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TC-III型钢铁材质硬度无损分选仪操作方法

日期:2021-05-23 17:24
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摘要:
TC-III型钢铁材质硬度无损分选仪操作方法1. TC-Ⅲ型智能化无损分选仪是北京同德创业科技有限企业的系列化升级换代产品。主心脏由英特尔企业的单片计算机作为主要信号数据处理与控制,外围器件采用COMS中小规模集成电路,具有功耗低,抗干扰能力强等优点。
2.仪器采用电磁检测的原理,利用被检测件和标准件进行比较的方法来间接检查工件质量的好坏。
3. 仪器操作智能化。选择任一功能时,都有选择状态灯指示,所需输入数位有明暗跳动。当把标准样件值通过键盘输入给仪器进行相关的程序设定后,仪器进行正常的工作,快速准确显示被测值。
4. 一机多用。在一定的条件下,适用于钢种混料分选、定碳分选、热处理状态混料分选、钢铁件热处理后硬度分选、硬化层深度分选、缺陷分选等。
5. 分选速度快。800-1500件/小时(视工件的大小)
6. 非破坏性检查。对被检测件无损伤,不留痕迹。可对零部件进行100%检测。
7. 对工件表面粗糙度无特殊要求,对工件形状无特殊要求。
8. 直观性强。可用数据显示被测工件的硬度值、含碳量、钢种硬化层的深度等。
9. 在超上限、合格、超下限时有声音报警的三种不同颜色灯显示。
10. 可采用套圈式矩形、笔式、平面式探头,也可根据客户需求配接为特殊工件设计的专用探头。
11. 仪器小型化,重量轻(9Kg),便于携带。
12. 具有交直流两用功能。机内设备有7AH可反复充放电数千次的免费维护电池,充电方法简单,在使用220V交流电时可给机内电池充电,机内设有恒压自动充电装置。若直流电池电压不足时,直流电池电压批示表自动指示,低于10V电池电源自动切断,电池充足电后自动停止充电,不必担心损坏电池。
13. 使用机内电池时,可避免因交流电网的污染而产生的干扰,适合在野外使用。
14. 仪器可供选用频率范围宽,共有99中频率可供选择,频率每档相差10Hz,提高了仪器检测的范围和灵敏度。
15. 仪器后面板设有超上限、合格、超下限输出插孔,为连接自动检测线提供方便。(此项为选择件)
 
 
二 使用范围
1. 不同钢种的混料分选及钢种鉴别
使用条件:同一规格尺寸、同一热处理工艺状态。
(1)    碳素结构钢之间的混料分选。
例如:35号、40号与45号三种钢种混料,可分成三堆,并可定碳。
(2)    含碳量相同,而合金元素含量不同的合金结构钢之间的混料分选。
例如:35号、35Cr、35CrMo三者相混,可分为三堆。又如GCr15、GCr15SiMn与45号钢、20号钢、20 Cr和20MnTi,65号、65Mn与65 Si2Mn等等。判断具体钢号需要已知钢号的标准样件。;45Cr
(3)    含合金元素相同,含碳量不同的钢种混料分选。
如20 Cr40 Cr和50Cr,15Mn、25Mn和40Mn、65Mn等材料的分选。
(4)    对含碳量不同,合金元素也不同的混料分选。
如:20Ct与45号钢,GCr15与Ts,W6Mo5Cr4V;与W9Mo3Cr5V等可准确分选。判断具体钢号需要已知钢号的标准样件。
2. 同一热处理工艺,同一规格尺寸的碳素结构钢原材料的碳含量超标的分选
如:45号钢,发现含碳量范围为0.35-0.55%C,要求去除超过0.42-0.50%C的不合格件,需要两件已知含碳量,且有明显差别的标准件。
3. 同一种钢材料、同一规格尺寸、同一热处理状态的分选及各自状态的鉴别同一钢种,不同热处理状态之间的分选。
如:未退火件混入已退火件中,未淬火件混入已淬火件中,未回火件混入已回火件中等,仪器可准确分选。
4. 同一钢种材料、同一规格尺寸、同一热处理状态和炉号的工件硬度检测与分选
(1)铸铁件。如球墨铸铁,耐磨铸铁和可锻铸铁件等硬度的分选。
(2)粉末冶金。
(3)钢铁件。
任何钢种的正火及退火件硬度检测与分选。
任何钢种的淬火,淬火+低温回火件的硬度检测与分选。
任何钢种的淬火+中、高温回火件的硬度检测与分选。
调质件的硬度分选。
5. 在一定条件下,对钢铁件“过热” 、“过烧”及严重脱碳工件的分选
6. 在一定条件下对工件的缺陷(裂纹、气孔、夹杂等)的分选。
 
 
三 检测原理和仪器结构
1.检测原理
TC-Ⅲ型仪是检测钢铁材料与零部件的相对导磁率的一种电子仪器,用TC-Ⅲ型仪器进行钢铁材料混料分选、硬度分选、缺陷分选等无损检测的依据是:在一定条件下,钢铁件的导磁率与其成分、组织结构等之间存在着紧密的直接相关性,而钢铁件的机械性能如材料、硬度等与其成分,组织结构之间也存在相关性,因此钢铁的导磁率与硬度、材料、缺陷等之间也存在间接相关性,即仪器对硬度、材料混料、裂纹等进行分选的原理。
 
