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TC-III型鋼鐵材質硬度無損分選儀操作方法
日期:2025-08-30 18:35
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摘要:
TC-III型鋼鐵材質硬度無損分選儀操作方法1. TC-Ⅲ型智能化無損分選儀是北京同德創業科技有限公司的系列化升級換代產品。主心臟由英特爾公司的單片計算機作為主要信號數據處理與控制,外圍器件采用COMS中小規模集成電路,具有功耗低,抗干擾能力強等優點。
2.儀器采用電磁檢測的原理,利用被檢測件和標準件進行比較的方法來間接檢查工件質量的好壞。
3. 儀器操作智能化。選擇任一功能時,都有選擇狀態燈指示,所需輸入數位有明暗跳動。當把標準樣件值通過鍵盤輸入給儀器進行相關的程序設定后,儀器進行正常的工作,快速準確顯示被測值。
4. 一機多用。在一定的條件下,適用于鋼種混料分選、定碳分選、熱處理狀態混料分選、鋼鐵件熱處理后硬度分選、硬化層深度分選、缺陷分選等。
5. 分選速度快。800-1500件/小時(視工件的大小)
6. 非破壞性檢查。對被檢測件無損傷,不留痕跡。可對零部件進行100%檢測。
7. 對工件表面粗糙度無特殊要求,對工件形狀無特殊要求。
8. 直觀性強。可用數據顯示被測工件的硬度值、含碳量、鋼種、硬化層的深度等。
9. 在超上限、合格、超下限時有聲音報警的三種不同顏色燈顯示。
10. 可采用套圈式矩形、筆式、平面式探頭,也可根據客戶需求配接為特殊工件設計的專用探頭。
11. 儀器小型化,重量輕(9Kg),便于攜帶。
12. 具有交直流兩用功能。機內設備有7AH可反復充放電數千次的免費維護電池,充電方法簡單,在使用220V交流電時可給機內電池充電,機內設有恒壓自動充電裝置。若直流電池電壓不足時,直流電池電壓批示表自動指示,低于10V電池電源自動切斷,電池充足電后自動停止充電,不必擔心損壞電池。
13. 使用機內電池時,可避免因交流電網的污染而產生的干擾,適合在野外使用。
14. 儀器可供選用頻率范圍寬,共有99中頻率可供選擇,頻率每檔相差10Hz,提高了儀器檢測的范圍和靈敏度。
15. 儀器后面板設有超上限、合格、超下限輸出插孔,為連接自動檢測線提供方便。(此項為選擇件)
二 使用范圍
1. 不同鋼種的混料分選及鋼種鑒別
使用條件:同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態。
(1) 碳素結構鋼之間的混料分選。
例如:35號、40號與45號三種鋼種混料,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結構鋼之間的混料分選。
例如:35號、35Cr、35CrMo三者相混,可分為三堆。又如GCr15、GCr15SiMn與45號鋼、20號鋼、20 Cr和20MnTi,65號、65Mn與65 Si2Mn等等。判斷具體鋼號需要已知鋼號的標準樣件。;45Cr
(3) 含合金元素相同,含碳量不同的鋼種混料分選。
(4) 對含碳量不同,合金元素也不同的混料分選。
如:20Ct與45號鋼,GCr15與Ts,W6Mo5Cr4V;與W9Mo3Cr5V等可準確分選。判斷具體鋼號需要已知鋼號的標準樣件。
2. 同一熱處理工藝,同一規格尺寸的碳素結構鋼原材料的碳含量超標的分選
如:45號鋼,發現含碳量范圍為0.35-0.55%C,要求去除超過0.42-0.50%C的不合格件,需要兩件已知含碳量,且有明顯差別的標準件。
3. 同一種鋼材料、同一規格尺寸、同一熱處理狀態的分選及各自狀態的鑒別同一鋼種,不同熱處理狀態之間的分選。
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,儀器可準確分選。
4. 同一鋼種材料、同一規格尺寸、同一熱處理狀態和爐號的工件硬度檢測與分選
(1)鑄鐵件。如球墨鑄鐵,耐磨鑄鐵和可鍛鑄鐵件等硬度的分選。
(2)粉末冶金。
(3)鋼鐵件。
①任何鋼種的正火及退火件硬度檢測與分選。
②任何鋼種的淬火,淬火+低溫回火件的硬度檢測與分選。
③任何鋼種的淬火+中、高溫回火件的硬度檢測與分選。
④調質件的硬度分選。
5. 在一定條件下,對鋼鐵件“過熱” 、“過燒”及嚴重脫碳工件的分選
6. 在一定條件下對工件的缺陷(裂紋、氣孔、夾雜等)的分選。
三 檢測原理和儀器結構
1.檢測原理
“TC-Ⅲ型儀”是檢測鋼鐵材料與零部件的相對導磁率的一種電子儀器,用TC-Ⅲ型儀器進行鋼鐵材料混料分選、硬度分選、缺陷分選等無損檢測的依據是:在一定條件下,鋼鐵件的導磁率與其成分、組織結構等之間存在著緊密的直接相關性,而鋼鐵件的機械性能如材料、硬度等與其成分,組織結構之間也存在相關性,因此鋼鐵的導磁率與硬度、材料、缺陷等之間也存在間接相關性,即儀器對硬度、材料混料、裂紋等進行分選的原理。
2. 儀器結構及各功能器件的簡介
“TC-Ⅲ型儀”設計原理方框流程圖(如圖1)。主要由單片機作為主心臟控制儀器工作,并協調其他各部分電路,其他部分電路有自動恒流恒壓充電;探頭會信號Ⅰ與Ⅱ的合成、檢波、放大、信號處理;多路穩壓電流激勵頻率選擇:上限、合格、下限,輸出信號電路;由七位數字顯示,七位狀態功能顯示,三只限值報警燈組成計算機輸出窗口;而十六只按鍵作為計算機的輸入窗口。
