Mobilne Pomiary Twardości (HT)

Mobilne Pomiary Twardości (HT) 2017-05-12T12:37:41+00:00

Mobilne Pomiary Twardości (HT)

  • Field Hardness testing of components by Ultrasonic Contact Impedance (UCI) | Pomiary twardości elementów w terenie za pomocą metody UCI
  • Field Hardness testing of welds by Ultrasonic Contact Impedance (UCI) | Pomiary twardości spoin w terenie za pomocą metody UCI
  • Field Hardness testing of welds by Ultrasonic Contact Impedance (UCI) | Pomiary twardości spoin w terenie za pomocą metody UCI

Mobilne pomiary twardości — galeria zdjęć

Dlaczego my?

  • Dotrzymujemy naszych obietnic – kiedy mówimy, że coś zrobimy to to robimy!
  • Elastyczne usługi z szybkim czasem realizacji
  • Jesteśmy niezależną i bezstronną jednostką inspekcyjną
  • Mamy wieloletnie doświadczenie w badaniach nieniszczących w tym także podczas realizacji dużych projektów inwestycyjnych
  • Wysoko wykwalifikowana i certyfikowana kadra specjalistów posiadających umiejętności w wielu metodach badania
  • Nowoczesny i zawsze dobrze skalibrowany sprzęt
  • Badania przeprowadzane według pisemnych procedur zatwierdzonych przez inżyniera specjalistę z III stopniem kwalifikacji
  • Jakość usług zweryfikowana i potwierdzona uznaniami niezależnych jednostek certyfikacyjnych
  • Zawsze gotowi i chętni do udzielania odpowiedzi na pytania dotyczące badań nieniszczących oraz zapewnienia jakości

Informacje o usłudze

Mobilne Pomiary Twardości (HT)

Mobilne pomiary twardości są stosowane, gdy badany obiekt jest zbyt duży, aby mógł być zbadany w laboratorium testowym. Jest przydatne do stosowania w terenie, na przykład w celu sprawdzenia, czy prawidłowo przeprowadzono obróbkę cieplną spoiny po spawaniu lub, czy spoina spełnia wymagane limity twardości określone w normach, lub ustanowionych przez uznane organy branżowe. Mobilne techniki pomiarów twardości są szybkie i ekonomiczne.

Pomiary twardości metali przeprowadza się żeby wyniki można było skorelować z innym własnościami materiału takimi jak wytrzymałość na rozciąganie lub odporność na ścieranie. Zbyt miękki materiał i może się okazać że nie jest wystarczająco wytrzymały zgodnie z jego przeznaczeniem. Jeśli materiał jest zbyt twardy może być kruchy i wrażliwy na pękanie.

Wiele norm i specyfikacji określa warunki pomiarów twardości w terenie po takich czynnościach jak cięcie acetylenowo-tlenowe, gięcie na zimno, obróbka cieplna po spawaniu itp. Twardość materiału rodzimego, spoiny i strefy wpływu ciepła jest decydującym parametrem, który może określać pozostałą żywotność materiału i pogorszenie jego własności spowodowane przegrzaniem.

Nasi pracownicy posiadają wymagany poziom doświadczenia i wiedzę, aby profesjonalnie wykonywać pomiary twardości w terenie. Wykorzystują najnowszy przenośny twardościomierz marki GE w celu zapewnienia najdokładniejszych odczytów. Wszystkie pomiary twardości wykonywane są według zweryfikowanej i zatwierdzonej pisemnej procedury, która uwzględnia warunki i wymagania dla kalibracji, przygotowania powierzchni, usuwania materiału niereprezentatywnego (farba, tlenki, warstwa odwęglona) oraz samej metodologii przeprowadzania pomiarów. Wszystkie te czynniki są bardzo istotne w wymagających zastosowaniach, takich jak np. pomiary twardości stali P91. Zastosowanie nowoczesnej technologii według naszej procedury gwarantuje otrzymanie wiarygodnych pomiarów.

LBNiW oferuje pomiary twardości w terenie metodą UCI (Ultrasonic Contact Impedance) oraz metodą dynamiczną Leeb’a (Equotip). Wykorzystujemy przenośne techniki pomiarów twardości do badania metali żelaznych i nieżelaznych oraz ich stopów, spawów, stref wpływu ciepła (HAZ), odlewów, odkuwek, materiałów po obróbce cieplnej, elementów po obróbce maszynowej, oraz elementów instalacji w fazie eksploatacji takich jak rurociągi, zbiorniki ciśnieniowe i konstrukcje stalowe.