2. 仪器结构及各功能器件的概况
TC-Ⅲ型仪”设计原理方框流程图(如图1)。主要由单片机作为主心脏控制仪器工作,并协调其他各部分电路,其他部分电路有自动恒流恒压充电;探头会信号Ⅰ与Ⅱ的合成、检波、放大、信号处理;多路稳压电流激励频率选择:上限、合格、下限,输出信号电路;由七位数字显示,七位状态功能显示,三只限值报警灯组成计算机输出窗口;而十六只按键作为计算机的输入窗口。
TC-Ⅲ型仪器前面板(图2)及后面板(图3)各器件功能和作用如下:
1. 微安表
用来观察灵敏度的高低,即表示各种检测项目中工件与工件之间的导磁率(硬度、材料、含碳量、硬化层的深度、缺陷大小等)差值的高低。
2. 用于显示电池电压的高低。
3. 补偿旋扭。用于调整微安表指针位置。
4. “电流”拨码盘
   用于选择探头功率的强度,共分十档,依次排序为1、2、3、4、5、6、7、8、9、0,1档电流小,0档电流大。电流档位越高,检测的灵敏度就越高。当硬度、材料等差值在微安表上或数据上反映不够明显时,可增加电流的档次,以便选择佳的检测灵敏度。
5.复位。
在调试仪器或正常运行时,按此按钮,仪器处于重新予值状态。
6. 七位数码显示(a b c d e f g)
在不同的状态下,分别用于显示检测频率、感应电流值、工件号、符号、硬度值、含碳量值、钢种、硬化层深度等。
● a、b位在不同的分选功能下所显示内容表示的含义不同,可归纳为如下几种:
①表示检测频率的大小
   打开仪器电源后,a、b位出现数据1.0,表示开机时的检测频率,频率值为1.0×100;a、b位的数据可以通过键盘上的数字进行改变,改变了数据也就改变了检测频率的大小,频率的大小可根据实际需要进行改变;在a或b右下方的光点不表示小数点,只起光标作用,当圆点在a或b数字的右下方时可通过数字键改变此位置处的数据。
② 表示工件号码
在进入钢种分选或硬度分选需要输入标准样件时,a、b出现的数据表示样件的号码。
③显示“限值”符号
显示“H 1”,表示上门限。
显示“--”,表示上限。
显示“__”,表示下限。
显示“L O”,表示下门限。
 
④在显示硬度值、钢号、含碳量、硬化层的深度时,a、b位无显示内容。
    c位为符号位,正号不显示,负号显示为“-”
    d、e、f、g四位在不同的分选功能下显示内容所表示的含义不同,可归纳为如下几种:
    开机时,在末位接入探头的情况下,de、f、g四位数字显示0000.
    开机后,在已连接好探头,且探头内无工件的情况下,d、e、f、g四位数字表示的是探头在空载状态下的感应电流值,显示0000或其他数据(如0012)。
    开机后,当探头内放入工件时,d、e、f、g四位共同显示的是被测工件磁通量的感应电流值,如0162。
    进入分选程序限值状态,d、e、fg四位可输入被测工件的硬度、钢种、含碳量的显示和超标的报警范围。
    所有的分选程序设定完成,进入正常的分选工作后,d、e、f、g四位如有数据则表示被测工件的硬度钢种、含碳量等,如d、e、fg四位无数据显示,出现“----”,则表示被测工件不合格或超限值范围。
7. 十六只输入键。
“0-9”十个数字键,用于输入数字。“0”和“1”是双功能键,在输入位选择到需要输入“+”“-”符号时,数字键“0”代表“+”,数字键“1”代表“-”号(此功能只有在进行钢种分选时才起作用)。
“←”为左移键;“→”为右移键,用于移动需要改变数据的位置(当移动到有明显数据跳动的位置时,就可以改变此处的数据),改变检测项目和进入限值、预值和运行状态。
“↑”为上翻阅键,用于向上检查所输入的数据。
“↓”为双功能键,即可以作为下翻阅键,用于向下检查所输入的数据;也可以作为确认键,用于对所输入数据、检查项目、限值和预值状态的确认。
“DEL”为删除键,用于删除输错的标准样件的数据。
“结束”键用于对限值、预值过程完成的确认,以及对结束分选工作的确认。
8. A “频率”指示灯
用于表示进入频率状态显示,频率指示灯颜色为红色,该灯为长亮灯,开机即亮。
频率调节范围:10Hz-990 Hz。
频率调节:频率小调节单位为10 Hz。对于不同的工件、不同的检测项目、不同的工件表面状态应选择适当的检测频率,通过对频率的调整可以提高仪器检测的准确性和灵敏度。选择频率一般遵循以下原则:检测表面硬度一般采用较高频率(300XHz以上),分选钢种、定碳、硬化层的深度等一般采用低频(300 Hz以下)。
 B.“硬度”指示灯
用于表示进入“硬度分选”状态显示,硬度指示灯的颜色为绿色。只有在进入硬度分选程序时此灯才亮起。
可进行硬度分选的种类:根据标准样件的硬度值,可显示和标准样件同样的任意一种硬度值。如:洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度等。
 
硬度分选程序
(1)    按右移键“→”,硬度灯亮,再按“↓”键,限值灯亮,再按“↓”(进入设定硬度显示的范围和硬度超标报警范围),当出现“H 1”时,输入上门限值,再按“↓”确认;当出现--”;出现__”输入下限值,按“↓”确认,当出现“L O”时 ,输入下门限值,按“结束”键完成限值过程。输入上限值,按“↓”确认
(2)    再按右移键“→”,预值灯亮,按“↓”键确认;当出现“0 1 ≡”时,输入1号标准样件的实际硬度值,按“↓”键确认,再按“↓”键一次,当出现“0 2 ≡”时,将1号件取出,放入2号标准样件,输入2号标准样件的实际硬度值,按“↓”键确认;再按“结束”键(完成硬度显示范围和报警范围的设定)。
(3)    按右移键“→”,运行灯亮,按“↓”键确认,这时显示的就是2号标准样件的硬度值。
(4)    将被测工件逐一地放入探头内,开始进行分选工作。根据屏幕上所显示的符号、数据大小或报警指示,将工件分类存放。
C.      “钢种”指示灯
    用于表示进入“钢种分选”状态的指示,该灯的颜色为绿色,只有在进入钢种分选程序时,此灯才亮起。
   钢种分选可用观察电流表指针落点位置和进入钢种分选程序两种方法,应用钢种分选程序进行分选需要通过观察混料工件在探头内被感应的电流值大小规律,找出分选的界限范围。
 