TC-Ⅲ型儀器前面板(圖2)及后面板(圖3)各器件功能和作用如下:
1. 微安表
用來觀察靈敏度的高低,即表示各種檢測項目中工件與工件之間的導磁率(硬度、材料、含碳量、硬化層的深度、缺陷大小等)差值的高低。
2. 用于顯示電池電壓的高低。
3. 補償旋扭。用于調整微安表指針位置。
4. “電流”撥碼盤
用于選擇探頭功率的強度,共分十檔,依次排序為1、2、3、4、5、6、7、8、9、0,1檔電流小,0檔電流大。電流檔位越高,檢測的靈敏度就越高。當硬度、材料等差值在微安表上或數據上反映不夠明顯時,可增加電流的檔次,以便選擇佳的檢測靈敏度。
5.復位。
在調試儀器或正常運行時,按此按鈕,儀器處于重新予值狀態。
6. 七位數碼顯示(a b c d e f g)
在不同的狀態下,分別用于顯示檢測頻率、感應電流值、工件號、符號、硬度值、含碳量值、鋼種、硬化層深度等。
● a、b位在不同的分選功能下所顯示內容表示的含義不同,可歸納為如下幾種:
①表示檢測頻率的大小
打開儀器電源后,a、b位出現數據1.0,表示開機時的檢測頻率,頻率值為1.0×100;a、b位的數據可以通過鍵盤上的數字進行改變,改變了數據也就改變了檢測頻率的大小,頻率的大小可根據實際需要進行改變;在a或b右下方的光點不表示小數點,只起光標作用,當圓點在a或b數字的右下方時可通過數字鍵改變此位置處的數據。
② 表示工件號碼
在進入鋼種分選或硬度分選需要輸入標準樣件時,a、b出現的數據表示樣件的號碼。
③顯示“限值”符號
顯示“H 1”,表示上門限。
顯示“--”,表示上限。
顯示“__”,表示下限。
顯示“L O”,表示下門限。
④在顯示硬度值、鋼號、含碳量、硬化層的深度時,a、b位無顯示內容。
● c位為符號位,正號不顯示,負號顯示為“-”
● d、e、f、g四位在不同的分選功能下顯示內容所表示的含義不同,可歸納為如下幾種:
① 開機時,在末位接入探頭的情況下,d、e、f、g四位數字顯示0000.
② 開機后,在已連接好探頭,且探頭內無工件的情況下,d、e、f、g四位數字表示的是探頭在空載狀態下的感應電流值,顯示0000或其他數據(如0012)。
③ 開機后,當探頭內放入工件時,d、e、f、g四位共同顯示的是被測工件磁通量的感應電流值,如0162。
7. 十六只輸入鍵。
“0-9”十個數字鍵,用于輸入數字。“0”和“1”是雙功能鍵,在輸入位選擇到需要輸入“+”“-”符號時,數字鍵“0”代表“+”,數字鍵“1”代表“-”號(此功能只有在進行鋼種分選時才起作用)。
“←”為左移鍵;“→”為右移鍵,用于移動需要改變數據的位置(當移動到有明顯數據跳動的位置時,就可以改變此處的數據),改變檢測項目和進入限值、預值和運行狀態。
“↑”為上翻閱鍵,用于向上檢查所輸入的數據。
“↓”為雙功能鍵,即可以作為下翻閱鍵,用于向下檢查所輸入的數據;也可以作為確認鍵,用于對所輸入數據、檢查項目、限值和預值狀態的確認。
“DEL”為刪除鍵,用于刪除輸錯的標準樣件的數據。
“結束”鍵用于對限值、預值過程完成的確認,以及對結束分選工作的確認。
8. A “頻率”指示燈
用于表示進入頻率狀態顯示,頻率指示燈顏色為紅色,該燈為長亮燈,開機即亮。
頻率調節范圍:10Hz-990 Hz。
頻率調節:頻率小調節單位為10 Hz。對于不同的工件、不同的檢測項目、不同的工件表面狀態應選擇適當的檢測頻率,通過對頻率的調整可以提高儀器檢測的準確性和靈敏度。選擇頻率一般遵循以下原則:檢測表面硬度一般采用較高頻率(300XHz以上),分選鋼種、定碳、硬化層的深度等一般采用低頻(300 Hz以下)。
B.“硬度”指示燈
用于表示進入“硬度分選”狀態顯示,硬度指示燈的顏色為綠色。只有在進入硬度分選程序時此燈才亮起。
可進行硬度分選的種類:根據標準樣件的硬度值,可顯示和標準樣件同樣的任意一種硬度值。如:洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度等。
硬度分選程序
(1) 按右移鍵“→”,硬度燈亮,再按“↓”鍵,限值燈亮,再按“↓”(進入設定硬度顯示的范圍和硬度超標報警范圍),當出現“H 1”時,輸入上門限值,再按“↓”確認;當出現“--”;出現“__”輸入下限值,按“↓”確認,當出現“L O”時 ,輸入下門限值,按“結束”鍵完成限值過程。輸入上限值,按“↓”確認
(2) 再按右移鍵“→”,預值燈亮,按“↓”鍵確認;當出現“0 1 ≡”時,輸入1號標準樣件的實際硬度值,按“↓”鍵確認,再按“↓”鍵一次,當出現“0 2 ≡”時,將1號件取出,放入2號標準樣件,輸入2號標準樣件的實際硬度值,按“↓”鍵確認;再按“結束”鍵(完成硬度顯示范圍和報警范圍的設定)。
(3) 按右移鍵“→”,運行燈亮,按“↓”鍵確認,這時顯示的就是2號標準樣件的硬度值。
(4) 將被測工件逐一地放入探頭內,開始進行分選工作。根據屏幕上所顯示的符號、數據大小或報警指示,將工件分類存放。
C. “鋼種”指示燈
用于表示進入“鋼種分選”狀態的指示,該燈的顏色為綠色,只有在進入鋼種分選程序時,此燈才亮起。