Pomiary twardości metodą UCI (Ultrasonic Contact Impedance)

W konwencjonalnych stacjonarnych pomiarach twardości, wartość twardości określa się optycznie na podstawie rozmiarów wgłębienia w materiale wytworzonego przez wgłębnik przyłożony pod określonym obciążeniem testowym. Natomiast, w metodzie UCI wielkość powstałego wgłębienia nie jest określana optycznie.

Metoda UCI wykorzystuje sondę, która ma wbudowany pręt zakończony diamentowym wgłębnikiem Vickersa zamontowanym na jednym końcu. Pręt oscyluje z częstotliwością około 70 kHz, gdy diament sondy jest dociskany do badanego materiału, częstotliwość ulega zmianie od tej wartości bazowej ze względu na właściwości badanego materiału. Zmiana częstotliwości jest proporcjonalna do powierzchni styku, czyli obszaru wgłębienia wytworzonego przez diament Vickersa. Oprogramowanie urządzenia porównuje dwie częstotliwości i matematycznie przelicza wartość twardości Vickersa (HV).

W metodzie UCI, badany materiał musi być drobnoziarnisty i jednorodny ze względu na niewielki obszar badania, a powierzchnia musi być polerowana. W związku z tym surowe odlewy i odkuwki są zasadniczo wykluczone, ponieważ twardość powierzchni zmienia się z jednego miejsca do drugiego. Pamiar twardości metodą UCI jest metodą porównawczą dlatego przed badaniem należy dokonać, kalibracji na materiale z modułem Younga zbliżonym do badanego materiału.

Metoda UCI dobrze nadaje się do pomiaru twardości w strefie wpływu ciepła spoiny, także przy cienkich materiałach. Ze względu na małą powierzchnię diamentu Vickersa można skutecznie mierzyć twardość aż do brzegu spoiny. Inne przenośne twardościomierze mają większą powierzchnię ucisku co ogranicza ich zdolność do robienia pomiarów w tym obszarze.

Zalecana minimalna grubość badanego materiału = 6mm

Pomiary twardości metodą dynamiczną Leeba (Equotip)

Opracowana w połowie lat siedemdziesiątych, metoda Leeba była pierwszą powszechnie akceptowalną przenośną techniką do szybkich pomiarów twardości bardzo dużych elementów znajdujących się w terenie. Nazwa „metoda dynamiczna” pochodzi od podstawowej natury testu. Bijak wewnątrz sondy urządzenia jest uwalniany z określoną prędkością i uderza w próbkę, zmierzona prędkość po odbiciu jest porównywana do pierwotnej prędkości i matematycznie przeliczana na twardość Leeba (HL), która jest wyświetlana cyfrowo na urządzeniu. Oprogramowanie aparatu może następnie dokonać konwersji jednostek HL na konwencjonalne jednostki pomiaru twardości tj. HRC, HV lub HB.

W tamtym czasie urządzenie Equotip uznano za rewolucyjne. Niestety, wiele z tych twardościomierzy zakupiono do stosowania w warunkach, gdzie metoda ma ograniczenia, co doprowadziło do powstania niejasności dotyczących dokładności urządzenia. Kiedy stosowane w odpowiednich warunkach twardościomierze Equotip są dosyć dokładne, bardzo proste w obsłudze i powtarzalność pomiarów jest wysoka.

Najbardziej krytycznymi zmiennymi wpływającymi na dokładność pomiarów są grubość badanego elementu i jego masa. Jak opisano powyżej, w metodzie Leeba następuje uwolnienie bijaka, który uderza w badany obiekt z dość znaczną siłą. Jeżeli grubość materiału jest zbyt cienka i ma on niewielką masę, w momencie uderzenia następuje jego ugięcie. Prowadzi to do błędu w prędkości odbicia, co z kolei negatywnie wpływa na uzyskany odczyt. Otrzymywane wartości są wówczas mało powtarzalne i mocno rozstrzelone.

Equotip znakomicie nadaje się do badania dużych odlewów, odkuwek, rolek stalowych, oraz innych grubościennych elementów, kiedy to daje wiarygodne wyniki.