钢种分选程序:
(1)     按右移键“→”两次,使钢种灯亮,再按“↓”键,限值灯亮,再按“↓”键,进入钢种分选的界限范围的设定,当出现“H1”时,输入上门限值,按“↓”键确认;出现“- -”时,输入上限值,按“↓”键确认;出现“_ _”输入下限值,按“↓”确认;出现L O”时 ,输入下门限值,按“结束”键完成限值过程。
(2)     再按右移键“→”,运行灯亮,按“↓”键确认。
(3)     将被测工件放入探头内,开始进行分选工作。根据屏幕上显示的符号、数据大小或报警指示,将工件分类存放。
具体的分选方法,在下一章中将举例详细先容。
D.定碳指示灯
用于表示进入“定碳分选”状态的指示,该灯的颜色为绿色,只有在那进入“定碳分选”程序时,此灯才亮起。
“定碳分选”只有在被测工件全部是碳素结构钢,而且是原材料的情况下才可应用。
“定碳分选”的程序:
(1) 按右移键“→”两次,使“定碳”灯亮,再按“↓”键,限值灯亮,再按“↓”键,进入定碳分选的合格范围设定,当出现“H1”时,输入上门限值,按“↓”键确认;出现“- -”时,输入上限值,按“↓”键确认;出现__”输入下限值,按“↓”确认;出现L O”时 ,输入下门限值,按“结束”键完成限值过程。
(2)再按右移键“→”,预值灯亮,按“↓”键确认,当出现“0 1”时,输入1号标准样件的实际含碳量值,按“↓”键确认;再按“↓”键一次,当出现“0 2 ≡”时,将1号件取出,放入2号标准样件,输入2号标准样件的含碳量值,按“↓”确认;再按“结束”键(完成硬度显示范围和报警范围的设定)。
(3)再按右移键“→”运行灯亮,按“↓”键确认。
(4)将被测工件逐一放入探头内,开始进行分选工作。根据屏幕上所显示的数据将工件分类存放。
E 限值指示灯
用于表示进入标定工件合格范围或分选界限的设定。该灯的颜色为绿色,只有在确认进入所需分选的项目时,此灯才亮起。
当进入限值程序时,依次会出现以下的符号:
显示“H 1 000.0”表示需要输入上门限值。
显示“ˉˉ000.0”表示需要输入上限值。
显示“- - 000.0”表示需要输入下限值。
显示“L O 000.0”表示需要输入下门限值。
输入限值数据的大小应遵循如下原则:上门限≥上限≥下限≥下门限。
9. 下限报警输出接口。(选用)
10. 合格报警输出接口。(选用)
11. 上限报警输出接口。(选用)
12.探头插孔I,连接探头。
13. 探头插孔Ⅱ,连接探头。
14. 交流电源插座,连接220V,50Hz,接地电源(内置保险丝及备用1A保险丝一支)。
15. 交流直流、关闭电源(可选择供电方式或开关机)。
 
四 技术性能
(一)分选精度
1. 钢种分选
碳素钢结构:0.03%C
合金结构钢:如35CrMo与40Cr,42CrMo与40Cr, GCr15与G20CrMo等在一定条件下可准确分选。
碳素结构钢与合金结构钢:在一定条件下准确分选。
其他导磁钢铁材料:在一定条件下准确分选。
2. 硬度分选
布氏硬度:±10HB; 洛氏硬度:±1HRC。要达到以上精度需满足一定的检测条件。
3. 热处理状态的分选
在满足检测条件的情况下,可准确分选。
4. 过热、过烧、裂纹、组织结构差异分选准确率视被测条件及客户所要求的标准而定。
5. 硬化层深度
在一定条件下,精度可达到±0.2mm。
(二)分选速度
800-1500件/小时。
(三)工作电源及功耗
1. 交流50Hz、220V、 ±10%。
2. 直流电源,直流电池充电一次可连续工作10 小时以上。
3.功耗:200W
(四)使用环境
1. 环境温度:﹣10℃-40℃
2. 相对湿度:<75%                   
3. 应避免在高、中频淬火炉,电焊机,腐蚀性气体,强磁场等场所使用。
 