鋼種分選可用觀察電流表指針落點位置和進入鋼種分選程序兩種方法,應用鋼種分選程序進行分選需要通過觀察混料工件在探頭內被感應的電流值大小規律,找出分選的界限范圍。
鋼種分選程序:
(1) 按右移鍵“→”兩次,使鋼種燈亮,再按“↓”鍵,限值燈亮,再按“↓”鍵,進入鋼種分選的界限范圍的設定,當出現“H1”時,輸入上門限值,按“↓”鍵確認;出現“- -”時,輸入上限值,按“↓”鍵確認;出現“_ _”輸入下限值,按“↓”確認;出現L O”時 ,輸入下門限值,按“結束”鍵完成限值過程。
(2) 再按右移鍵“→”,運行燈亮,按“↓”鍵確認。
(3) 將被測工件放入探頭內,開始進行分選工作。根據屏幕上顯示的符號、數據大小或報警指示,將工件分類存放。
具體的分選方法,在下一章中將舉例詳細介紹。
D.定碳指示燈
用于表示進入“定碳分選”狀態的指示,該燈的顏色為綠色,只有在那進入“定碳分選”程序時,此燈才亮起。
“定碳分選”只有在被測工件全部是碳素結構鋼,而且是原材料的情況下才可應用。
“定碳分選”的程序:
(1) 按右移鍵“→”兩次,使“定碳”燈亮,再按“↓”鍵,限值燈亮,再按“↓”鍵,進入定碳分選的合格范圍設定,當出現“H1”時,輸入上門限值,按“↓”鍵確認;出現“- -”時,輸入上限值,按“↓”鍵確認;出現“__”輸入下限值,按“↓”確認;出現L O”時 ,輸入下門限值,按“結束”鍵完成限值過程。
(2)再按右移鍵“→”,預值燈亮,按“↓”鍵確認,當出現“0 1≡”時,輸入1號標準樣件的實際含碳量值,按“↓”鍵確認;再按“↓”鍵一次,當出現“0 2 ≡”時,將1號件取出,放入2號標準樣件,輸入2號標準樣件的含碳量值,按“↓”確認;再按“結束”鍵(完成硬度顯示范圍和報警范圍的設定)。
(3)再按右移鍵“→”運行燈亮,按“↓”鍵確認。
(4)將被測工件逐一放入探頭內,開始進行分選工作。根據屏幕上所顯示的數據將工件分類存放。
E 限值指示燈
用于表示進入標定工件合格范圍或分選界限的設定。該燈的顏色為綠色,只有在確認進入所需分選的項目時,此燈才亮起。
當進入限值程序時,依次會出現以下的符號:
顯示“H 1 000.0”表示需要輸入上門限值。
顯示“ˉˉ000.0”表示需要輸入上限值。
顯示“- - 000.0”表示需要輸入下限值。
顯示“L O 000.0”表示需要輸入下門限值。
輸入限值數據的大小應遵循如下原則:上門限≥上限≥下限≥下門限。
9. 下限報警輸出接口。(選用)
10. 合格報警輸出接口。(選用)
11. 上限報警輸出接口。(選用)
12.探頭插孔I,連接探頭。
13. 探頭插孔Ⅱ,連接探頭。
14. 交流電源插座,連接220V,50Hz,接地電源(內置保險絲及備用1A保險絲一支)。
15. 交流、直流、關閉電源(可選擇供電方式或開關機)。
四 技術性能
(一)分選精度
1. 鋼種分選
碳素鋼結構:0.03%C
合金結構鋼:如35CrMo與40Cr,42CrMo與40Cr, GCr15與G20CrMo等在一定條件下可準確分選。
碳素結構鋼與合金結構鋼:在一定條件下準確分選。
其他導磁鋼鐵材料:在一定條件下準確分選。
2. 硬度分選
布氏硬度:±10HB; 洛氏硬度:±1HRC。要達到以上精度需滿足一定的檢測條件。
3. 熱處理狀態的分選
在滿足檢測條件的情況下,可準確分選。
4. 過熱、過燒、裂紋、組織結構差異分選準確率視被測條件及客戶所要求的標準而定。
5. 硬化層深度
在一定條件下,精度可達到±0.2mm。
(二)分選速度
800-1500件/小時。
(三)工作電源及功耗
1. 交流50Hz、220V、 ±10%。
2. 直流電源,直流電池充電一次可連續工作10 小時以上。
3.功耗:200W
(四)使用環境
1. 環境溫度:﹣10℃-40℃
2. 相對濕度:<75%
3. 應避免在高、中頻淬火爐,電焊機,腐蝕性氣體,強磁場等場所使用。
五 分選前的準備工作及分選實例
(一)分選前的準備工作
1. 選用合適的探頭
根據被測工件的規格尺寸、形狀及表面狀態,選擇不同的檢測探頭。探頭選用的合適與否非常重要,將會直接影響到測試結果(見目錄六)。
2. 將儀器置于非金屬桌面上,選好的兩只探頭可分別插入探頭Ⅰ插座和探頭Ⅱ插座中。注意將探頭插頭和儀器插座上的凸槽口對齊并插入。
將儀器電源連接線插頭插入儀器后面板上電源插座中,再將另一端插頭插入220V、50Hz單項交流電源插座中。使用交流電時將儀器后面板上電源開關撥到交流位置,此時儀器接通電源。如用機內電池供電需將儀器后面板上電源開關撥到直流位置。
3. 儀器通電后,在兩只探頭中可任選一只為檢測探頭,另一只則為對稱探頭,在兩只探頭中都放入被測工件,對稱探頭中所放入的工件在檢測過程中不要挪動探頭的位置或改變工件在探頭中的位置。每次放入檢測探頭中工件的位置相對探頭位置應一致,必要時需做夾具,以確保工件在探頭中位置的同一。
筆式探頭和平面探頭為單探頭,無檢測和比較探頭之分。在檢測時需將工件的位置相對探頭的位置保持一致,根據工件的形狀和大小需做夾具。
4. 選擇檢測頻率的大小。
在檢測中對于不同的工件,為了使儀器的靈敏度和檢測精度佳,通常需要改變檢測頻率。