Zalecana minimalna grubość badanego materiału = 20mm

Wybór metody

Zastosowanie Metoda UCI Metoda Dynamiczna
Lite elementy Dobrze nadaje się Bardzo dobrze nadaje się
Materiały gruboziarniste Nie zaleca się Bardzo dobrze nadaje się
Stopy stali i aluminium Czasami nadaje się Bardzo dobrze nadaje się
Strefa wpływu ciepła spoiny Bardzo dobrze nadaje się Nie zaleca się
Rury, grubość ścianki ≥ 20mm Bardzo dobrze nadaje się Bardzo dobrze nadaje się
Rury, grubość ścianki < 20mm Bardzo dobrze nadaje się Nie zaleca się

Zalety mobilnych pomiarów twardości

  • Szybkie wyniki
  • Łatwe do zastosowania w terenie
  • Przenośne narzędzia mogą być stosowane w wielu trudnodostępnych miejscach
  • Stosunkowo niedrogie

Ograniczenia mobilnych pomiarów twardości

  • Operator może znacznie wpływać na wyniki, jeśli odpowiednia technika nie jest stosowana do uzyskania odczytu
  • Metoda UCI wymaga polerowania powierzchni aby uzyskać niemal lustrzany wygląd
  • Equotip powinien być stosowany tylko na elementach o grubości 20 mm lub większej

Stosowne normy i standardy

Stosowne normy w kontekście zastosowania (branży)

  • PN-EN 12952-6, Kotły wodnorurowe i urządzenia pomocnicze — Część 6: Badania podczas wytwarzania — Sporządzanie dokumentacji i znakowanie części ciśnieniowych kotłów
  • PN-EN 12953-5, Kotły płomienicowo-płomieniówkowe — Część 5: Badania podczas wytwarzania, sporządzanie dokumentacji i znakowanie części ciśnieniowych kotłów
  • PN-EN 13480-5, Rurociągi przemysłowe metalowe — Część 5: Kontrola i badania
  • PN-EN 13445-5, Nieogrzewane płomieniem zbiorniki ciśnieniowe — Część 5: Kontrola i badania
  • PN-EN 12732, Infrastruktura gazowa — Spawanie stalowych układów rurowych — Wymagania funkcjonalne
  • PN-EN 14015, Specyfikacja dotycząca projektowania i wytwarzania na miejscu zbiorników pionowych, o przekroju kołowym, z dnem płaskim, naziemnych, stalowych spawanych, na ciecze o temperaturze otoczenia i wyższej
  • PN-EN 1090-2, Wykonanie konstrukcji stalowych i aluminiowych — Część 2: Wymagania techniczne dotyczące konstrukcji stalowych
  • PN-EN 14197-2, Zbiorniki kriogeniczne — Stacjonarne zbiorniki nie izolowane próżnią — Część 2: Projektowanie, wytwarzanie, kontrola i badania
  • PN-EN 13458-2, Zbiorniki kriogeniczne — Zbiorniki stale izolowane próżnią — Część 2: Projektowanie, wytwarzanie, kontrola i badania
  • PN-EN ISO 9606-1, Egzamin kwalifikacyjny spawaczy — Spawanie — Część 1: Stale
  • PN-EN ISO 9606-2, Egzamin kwalifikacyjny spawaczy — Spawanie — Część 2: Aluminium i stopy aluminium
  • PN-EN ISO 15614-1, Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali — Badanie technologii spawania — Część 1: Spawanie łukowe i gazowe stali oraz spawanie łukowe niklu i stopów niklu
  • PN-EN ISO 17635, Badania nieniszczące spoin — Zasady ogólne dotyczące metali

Normy ściśle związane z mobilnymi pomiarami twardości

  • PN-EN ISO 6507-3, Metale — Pomiar twardości sposobem Vickersa — Kalibracja wzorców twardości
  • PN-EN ISO 9015-1, Badania niszczące złączy spawanych metali — Badanie twardości — Część 1: Badanie twardości złączy spawanych łukowo
  • ASTM A1038 – 13, Standard Test Method for Portable Hardness Testing by the Ultrasonic Contact Impedance Method
  • ASTM A956 Standard Test Method for Leeb Hardness Testing of Steel Products
  • ASTM E140 — 12be1 Standard Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, Scleroscope Hardness, and Leeb Hardness
  • PN-EN ISO 16859-1, Metale — Pomiar twardości sposobem Leeba — Część 1: Metoda badań
  • PN-EN ISO 16859-2, Metale — Pomiar twardości sposobem Leeba — Część 2: Sprawdzanie i wzorcowanie twardościomierzy
  • PN-EN ISO 16859-3, Metale — Pomiar twardości sposobem Leeba — Część 3: Kalibracja wzorców odniesienia
  • PN-EN ISO 18265, Metale — Konwersja wartości twardości

Nasze zasoby (HT)

Dysponujemy następującą aparaturą do mobilnych pomiarów twardości:

  • 1 przenośny twardościomierz w technologii UCI – GE Krautkramer MIC 10DL z sondą 98N
  • 1 przenośny twardościomierz Equotip Piccolo 2