五 分选前的准备工作及分选实例
(一)分选前的准备工作
1. 选用合适的探头
根据被测工件的规格尺寸、形状及表面状态,选择不同的检测探头。探头选用的合适与否非常重要,将会直接影响到测试结果(见目录六)。
2. 将仪器置于非金属桌面上,选好的两只探头可分别插入探头Ⅰ插座和探头Ⅱ插座中。注意将探头插头和仪器插座上的凸槽口对齐并插入。
将仪器电源连接线插头插入仪器后面板上电源插座中,再将另一端插头插入220V、50Hz单项交流电源插座中。使用交流电时将仪器后面板上电源开关拨到交流位置,此时仪器接通电源。如用机内电池供电需将仪器后面板上电源开关拨到直流位置。
3. 仪器通电后,在两只探头中可任选一只为检测探头,另一只则为对称探头,在两只探头中都放入被测工件,对称探头中所放入的工件在检测过程中不要挪动探头的位置或改变工件在探头中的位置。每次放入检测探头中工件的位置相对探头位置应一致,必要时需做夹具,以确保工件在探头中位置的同一。
   笔式探头和平面探头为单探头,无检测和比较探头之分。在检测时需将工件的位置相对探头的位置保持一致,根据工件的形状和大小需做夹具。
4. 选择检测频率的大小。
在检测中对于不同的工件,为了使仪器的灵敏度和检测精度佳,通常需要改变检测频率。
方法如下:如需将频率调整为170 Hz,可按数字键“1”,再按数字键“7”,在“a、b”位置即显示“17”,此时检测频率就变成了170 Hz,频率设定数值的大小取决于被测工件所需检测的项目和工件的表面状态而定。一般而言,分选材料频率用低频率“30Hz-170 Hz”为佳,分选硬度一般用200 Hz左右,裂纹用高频。
5. 选择检测电流值
检测电流的大小直接影响到检测的灵敏度,如何选择佳的检测电流,应视被测工件的具体条件而定。如:要将30#钢和45#钢分开,如果电流档次选1档,这时两根样件30#钢和45#钢在微安表上的差值为3小格150uA左右,用眼睛观察并不明显,这时可将电流档次增加为5档,在微安表上两根样件分别对应于“-250”和“250”处,这时灵敏度就增加了,用眼睛观察较为明显,要使灵敏度更高,可再增加电流档次,直到觉得满意为止。
6.当探头中被放入工件后,仪器前面板上微安表的指针可能会偏转于微安表的左侧或右侧。旋转补偿旋扭,使微安表的指针指向微安表中间位置“0”处。
7. 选择好适当的电流和频率后,调整好补偿旋钮,就可以进入分选的下一步工作了。
以上操作,不论硬度、钢种、定碳、裂纹、淬硬层深度的分选,都是进入分选前的一项必须准备的工作。
(二)仪器操作实例
1. 钢种鉴别和混料分选(按本节中1的有关程序做好仪器调试前的准备工作)。
(1)两种钢号的混料分选
 1. 已知两种钢号的混料分选,两种钢号各有三件样件
目的:将一批混入40Cr正常钢号中的另一种钢号45#钢分选出来,并鉴别出各自的钢号。钢种规格尺寸:Φ15×70mm表面未加工的有锈棒料。
分选操作步骤:
(1)    根据混料规格尺寸,选择由20mm规格的套筒探头,选择频率70Hz,开机后,仪器a、b位置显示1.0表示100 Hz,可按数字键“0”再按数字键“7”, a、b位显示07,频率为70 Hz.
(2)    根据工件情况初选电流档位6档。
(3)    取45#材料的1号样件放入检测探头中。
(4)    旋转补偿旋钮使微安表指针位于-410μ A处左右(面对微安表的左侧刻度)。
(5)    取出45#材料样件,放入40Cr材料的4号样件,这时微安表的指针位于350μ A处(面对μ A右侧刻度)左右。
(6)    然后将六根样件一次重新放入检测探头内,将1号件放入探头内,按回车键“↓”,a b出现01,待数据稳定后按回车键“↓”,a b出现03,按以上方法操作,a b出现06,c、d、e、f、g位出现0162,按“↑”和“↓”键反复检查1-6号工件的测试结果,并用笔记下结果(记录结果如表一所示),按“结束”键,a b位显示07.根据表一的数据,可以看出两种材料在微安表上和数字显示上反映的差别非常明显,因此所选择的电流值、频率值以及探头的规格较为理想。
(7)    根据表(一)的数据,可以用两种方法进行分选。
    用微安表指针所指示的值进行分选,具体方法为以微安表上刻度“0”为界限,依次将工件放入探头内,微安表的指针相应的偏转在微安表刻度“0”的左边为45#材料,右边即为40Cr材料。此种方法直观明了,一般客户乐于采用。
    用数字显示区的数值并进入钢种分选程序进行分选。
根据表(一)的微安表上的指针指示值和数据区的数据可以看出45#钢的3号件与40Cr料的4号件之间有明显的断带区域,即在±126之间无工件。因此在3号工件数值区附近大于-162处约-100处设为下限,在1号工件数值小于-162约-200处设为下门限,在4号工件数值区附近小于+162处约为+100处设为上限,在6号工件数值区附近大于+162处约+200处设为上门限 。
表(一)
 