方法如下:如需將頻率調整為170 Hz,可按數字鍵“1”,再按數字鍵“7”,在“a、b”位置即顯示“17”,此時檢測頻率就變成了170 Hz,頻率設定數值的大小取決于被測工件所需檢測的項目和工件的表面狀態而定。一般而言,分選材料頻率用低頻率“30Hz-170 Hz”為佳,分選硬度一般用200 Hz左右,裂紋用高頻。
5. 選擇檢測電流值
檢測電流的大小直接影響到檢測的靈敏度,如何選擇佳的檢測電流,應視被測工件的具體條件而定。如:要將30#鋼和45#鋼分開,如果電流檔次選1檔,這時兩根樣件30#鋼和45#鋼在微安表上的差值為3小格150uA左右,用眼睛觀察并不明顯,這時可將電流檔次增加為5檔,在微安表上兩根樣件分別對應于“-250”和“250”處,這時靈敏度就增加了,用眼睛觀察較為明顯,要使靈敏度更高,可再增加電流檔次,直到覺得滿意為止。
6.當探頭中被放入工件后,儀器前面板上微安表的指針可能會偏轉于微安表的左側或右側。旋轉補償旋扭,使微安表的指針指向微安表中間位置“0”處。
7. 選擇好適當的電流和頻率后,調整好補償旋鈕,就可以進入分選的下一步工作了。
以上操作,不論硬度、鋼種、定碳、裂紋、淬硬層深度的分選,都是進入分選前的一項必須準備的工作。
(二)儀器操作實例
1. 鋼種鑒別和混料分選(按本節中1的有關程序做好儀器調試前的準備工作)。
(1)兩種鋼號的混料分選
1. 已知兩種鋼號的混料分選,兩種鋼號各有三件樣件
目的:將一批混入40Cr正常鋼號中的另一種鋼號45#鋼分選出來,并鑒別出各自的鋼號。鋼種規格尺寸:Φ15×70mm表面未加工的有銹棒料。
分選操作步驟:
(1) 根據混料規格尺寸,選擇由20mm規格的套筒探頭,選擇頻率70Hz,開機后,儀器a、b位置顯示1.0表示100 Hz,可按數字鍵“0”再按數字鍵“7”, a、b位顯示07,頻率為70 Hz.
(2) 根據工件情況初選電流檔位6檔。
(3) 取45#材料的1號樣件放入檢測探頭中。
(4) 旋轉補償旋鈕使微安表指針位于-410μ A處左右(面對微安表的左側刻度)。
(5) 取出45#材料樣件,放入40Cr材料的4號樣件,這時微安表的指針位于350μ A處(面對μ A右側刻度)左右。
(6) 然后將六根樣件一次重新放入檢測探頭內,將1號件放入探頭內,按回車鍵“↓”,a b出現01,待數據穩定后按回車鍵“↓”,a b出現03,按以上方法操作,a b出現06,c、d、e、f、g位出現0162,按“↑”和“↓”鍵反復檢查1-6號工件的測試結果,并用筆記下結果(記錄結果如表一所示),按“結束”鍵,a b位顯示07.根據表一的數據,可以看出兩種材料在微安表上和數字顯示上反映的差別非常明顯,因此所選擇的電流值、頻率值以及探頭的規格較為理想。
(7) 根據表(一)的數據,可以用兩種方法進行分選。
① 用微安表指針所指示的值進行分選,具體方法為以微安表上刻度“0”為界限,依次將工件放入探頭內,微安表的指針相應的偏轉在微安表刻度“0”的左邊為45#材料,右邊即為40Cr材料。此種方法直觀明了,一般客戶樂于采用。
② 用數字顯示區的數值并進入鋼種分選程序進行分選。
根據表(一)的微安表上的指針指示值和數據區的數據可以看出45#鋼的3號件與40Cr料的4號件之間有明顯的斷帶區域,即在±126之間無工件。因此在3號工件數值區附近大于-162處約-100處設為下限,在1號工件數值小于-162約-200處設為下門限,在4號工件數值區附近小于+162處約為+100處設為上限,在6號工件數值區附近大于+162處約+200處設為上門限 。
表(一)
鋼號 | 工件號 | 微安表顯示 | 數字顯示 | ||||||
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 |
分選的具體操作方法:
按“→”鍵,硬度燈亮,再按一次“→”鍵,鋼種燈亮,這時按回車鍵“↓”,限值燈亮,再按“↓”鍵一次,這時進入限值狀態,按“↓”鍵,a b位顯示H1,輸入上門限值0200,按“↓”鍵,a b位顯示--,輸入上限值0100,按“↓”鍵,a b位顯示_ _下限值-0100,按↓”鍵,a b位顯示L O,輸入下門限值-0200,按“結束”鍵,a b位顯示07(07表示檢測頻率為70 Hz),按“→”鍵運行燈亮,按“↓”鍵,進入運行(檢測)狀態(如果數字區顯示“Err”,說明門限值輸入錯誤,可按“結束”鍵,按“→”鍵,再按“↓”鍵進限值輸入功能,修改后,按“結束”鍵,a b位顯示07,按“→”鍵進入運行狀態,如果未出現“Err”表示輸入程序正確,即可進行分選工作。),依次將被測工件放入探頭,如果c d e f g五位符號和數字區有負數字顯示,同時下限報警燈亮并有報警聲,該件即為45#鋼,如果c d e f g五位符號和數字區有正數字顯示,同時上限報警燈亮并有報警聲,該件為40Cr材料。
2. 已知兩種材料,沒有標準樣件材料的混料分選
混料狀態:鋼種規格尺寸:Φ18×70mm 表面狀態:加工的棒料,數量20000件。
目的:將兩種鋼號分開,鑒定各自的鋼號。
分選步驟:先將混料分成兩堆,如甲堆和乙堆,在甲乙兩堆中各取一根進行化驗,如甲堆中的一根化驗后為45#鋼,,則代表甲堆材料為45#鋼,如乙堆中的一根化驗后為40Cr材料,則代表乙堆材料為Cr材料。
操作方法:
(1) 按照混料材料狀態,初選電流檔次為5檔,頻率為170 Hz,Φ20的套筒探頭。
