắt đầu càng gần mép càng tốt và tiến dần vào lõi.

- Yêu cầu về khoảng cách (theo tiêu chuẩn ISO 6507):

- Khoảng cách giữa hai vết lõm liền kề: ≥ 2,5 lần chiều dài đường chéo của vết lõm

- Khoảng cách từ chỗ lõm đến mép: ≥ 2,5 lần chiều dài đường chéo

- Phạm vi đo: Tiếp tục tạo vết lõm cho đến khi độ cứng ổn định ở mức độ cứng lõi (thường gấp 2 hoặc 3 lần độ sâu lớp tôi hiệu dụng từ bề mặt). 

3.4 Đo từng vết lõm

- Đối với mỗi vết lõm, hãy đo cả hai đường chéo (d₁ và d₂) bằng kính hiển vi của máy đo độ cứng.

- Ghi lại giá trị độ cứng (HV) theo khoảng cách từ bề mặt (độ sâu).  

3.5 Vẽ biểu đồ độ cứng

- Vẽ đồ thị độ cứng (HV) theo độ sâu (mm) tính từ bề mặt.

- Độ sâu lớp tôi hiệu dụng (CHD) được đọc tại điểm đường cong độ cứng cắt giá trị giới hạn 550 HV (hoặc giới hạn quy định).

- Nếu sự khác biệt giữa hai phép đo song song nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 mm, hãy lấy giá trị trung bình của chúng làm độ sâu lớp phủ hiệu quả. Nếu sự khác biệt vượt quá 0,1 mm, hãy lặp lại thử nghiệm.

4. Tiêu chí chấp nhận và báo cáo

Nội dung báo cáo:

- Nhận dạng mẫu vật (kích thước chuỗi, số lô, vị trí mắt xích)

- Lực thử nghiệm được sử dụng (ví dụ: HV1)

- Bảng phân tích độ cứng (độ sâu so với độ cứng HV)

- Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ cứng và độ sâu

- Giá trị CHD được tính toán (mm)

- Giá trị độ cứng bề mặt

- Tham khảo các tiêu chuẩn áp dụng (ISO 2639, ISO 6507-1, DIN 50190-1)

5. Các lỗi thường gặp và biện pháp phòng ngừa

Kiểm tra độ cứng chính xác của vật liệu thấm cacbon.chuỗi mắt xích trònViệc chuẩn bị mẫu vật đòi hỏi sự tỉ mỉ cao — từ việc cắt lát bằng dung dịch làm mát, mài mòn từng bước cho đến đánh bóng đến độ bóng như gương — tiếp theo là kiểm tra độ cứng vi mô Vickers một cách có hệ thống theo tiêu chuẩn ISO 6507 và ISO 2639. Độ sâu lớp tôi hiệu quả được xác định ở giới hạn 550 HV. Thiết bị phù hợp (máy kiểm tra vi mô Vickers với phần mềm tự động, khối thử nghiệm được chứng nhận và các dụng cụ chuẩn bị mẫu vật) và việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình về khoảng cách và đo lường đảm bảo kết quả đáng tin cậy, có thể lặp lại, xác minh cả độ cứng bề mặt và độ sâu lớp tôi — hai thông số quan trọng quyết định tuổi thọ và hiệu suất của xích trong các ứng dụng xử lý vật liệu rời có tính mài mòn.


Thời gian đăng bài: 24/09/2026

Hãy để lại lời nhắn của bạn:

Hãy viết tin nhắn của bạn vào đây và gửi cho chúng tôi.