钢号
工件号
微安表显示
数字显示
a
b
c
d
e
f
g
 
 
45
1
-410μ A
0
1
-
0
1
5
2
2
-400μ A
0
2
-
0
1
4
4
3
-350μ A
0
3
-
0
1
2
6
 
 
40Cr
4
+350μ A
0
4
 
0
1
2
6
5
+400μ A
0
5
 
0
1
4
4
6
+450μ A
0
6
 
0
1
6
2
分选的具体操作方法:
按“→”键,硬度灯亮,再按一次“→”键,钢种灯亮,这时按回车键“↓”,限值灯亮,再按“↓”键一次,这时进入限值状态,按“↓”键,a b位显示H1,输入上门限值0200,按“↓”键,a b位显示--,输入上限值0100,按“↓”键,a b位显示_ _下限值-0100,按↓”键,a b位显示L O,输入下门限值-0200,按“结束”键,a b位显示07(07表示检测频率为70 Hz),按“→”键运行灯亮,按“↓”键,进入运行(检测)状态(如果数字区显示“Err”,说明门限值输入错误,可按“结束”键,按“→”键,再按“↓”键进限值输入功能,修改后,按“结束”键,a b位显示07,按“→”键进入运行状态,如果未出现“Err”表示输入程序正确,即可进行分选工作。),依次将被测工件放入探头,如果c d e f g五位符号和数字区有负数字显示,同时下限报警灯亮并有报警声,该件即为45#钢,如果c d e f g五位符号和数字区有正数字显示,同时上限报警灯亮并有报警声,该件为40Cr材料。
2. 已知两种材料,没有标准样件材料的混料分选
混料状态:钢种规格尺寸:Φ18×70mm      表面状态:加工的棒料,数量20000件。
目的:将两种钢号分开,鉴定各自的钢号。
分选步骤:先将混料分成两堆,如甲堆和乙堆,在甲乙两堆中各取一根进行化验,如甲堆中的一根化验后为45#钢,,则代表甲堆材料为45#钢,如乙堆中的一根化验后为40Cr材料,则代表乙堆材料为Cr材料。
操作方法:
(1)    按照混料材料状态,初选电流档次为5档,频率为170 Hz,Φ20的套筒探头。
(2)    在混料材料中,任取一根放入探头内,旋转补偿旋钮使微安表指针指向“0”点,然后将被测工件放入探头内,如果指针落在微安表“0”附近,则表示为同种材料,堆放成一堆(甲堆)。如指针不落在微安表“0”附近,并和微安表的“0”点处相距成一个较大距离,则表示为另类材料,堆放成另一堆(乙堆)。为了确认分选的正确,在分选初期,可在甲堆和乙堆中各取几件µ A值差距大的进行化学分析,如果分选的正确,则按此方法,直至将该批材料分选结束为止。如果分选的不正确,需要重新调整仪器的检测频率和电流档次,直至分选正确为止。
(3)    全部分选结束后,在每一堆中再抽样化验,确定分选结果100%正确。
(2)三种钢材的混料分选
1. 已知三种钢号的混料分选。已知三种钢号中各有三件样件
混料状况:钢种规格尺寸:Φ45×100mm 表面状态:未加工的有锈棒料,数量:10000件。
目的:将一堆混有40 Cr,35#钢,20#钢三种材料的钢材分成三堆。并鉴定每一堆的钢号。
操作步骤:根据工件尺寸,选用Φ50套筒探头,初选电流7档,频率70 Hz,从样件中找出35#钢的样件,放入探头中,放置补偿旋钮,使微安表的指针指向“0”刻度附近,取出标准样件,依次将其余样件放入探头内,并将有关数据按“↓”键记录下来,得到以下表格(二)上的数据。
表(二)
钢号
工件号
微安表显示
数字显示
a
b
c
d
e
f
g
 
 
35
1
+50μ A
0
1
 
0
0
5
4
2
0
0
2
 
0
0
0
0
3
-50μ A
0
3
-
0
0
5
4
 
40 Cr
4
+350μ A
0
4
 
0
1
2
6
5
+400μ A
0
5
 
0
1
4
4
6
+450μ A
0
6
 
0
1
6
2
 
20 Cr
7
-450μ A
0
7
-
0
1
6
2
8
-400μ A
0
8
-
0
1
4
4
9
-350μ A
0
9
-
0
1
2
6
 
从表格(二)上数据可以看出35#和40 Cr,35#和25#之间有明显差别,(3号与9号件之间,1号与4号之间有明显的空白区)。
以3号与9号件,1号和4号件在微安表上指示值〔-50+(-350)〕÷2=-200和(50+350)÷2=200处为分界线,依次将被测工件放入探头内,微安表的指针相应的偏转在微安表刻度:-500和-200之间为20#钢;-200和+200之间为45#钢;+200和+500之间为40 Cr材料。
2. 进入钢种分选程序,用数字显示数值进行分选
根据表(二)的数据,可以将限制范围设定为:上门限值为+300,上限值为+90,下限值为-90,下门限值为-300.
具体操作方法如下:
按“→”键,硬度灯亮,再按一次“→”键,钢种灯亮,这时按回车键“↓”,限值灯亮,再按“↓”键一次,这时进入限值状态,按“↓”键,a b位显示H1,输入上门限值0300,按“↓”键,a b位显示“--”,输入上限值0090,按“↓”键,a b位显示“- - ”下限值-0090,按↓”键,a b位显示L O,输入下门限值-0300,按“结束”键,a b位显示07(07表示检测频率为70 Hz),按“→”键运行灯亮,按“↓”键,进入运行(检测)状态(如果数字区显示“Err”,说明门限值输入错误,可按“结束”键,按“←”键,再按“↓”键进入限值输入功能,修改后,按“结束”键,a b位显示07,按“→”键进入运行状态,如果未出现“Err”表示输入程序正确,即可进行分选工作。),依次将被测工件放入探头,如果c d e f g五位符号和数字区有负数字显示,同时合格灯亮,该件即为35#钢,如果c d e f g五位符号和数字区有数字显示,同时上限灯亮并有报警声,该件为40Cr材料。如果c d e f g五位符号和数字区有数字显示,同时下限灯亮并有报警声,该件即为20#钢.
3. 已知三种钢材混料,但不知是何种钢号的分选。
采用二步分选法。采用二步分选法电流档次宁高勿低,取电流档次“0”档,频率70 Hz.
步,在一批混料材料中,任取一根作为标准件,调补偿旋钮使微安表指针指向“0”处附近,则表示为同种材料,如指针不落在微安表“0”附近,且远离“0”点,并形成一个较大的空带区,则表示为另类材料。
**步,在被分出去的另类材料中,任取一件作为标准件,调补偿旋钮使微安表指针指向“0”处,如果指针落在“0”处附近,则为一种材料,相反则为另一种材料。
至此,大家可将该堆混料分为三堆。为了准确判断每一堆材料的钢号,可在每一堆材料中任选几根进行化验,以确定该堆材料的钢号。如果已知三种材料混料也可以根据磁导率的原理来判断材料的品种,用这种方法需要有一定分选经验的人员才能判断。
(2)钢铁件硬度的分选
由于热处理工艺的原因,钢铁件的硬度与分选仪的数值之间存在着单值,双值,甚至多值等关系。因此,利用分选仪进行硬度分选前,必须先用一批已知硬度值的标准样件来给仪器定标,通过微安表上的数据和数字显示区显示出来的数据来判断通过每一件样件的实际硬度值和仪器上所反映出来的数据是否有一定的对应关系后,大家便可以进行硬度的分选工作。
可锻铸铁硬度的分选(近似直线关系)。
1.    被测件名称规格尺寸、硬度要求范围及样件的准备。
名称:KT-33-81管接头
外形尺寸:Φ40×60mm
硬度要求范围:HB(120-170)
样件准备:准备5根标准样件,用布氏硬度计在样件的四周均匀打3点,并分别计算出每一根样件的硬度值并标号。(见注意事项,标准样件的选取)
1# HB160 ,2# HB150,3# HB135,4# HB195,5# HB180
2.    分选步骤:
(1)    根据被测件外形尺寸,选内径为Φ50的套筒探头1付。
(2)    将探头和仪器连接好。
(3)    初选电流5档,频率110 Hz.
(4)    从5件样件中找硬度差值大的工件,其中3#和4#差值为大。将3#放入探头中,调补偿旋钮,使微安表指针至“100”点处,取出3#再放入4#.这时微安表指针的位置为“+100”处(如果5件中硬度差值大的两件在微安表上对应的位置距离小,可增加电流的档次,调整适当的频率,以增加距离,提高观察的直观性,使仪器在检测该批零件时灵敏度为合适),仪器灵敏度较好,依次放入其他3件样件,它们各次在微安表上所对应的位置和数显电流值如表(三)。
 