(2) 在混料材料中,任取一根放入探頭內,旋轉補償旋鈕使微安表指針指向“0”點,然后將被測工件放入探頭內,如果指針落在微安表“0”附近,則表示為同種材料,堆放成一堆(甲堆)。如指針不落在微安表“0”附近,并和微安表的“0”點處相距成一個較大距離,則表示為另類材料,堆放成另一堆(乙堆)。為了確認分選的正確,在分選初期,可在甲堆和乙堆中各取幾件µ A值差距大的進行化學分析,如果分選的正確,則按此方法,直至將該批材料分選結束為止。如果分選的不正確,需要重新調整儀器的檢測頻率和電流檔次,直至分選正確為止。
(3) 全部分選結束后,在每一堆中再抽樣化驗,確定分選結果100%正確。
(2)三種鋼材的混料分選
1. 已知三種鋼號的混料分選。已知三種鋼號中各有三件樣件
混料狀況:鋼種規格尺寸:Φ45×100mm 表面狀態:未加工的有銹棒料,數量:10000件。
目的:將一堆混有40 Cr,35#鋼,20#鋼三種材料的鋼材分成三堆。并鑒定每一堆的鋼號。
操作步驟:根據工件尺寸,選用Φ50套筒探頭,初選電流7檔,頻率70 Hz,從樣件中找出35#鋼的樣件,放入探頭中,放置補償旋鈕,使微安表的指針指向“0”刻度附近,取出標準樣件,依次將其余樣件放入探頭內,并將有關數據按“↓”鍵記錄下來,得到以下表格(二)上的數據。
表(二)
鋼號 | 工件號 | 微安表顯示 | 數字顯示 | ||||||
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 |
從表格(二)上數據可以看出35#和40 Cr,35#和25#之間有明顯差別,(3號與9號件之間,1號與4號之間有明顯的空白區)。
以3號與9號件,1號和4號件在微安表上指示值〔-50+(-350)〕÷2=-200和(50+350)÷2=200處為分界線,依次將被測工件放入探頭內,微安表的指針相應的偏轉在微安表刻度:-500和-200之間為20#鋼;-200和+200之間為45#鋼;+200和+500之間為40 Cr材料。
2. 進入鋼種分選程序,用數字顯示數值進行分選
根據表(二)的數據,可以將限制范圍設定為:上門限值為+300,上限值為+90,下限值為-90,下門限值為-300.
具體操作方法如下:
按“→”鍵,硬度燈亮,再按一次“→”鍵,鋼種燈亮,這時按回車鍵“↓”,限值燈亮,再按“↓”鍵一次,這時進入限值狀態,按“↓”鍵,a b位顯示H1,輸入上門限值0300,按“↓”鍵,a b位顯示“--”,輸入上限值0090,按“↓”鍵,a b位顯示“- - ”下限值-0090,按↓”鍵,a b位顯示L O,輸入下門限值-0300,按“結束”鍵,a b位顯示07(07表示檢測頻率為70 Hz),按“→”鍵運行燈亮,按“↓”鍵,進入運行(檢測)狀態(如果數字區顯示“Err”,說明門限值輸入錯誤,可按“結束”鍵,按“←”鍵,再按“↓”鍵進入限值輸入功能,修改后,按“結束”鍵,a b位顯示07,按“→”鍵進入運行狀態,如果未出現“Err”表示輸入程序正確,即可進行分選工作。),依次將被測工件放入探頭,如果c d e f g五位符號和數字區有負數字顯示,同時合格燈亮,該件即為35#鋼,如果c d e f g五位符號和數字區有數字顯示,同時上限燈亮并有報警聲,該件為40Cr材料。如果c d e f g五位符號和數字區有數字顯示,同時下限燈亮并有報警聲,該件即為20#鋼.
3. 已知三種鋼材混料,但不知是何種鋼號的分選。
采用二步分選法。采用二步分選法電流檔次寧高勿低,取電流檔次“0”檔,頻率70 Hz.
步,在一批混料材料中,任取一根作為標準件,調補償旋鈕使微安表指針指向“0”處附近,則表示為同種材料,如指針不落在微安表“0”附近,且遠離“0”點,并形成一個較大的空帶區,則表示為另類材料。
**步,在被分出去的另類材料中,任取一件作為標準件,調補償旋鈕使微安表指針指向“0”處,如果指針落在“0”處附近,則為一種材料,相反則為另一種材料。
至此,我們可將該堆混料分為三堆。為了準確判斷每一堆材料的鋼號,可在每一堆材料中任選幾根進行化驗,以確定該堆材料的鋼號。如果已知三種材料混料也可以根據磁導率的原理來判斷材料的品種,用這種方法需要有一定分選經驗的人員才能判斷。
(2)鋼鐵件硬度的分選
由于熱處理工藝的原因,鋼鐵件的硬度與分選儀的數值之間存在著單值,雙值,甚至多值等關系。因此,利用分選儀進行硬度分選前,必須先用一批已知硬度值的標準樣件來給儀器定標,通過微安表上的數據和數字顯示區顯示出來的數據來判斷通過每一件樣件的實際硬度值和儀器上所反映出來的數據是否有一定的對應關系后,我們便可以進行硬度的分選工作。
可鍛鑄鐵硬度的分選(近似直線關系)。
1. 被測件名稱、規格尺寸、硬度要求范圍及樣件的準備。
名稱:KT-33-81管接頭
外形尺寸:Φ40×60mm
硬度要求范圍:HB(120-170)
樣件準備:準備5根標準樣件,用布氏硬度計在樣件的四周均勻打3點,并分別計算出每一根樣件的硬度值并標號。(見注意事項,標準樣件的選取)
1# HB160 ,2# HB150,3# HB135,4# HB195,5# HB180
2. 分選步驟:
(1) 根據被測件外形尺寸,選內徑為Φ50的套筒探頭1付。
(2) 將探頭和儀器連接好。
(3) 初選電流5檔,頻率110 Hz.
(4) 從5件樣件中找硬度差值大的工件,其中3#和4#差值為大。將3#放入探頭中,調補償旋鈕,使微安表指針至“100”點處,取出3#再放入4#.這時微安表指針的位置為“+100”處(如果5件中硬度差值大的兩件在微安表上對應的位置距離小,可增加電流的檔次,調整適當的頻率,以增加距離,提高觀察的直觀性,使儀器在檢測該批零件時靈敏度為合適),儀器靈敏度較好,依次放入其他3件樣件,它們各次在微安表上所對應的位置和數顯電流值如表(三)。
表(三)
示值 工件號 | 微安表指示(μ A) | 數顯電流值 | 實際硬度HB |
1 | 250 | 96 | 160 |
2 | 180 | 72 | 150 |
3 | 100 | 42 | 135 |
4 | 400 | 164 | 195 |
5 | 340 | 136 | 180 |
根據以上表格數據,可以用坐標圖來看儀器的示值和被測工件實際硬度值之間的對應關系,如圖:
從上圖可以看出被測5件管接頭的實際硬度值和儀器所測出的電流值之間基本上存在著一定的對應關系(單值關系),即工件的實際硬度高,儀器所顯示的磁通量的電流值就越高,因此可以進行分選。
(5) 進入硬度分選操作程序:
① 選3#、4#為標準樣件,電流檔次和頻率值不變,按照限值輸入的原則,選上門限值為200HB,上限值為170HB,下限值為130HB,下門限值為100HB。
② 將3#件放入檢測探頭內,調整補償旋鈕使微安表指針指向100uA處左右。
③ 按“→”鍵使“硬度”狀態燈亮,按“↓”兩次,限值狀態燈亮,當數字顯示區出現“H1”時輸入上門限值“0200”,按回車鍵“↓”一次;數字顯示出現“ˉˉ”時,輸入上限值“0170”,按回車鍵“↓”;當數字區顯示“_ _”時,輸入下限值“0130”按回車鍵“↓”;當數字區顯示“L O”時,輸入下門限值“0100”。
④按“結束”鍵,再按“→”鍵,使預值燈亮,按“↓”鍵,數字區顯示“ 0 1≡”,輸入3#標準件硬度值“0135”,再按“↓”鍵兩次,數字區顯示“0 2 ≡”,取出3#樣件,放入4#樣件,然后輸入4#標準樣件的硬度值“0 1 9 5”,按“↓”鍵兩次,(數字顯示區顯示“0 3 ≡”,表示要輸入第三根標準樣件。在此,我們沒有準備第三根樣件,因此就不再輸入)。
⑤按“結束”鍵,按“→”鍵,運行燈亮,再按“↓”鍵一次,此時數字顯示區顯示的是4#標準件“1 9 5”。
⑥再將3#樣件放入探頭內,如果顯示的是“1 3 5 ”,表示整個輸入程序正確。
⑦依次將被測工件放入探頭內,每一件工件的硬度值就可以在儀器上顯示出來,同時有燈光和聲音報警。
同理,對于其他工件存在近似直線關系的均可以用此方法進行分選。
(一) 在正常的分選工作中,我們常常是通過觀察硬度值相對應微安表指針的位置而進行分選。因為這種分選方法比較直觀,快捷。觀察微安表指針的位置的具體方法如下:
① 用機械式硬度計找出兩件標準樣件:一件為上限值,另一件為下限值。
② 將下限值標準件樣件放入探頭內,通過補償旋鈕將微安表的指針調到微安表刻度上某一點。如:-250uA處。
③ 將另一件上限值放入探頭內,觀察微安表指針的位置。例如微安表指針指在+250uA處。
④ 將硬度的合格范圍定為-250uA∽+250uA之間。
⑤ 將被測工件一一放入探頭內,如果指針落在-250uA∽+250uA之間,則表示該件硬度值合格,反之不合格。
(二) 如儀器數顯值和實際硬度值存在著曲線關系,一般采用一刀切法,或二刀切分選的方法。
(3)硬化層的分選
對于有些零件為了增加其抗磨性需要對其表面進行硬化處理,如表面滲碳、氮化、局部高頻淬火等。對經過表面處理后工件的硬化深度有一定的要求,如果硬化深度達不到設計時的工藝要求,則會影響工件的使用性能。因此,對硬化層深度的控制是非常必要的。
由于硬化層深度的深淺與被測工件在探頭內的激磁電流有著一定的對應關系,因此,通過對激磁電流變化量的測量就能反映硬化層的深淺。硬化層深度的具體分選方法可參照硬度分選的方法,所不同的是標準樣件的選取,標準樣件需要選取兩件不同深度的硬化層工件,標準樣件的選取方法可參照硬度標準樣件選取方法中的第三方法。
淬硬層深度的分選,對工件的狀態有一定的要求。如表面光潔度較好,材料、硬度偏差不大,表面無缺陷等。
(4)含碳量的分選
對于一些碳素結構鋼,如20#鋼和25#鋼,由于它們之間的含碳量較為接近。如20#鋼含碳量國標為0.18∽0.23,25#鋼含碳量為0.23∽0.28之間。因此在20#和25#中間有交叉重疊的現象,要準確區分它們,只有定量的測出它們的含碳量,我們才能準確的區分它們。至于在中間交叉的地方如何判斷鋼號,根據用戶的習慣可判定為20#鋼,也可判定為25#鋼。
當然,對于鋼號不相近的,如20#和45#也可用含碳量分選的方法進行定碳分選。
定碳分選的操作方法如下:
以20#和25#為例,在這兩種鋼種中分別取樣化驗,其中一根含碳量為0.18,作為1號樣件,另一根為0.26,作為2號樣件。
① 選1#、2#為標準件,選擇適當的電流檔次和頻率值,按照限制輸入原則,選上門限值為0.30,上限值為0.28,下限值為0.18,下門限值為0.16.