表(三)
示值
工件号       
微安表指示(μ A)
数显电流值
实际硬度HB
1
250
96
160
2
180
72
150
3
100
42
135
4
400
164
195
5
340
136
180
根据以上表格数据,可以用坐标图来看仪器的示值和被测工件实际硬度值之间的对应关系,如图:
从上图可以看出被测5件管接头的实际硬度值和仪器所测出的电流值之间基本上存在着一定的对应关系(单值关系),即工件的实际硬度高,仪器所显示的磁通量的电流值就越高,因此可以进行分选。
(5)    进入硬度分选操作程序:
    3#、4#为标准样件,电流档次和频率值不变,按照限值输入的原则,选上门限值为200HB,上限值为170HB,下限值为130HB,下门限值为100HB。
    将3#件放入检测探头内,调整补偿旋钮使微安表指针指向100uA处左右。
    按“→”键使“硬度”状态灯亮,按“↓”两次,限值状态灯亮,当数字显示区出现“H1”时输入上门限值“0200”,按回车键“↓”一次;数字显示出现“ˉˉ”时,输入上限值“0170”,按回车键“↓”;当数字区显示“_ _”时,输入下限值“0130”按回车键“↓”;当数字区显示“L O”时,输入下门限值“0100”。
④按“结束”键,再按“→”键,使预值灯亮,按“↓”键,数字区显示“ 0 1”,输入3#标准件硬度值“0135”,再按“↓”键两次,数字区显示“0 2 ”,取出3#样件,放入4#样件,然后输入4#标准样件的硬度值“0 1 9 5”,按“↓”键两次,(数字显示区显示“0 3 ”,表示要输入第三根标准样件。在此,大家没有准备第三根样件,因此就不再输入)。
⑤按“结束”键,按“→”键,运行灯亮,再按“↓”键一次,此时数字显示区显示的是4#标准件“1 9 5”。
⑥再将3#样件放入探头内,如果显示的是“1 3 5 ”,表示整个输入程序正确。
⑦依次将被测工件放入探头内,每一件工件的硬度值就可以在仪器上显示出来,同时有灯光和声音报警。
同理,对于其他工件存在近似直线关系的均可以用此方法进行分选。
(一)   在正常的分选工作中,大家常常是通过观察硬度值相对应微安表指针的位置而进行分选。因为这种分选方法比较直观,快捷。观察微安表指针的位置的具体方法如下:
    用机械式硬度计找出两件标准样件:一件为上限值,另一件为下限值。
    将下限值标准件样件放入探头内,通过补偿旋钮将微安表的指针调到微安表刻度上某一点。如:-250uA处。
    将另一件上限值放入探头内,观察微安表指针的位置。例如微安表指针指在+250uA处。
    将硬度的合格范围定为-250uA∽+250uA之间。
    将被测工件一一放入探头内,如果指针落在-250uA∽+250uA之间,则表示该件硬度值合格,反之不合格。
(二)   如仪器数显值和实际硬度值存在着曲线关系,一般采用一刀切法,或二刀切分选的方法。
(3)硬化层的分选
对于有些零件为了增加其抗磨性需要对其表面进行硬化处理,如表面渗碳氮化、局部高频淬火等。对经过表面处理后工件的硬化深度有一定的要求,如果硬化深度达不到设计时的工艺要求,则会影响工件的使用性能。因此,对硬化层深度的控制是非常必要的。
   由于硬化层深度的深浅与被测工件在探头内的激磁电流有着一定的对应关系,因此,通过对激磁电流变化量的测量就能反映硬化层的深浅。硬化层深度的具体分选方法可参照硬度分选的方法,所不同的是标准样件的选取,标准样件需要选取两件不同深度的硬化层工件,标准样件的选取方法可参照硬度标准样件选取方法中的第三方法。
 淬硬层深度的分选,对工件的状态有一定的要求。如表面光洁度较好,材料、硬度偏差不大,表面无缺陷等。
(4)含碳量的分选
对于一些碳素结构钢,如20#钢和25#钢,由于它们之间的含碳量较为接近。如20#钢含碳量国标为0.18∽0.23,25#钢含碳量为0.23∽0.28之间。因此在20#和25#中间有交叉重叠的现象,要准确区分它们,只有定量的测出它们的含碳量,大家才能准确的区分它们。至于在中间交叉的地方如何判断钢号,根据用户的习惯可判定为20#钢,也可判定为25#钢。
当然,对于钢号不相近的,如20#和45#也可用含碳量分选的方法进行定碳分选。
定碳分选的操作方法如下:
以20#和25#为例,在这两种钢种中分别取样化验,其中一根含碳量为0.18,作为1号样件,另一根为0.26,作为2号样件。
           选1#、2#为标准件,选择适当的电流档次和频率值,按照限制输入原则,选上门限值为0.30,上限值为0.28,下限值为0.18,下门限值为0.16.
           将1#件放入检测探头内,调整补偿旋钮使微安表指针指向“0”点左右。
           按右移键“→”三次,使“定碳”状态灯亮,按回车键“↓”两次,使“限值”状态灯亮,当数字显示区出现“H 1”时输入上门限值“0030”,按回车键“↓”一次;数字显示区出现“ˉˉ”时,输入上限值“0028”,按回车键“↓”;当数字区显示“_ _”时,输入下限值“0018”按回车键“↓”;当数字区显示“L O”时,输入下门限值“0016”。
           按“结束”键,再按右移“→”键,使预值灯亮,按回车键“↓”键,数字区显示“ 0 1”,输入1#标准件含碳量值“0018”,再按回车键“↓”键两次,数字区显示“0 2 ”,取出1#样件,放入2#样件,然后输入2#标准样件的含碳量值“0026”,按回车键“↓”两次,(数字显示区显示“0 3 ”,表示要输入第三根标准样件。在此,大家没有准备第三根样件,因此就不再输入)。
           按“结束”键,再按右移键“→”运行灯亮,再按回车键“↓”。此时数字显示区显示的是2#标准样件含碳量值“0026”。
           再将1#样件放入探头内,如果显示为“0018”,表示整个输入程序正确。
           依次将被测工件放入探头内,每一件工件的含碳量的值就可以在仪器上显示出来,同时有灯光和声音报警。
定碳分选应注意以下几个问题:
(1)    必须是碳素结构钢。
对于合金结构钢,由于合金元素的影响,则不能用定碳的方法判断工件的含碳量。
(2)    工件状态必须是供货状态即原材料。
(3)    工件表面不宜有较大程度氧化和碳化现象。
 