② 將1#件放入檢測探頭內,調整補償旋鈕使微安表指針指向“0”點左右。
③ 按右移鍵“→”三次,使“定碳”狀態燈亮,按回車鍵“↓”兩次,使“限值”狀態燈亮,當數字顯示區出現“H 1”時輸入上門限值“0030”,按回車鍵“↓”一次;數字顯示區出現“ˉˉ”時,輸入上限值“0028”,按回車鍵“↓”;當數字區顯示“_ _”時,輸入下限值“0018”按回車鍵“↓”;當數字區顯示“L O”時,輸入下門限值“0016”。
④ 按“結束”鍵,再按右移“→”鍵,使預值燈亮,按回車鍵“↓”鍵,數字區顯示“ 0 1≡”,輸入1#標準件含碳量值“0018”,再按回車鍵“↓”鍵兩次,數字區顯示“0 2 ≡”,取出1#樣件,放入2#樣件,然后輸入2#標準樣件的含碳量值“0026”,按回車鍵“↓”兩次,(數字顯示區顯示“0 3 ≡”,表示要輸入第三根標準樣件。在此,我們沒有準備第三根樣件,因此就不再輸入)。
⑤ 按“結束”鍵,再按右移鍵“→”運行燈亮,再按回車鍵“↓”。此時數字顯示區顯示的是2#標準樣件含碳量值“0026”。
⑥ 再將1#樣件放入探頭內,如果顯示為“0018”,表示整個輸入程序正確。
⑦ 依次將被測工件放入探頭內,每一件工件的含碳量的值就可以在儀器上顯示出來,同時有燈光和聲音報警。
定碳分選應注意以下幾個問題:
(1) 必須是碳素結構鋼。
對于合金結構鋼,由于合金元素的影響,則不能用定碳的方法判斷工件的含碳量。
(2) 工件狀態必須是供貨狀態即原材料。
(3) 工件表面不宜有較大程度氧化和碳化現象。
六探頭的種類及使用要求
探頭又稱傳感器,探頭選用的好壞與合適與否直接影響到分選結果。對于不同規格尺寸的工件,不同的表面狀態,不同的熱處理工件,對探頭都有不同的要求。
探頭的種類尺寸及適用范圍如下:
1.套筒式探頭
形狀:空心圓柱體
適用范圍:線材、管材、棒材、汽車零部件、標準件、鑄鍛件、齒輪件等。
使用要求:應保證每一只被測工件在探頭內位置相同,對于體積小及長度較短的工件為了保證工件在探頭內的同一位置,需要定位裝置。被測工件的體積一般要求占探頭內孔體積90%以上檢測效果好。
2.平面探頭
形狀:圓柱型
特殊尺寸可以定做。
適應范圍:軸承零部件、帶鋼、板材、機床軌道、較小的零部件等。
使用要求:對于小型零件,如軸承的內外圈,可以直接放在平面探頭的檢測面上即可。對于大面積的工件,如板材、帶鋼等,可直接將平面探頭檢測面放在其上即可。為了保證檢測效果的準確性,應保證被檢工件每次檢測的位置和檢測探頭相對固定。對于體積小的工件需做探頭夾具,以保證檢測結果的準確性。
3. 筆式探頭
形狀:圓柱型
尺寸:直徑 ×高度=Ф40×120mm
使用范圍:可測量零件的局部硬度、體積較小的零部件。
使用要求:使用筆式探頭,一般需要做筆式探頭夾具,以避免因檢測時探頭和工件之間的位置不穩定而帶來的測量誤差。
4、方探頭適合正方形、矩形、長方形等零部件。
5、非標探頭
非標探頭的內孔尺寸和高度可按工件具體尺寸和檢測條件定制。
七使用分選儀時應注意的事項
(1)探頭的選配 由于不同的工件表面狀況對于磁性能的影響程度不一致因此需選配合適探頭進行檢測,這一點在硬度分選中尤為重要。
(2)儀器“電流檔次”(探頭的激勵功率)和“頻率值”的選擇是分選成功與否的關鍵。根據不同的檢測工件應選擇適當的“電流檔次”和“頻率值”。
(3)標準樣件的選取。標準樣件是否能準確的選好,也是能否進行正確檢測的關鍵。
A、硬件標準件選取的標準如下:
① 和被測工件是同種材料、同一尺寸、同一熱處理工藝狀態和爐號(如果用于熱處理的爐溫控制穩定、熱處理工藝穩定,則不需要分爐號)。
② 用機械式硬度計測量標準樣件的硬度值應力求多測幾點,并均勻的分布于工件表面,每一點的硬度值應均勻一致,在同一工件上點與點之間硬度值相關較大的不易做標準件,對于有明顯的軟點、軟帶、硬點、硬帶也不易選為標準件。
③ 標準樣件必須是無缺陷的工件。如:裂紋、氣孔、褶皺等。
④ 兩標準樣件應有一定的差值,以洛氏硬度計算一般為3HRC以上為好。
B.硬度標準樣件選取的方法:
① 用機械式硬度計找標準樣件。用機械式硬度計測出一批工件,其中找出二件符合標準的標準樣件。
② 用硬度分選儀找出標準樣件。在一定的檢測電流和頻率下將一批工件逐件放入探頭內,將在微安表上差別較大的兩根取出,分別用機械式硬度計測出它們的硬度值,符合硬度樣件選取標準即可為標準樣件。(選取樣件一般用該方法比較有目標,易于選到適合標準的樣件)。
③ 對于一些較小或特殊形狀的工件需要破壞后才能用機械式硬度計測量硬度值的工件,選取符合硬度標準的樣件一般比較困難,在此情況下,可用硬度計和分選儀配合使用來進行。
具體方法如下:
1. 用分選儀找出磁導率差別較大的同一u A值上的工件各2件。(如在-350u A處的工件2件,在+350u A處的工件2件)。
2. 在以上各2件中分別取1件,破壞后用硬度計分別測出它們的硬度值。
3. 另外2件未被破壞的工件的硬度值就可以用已測得的2件硬度值來分別表示,未被破壞的2件即可用來做標準樣件。
(4) 被測工件在探頭中的位置。被測工件在探頭中的位置非常重要,為了保證檢測的準確性,對于套筒探頭內孔尺寸大于被測工件尺寸,以及平面探頭和筆式探頭等均需要做定位裝置,以保證每一只工件在探頭里的位置一致。如果被測工件(管、棒、絲、帶等)的長度﹥0.5米以上可將工件放置于探頭內尺寸不小于0.3米以上的長度,必要時可根據客戶的要求定做探頭架和夾具。
(5) 被測工件必須和標準樣件是同種材料、同種規格尺寸、同種熱處理工藝狀態和爐號。(允許批量中存在公差)
(6) 在硬度分選中,要用儀器數顯值來表示工件的實際硬度值,必須在確認是單值關系時才可。如果是雙值和多值關系,必須用一刀切法或二刀切分選后,在被選出的符合硬度范圍內的工件才可用數顯的方法來顯示被測工件的實際硬度值。
(7) 分選儀所測得的數據都通過標準樣件來進行間接測量,受到各種影響因素較大,因此有別于所規定的計量器具。
(8) 避免與高頻、電焊機、腐蝕性氣體同時使用。
(9) 儀器可連續工作,不受使用時間限制,在長時間測試同一種類工件時,每隔半小時復測一下調機時使用的樣件,校對其原有指示值一次。對于使用平面探頭和筆式探頭等高靈敏度的探頭一般要求分選一定數量的工件時就要檢驗一次。
八 敬告客戶
1.本說明書只是粗略的介紹了一些分選儀的使用方法,對于分選儀器的檢測原理及詳細的分選技術,請詳細閱讀《鋼鐵材質硬度無損分選技術》。
2. 該儀器不屬于計量器具范疇,請用戶在選購儀器時不要誤將該儀器視作計量器具。儀器的檢定工作,用戶可通過對標準樣件的檢測來自行判定,如用戶檢定有困難,可直接送寄至同德科技進行檢驗。
3. 分選儀的準確性和被測材料的品種、熱處理工藝狀態、爐號的批次、工件的表面狀態有一定的關系。因此,用戶在購買時,應按供方要求準備3—5件的工件,并用其他檢測方法測出某一項指標(如硬度,含碳量,材料混料等)的具體數據,以便和分選儀所測得的數據進行比較,如果達到分選的準確度,用戶可購買。
4. 儀器在使用過程中往往會出現誤差現象,請用戶不要著急,應仔細研究你的分選方法以及分選條件是否合適,然后再確定一個比較行之有效的分選方法。
5. 儀器應放在非鐵磁性物質的工作臺面上檢測分選,在被測探頭0.3米范圍內不應有除正被測這一工件之外的其他導磁性物體。
6. 儀器在使用交流電源的情況下,就可向電池充電,每次充電時間應不低于8-12小時,每充電一次,機器備用電池即可正常使用8小時左右。
7.分選儀可開發的檢測項目非常廣泛,需要使用者具備一定的物理學,材料學,熱處理學,無損檢測技術的知識,同時又能熟練的使用儀器才能更好地為服務。
九 儀器硬件故障的排除
1. 插上電源,儀器無顯示。
查看儀器后面板上控制電源的開關是否撥向交流檔位,如果已撥向交流檔位,查看儀器后面板在交流電源插座處的保險絲是否損壞,如未損壞,請和同德科技聯系。
2. 未插交流電,儀器無顯示。
查看儀器后面板上電源的開關是否撥向直流檔位,如果撥向直流檔位仍無顯示,電池電量可能已耗干,需充電。如果充電數小時后仍無電,請和同德科技聯系。
3.接通電源,插上探頭(空載),電流表指針及數字顯示區的數字不固定,并有逐漸走動和數字變化,說明儀器已有漂移現象,檢查探頭內部是否浸油和浸水,如無浸油和浸水現象,請和同德科技聯系。如有浸油和浸水現象,請將探頭上的油和水擦干,再試。
4. 接通電源,插上探頭(不放件),儀器指針應指向微安表的“0”處,如儀器微安表上的指針偏轉于一側(左側或右側),檢查探頭是否和儀器連接好,可將探頭插頭拔下,按照探頭插頭和插座對齊的方式,重新連接。如果不能排除上述現象,請和北京同德創業科技有限公司聯系。如果排除上述現象,證明前面一副探頭已損壞。
聯系人:王汝玄
聯系電話:18910554055 18910534055 18611444986
傳真號碼:010-68467699
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公司地址:北京市通州區興貿三街18號院
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