探头的种类及使用要求
探头又称传感器,探头选用的好坏与合适与否直接影响到分选结果。对于不同规格尺寸的工件,不同的表面状态,不同的热处理工件,对探头都有不同的要求。
探头的种类尺寸及适用范围如下:
1.套筒式探头
形状:空心圆柱体
标准探头内孔尺寸:Ф15Ф25,Ф50,Ф75,Ф100,Ф125,Ф150,Ф200,Ф250,Ф300,Ф350,高度:30-50mm
适用范围:线材、管材、棒材、汽车零部件、标准件、铸锻件、齿轮件等。
使用要求:应保证每一只被测工件在探头内位置相同,对于体积小及长度较短的工件为了保证工件在探头内的同一位置,需要定位装置。被测工件的体积一般要求占探头内孔体积90%以上检测效果好。
2.平面探头
形状:圆柱型
标准尺寸:直径×高度=Ф75×70 mm
特殊尺寸可以定做。
适应范围:轴承零部件、带钢、板材、机床轨道、较小的零部件等。
使用要求:对于小型零件,如轴承的内外圈,可以直接放在平面探头的检测面上即可。对于大面积的工件,如板材、带钢等,可直接将平面探头检测面放在其上即可。为了保证检测效果的准确性,应保证被检工件每次检测的位置和检测探头相对固定。对于体积小的工件需做探头夹具,以保证检测结果的准确性。
3.      笔式探头
形状:圆柱型
尺寸:直径 ×高度=Ф40×120mm
使用范围:可测量零件的局部硬度、体积较小的零部件。
使用要求:使用笔式探头,一般需要做笔式探头夹具,以避免因检测时探头和工件之间的位置不稳定而带来的测量误差。
4、方探头适合正方形、矩形、长方形等零部件。
5、非标探头
非标探头的内孔尺寸和高度可按工件具体尺寸和检测条件定制。
 
 
使用分选仪时应注意的事项
1)探头的选配 由于不同的工件表面状况对于磁性能的影响程度不一致因此需选配合适探头进行检测,这一点在硬度分选中尤为重要。
2)仪器“电流档次”(探头的激励功率)和“频率值”的选择是分选成功与否的关键。根据不同的检测工件应选择适当的“电流档次”和“频率值”。
3)标准样件的选取。标准样件是否能准确的选好,也是能否进行正确检测的关键。
A、硬件标准件选取的标准如下:
① 和被测工件是同种材料、同一尺寸、同一热处理工艺状态和炉号(如果用于热处理的炉温控制稳定、热处理工艺稳定,则不需要分炉号)。
    用机械式硬度计测量标准样件的硬度值应力求多测几点,并均匀的分布于工件表面,每一点的硬度值应均匀一致,在同一工件上点与点之间硬度值相关较大的不易做标准件,对于有明显的软点、软带、硬点、硬带也不易选为标准件。
    标准样件必须是无缺陷的工件。如:裂纹、气孔、褶皱等。
    两标准样件应有一定的差值,以洛氏硬度计算一般为3HRC以上为好。
B.硬度标准样件选取的方法:
① 用机械式硬度计找标准样件。用机械式硬度计测出一批工件,其中找出二件符合标准的标准样件。
    硬度分选仪找出标准样件。在一定的检测电流和频率下将一批工件逐件放入探头内,将在微安表上差别较大的两根取出,分别用机械式硬度计测出它们的硬度值,符合硬度样件选取标准即可为标准样件。(选取样件一般用该方法比较有目标,易于选到适合标准的样件)。
    对于一些较小或特殊形状的工件需要破坏后才能用机械式硬度计测量硬度值的工件,选取符合硬度标准的样件一般比较困难,在此情况下,可用硬度计和分选仪配合使用来进行。
具体方法如下:
                             1.              用分选仪找出磁导率差别较大的同一u A值上的工件各2件。(如在-350u A处的工件2件,在+350u A处的工件2件)。
                             2.              在以上各2件中分别取1件,破坏后用硬度计分别测出它们的硬度值。
                             3.              另外2件未被破坏的工件的硬度值就可以用已测得的2件硬度值来分别表示,未被破坏的2件即可用来做标准样件。
(4)    被测工件在探头中的位置。被测工件在探头中的位置非常重要,为了保证检测的准确性,对于套筒探头内孔尺寸大于被测工件尺寸,以及平面探头和笔式探头等均需要做定位装置,以保证每一只工件在探头里的位置一致。如果被测工件(管、棒、丝、带等)的长度﹥0.5米以上可将工件放置于探头内尺寸不小于0.3米以上的长度,必要时可根据客户的要求定做探头架和夹具。
(5)    被测工件必须和标准样件是同种材料、同种规格尺寸、同种热处理工艺状态和炉号。(允许批量中存在公差)
(6)    在硬度分选中,要用仪器数显值来表示工件的实际硬度值,必须在确认是单值关系时才可。如果是双值和多值关系,必须用一刀切法或二刀切分选后,在被选出的符合硬度范围内的工件才可用数显的方法来显示被测工件的实际硬度值。
(7)    分选仪所测得的数据都通过标准样件来进行间接测量,受到各种影响因素较大,因此有别于所规定的计量器具。
(8)    避免与高频、电焊机、腐蚀性气体同时使用。
(9)    仪器可连续工作,不受使用时间限制,在长时间测试同一种类工件时,每隔半小时复测一下调机时使用的样件,校对其原有指示值一次。对于使用平面探头和笔式探头等高灵敏度的探头一般要求分选一定数量的工件时就要检验一次。
 
八 敬告客户
1.本说明书只是粗略的先容了一些分选仪的使用方法,对于分选仪器的检测原理及详细的分选技术,请详细阅读《钢铁材质硬度无损分选技术》。
2. 该仪器不属于计量器具范畴,请用户在选购仪器时不要误将该仪器视作计量器具。仪器的检定工作,用户可通过对标准样件的检测来自行判定,如用户检定有困难,可直接送寄至同德科技进行检验。
3. 分选仪的准确性和被测材料的品种热处理工艺状态、炉号的批次、工件的表面状态有一定的关系。因此,用户在购买时,应按供方要求准备3—5件的工件,并用其他检测方法测出某一项指标(如硬度,含碳量,材料混料等)的具体数据,以便和分选仪所测得的数据进行比较,如果达到分选的准确度,用户可购买。
4. 仪器在使用过程中往往会出现误差现象,请用户不要着急,应仔细研究你的分选方法以及分选条件是否合适,然后再确定一个比较行之有效的分选方法。
5. 仪器应放在非铁磁性物质的工作台面上检测分选,在被测探头0.3米范围内不应有除正被测这一工件之外的其他导磁性物体。
6. 仪器在使用交流电源的情况下,就可向电池充电,每次充电时间应不低于8-12小时,每充电一次,机器备用电池即可正常使用8小时左右。
7.分选仪可开发的检测项目非常广泛,需要使用者具备一定的物理学,材料学,热处理学,无损检测技术的常识,同时又能熟练的使用仪器才能更好地为服务。
九 仪器硬件故障的排除
1. 插上电源,仪器无显示。
   查看仪器后面板上控制电源的开关是否拨向交流档位,如果已拨向交流档位,查看仪器后面板在交流电源插座处的保险丝是否损坏,如未损坏,请和同德科技联系。
2. 未插交流电,仪器无显示。
   查看仪器后面板上电源的开关是否拨向直流档位,如果拨向直流档位仍无显示,电池电量可能已耗干,需充电。如果充电数小时后仍无电,请和同德科技联系。
3.接通电源,插上探头(空载),电流表指针及数字显示区的数字不固定,并有逐渐走动和数字变化,说明仪器已有漂移现象,检查探头内部是否浸油和浸水,如无浸油和浸水现象,请和同德科技联系。如有浸油和浸水现象,请将探头上的油和水擦干,再试。
4. 接通电源,插上探头(不放件),仪器指针应指向微安表的“0”处,如仪器微安表上的指针偏转于一侧(左侧或右侧),检查探头是否和仪器连接好,可将探头插头拔下,按照探头插头和插座对齐的方式,重新连接。如果不能排除上述现象,请和北京同德创业科技有限企业联系。如果排除上述现象,证明前面一副探头已损坏。 

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