Valurautaisten jarrukenkien mekaanisten testauslaitteiden valinnassa on noudatettava standardia ICS 45.060.20. Tässä standardissa mekaanisten ominaisuuksien testaus jaetaan kahteen osaan:
1. Vetolujuustesti
Se on suoritettava standardin ISO 6892-1:2019 määräysten mukaisesti. Vetokoenäytteiden mittojen ja työstölaadun on täytettävä standardin ISO 185:2005 vaatimukset.
2. Kovuusmittausmenetelmä
Se on toteutettava standardin ISO 6506-1:2014 mukaisesti. Kovuusnäytteet leikataan erikseen valetun testitangon alaosasta; jos testitankoa ei ole, otetaan yksi jarrukenkä, jonka sivusta höylätään pois 6–10 mm ja kovuus mitataan neljästä testipisteestä keskiarvon ollessa testitulos.
Kovuusmittausmenetelmän perusta
Standardi ISO 6506-1:2014 ”Metalliset materiaalit – Brinell-kovuusmittaus – Osa 1: Testimenetelmä” määrittelee metallisten materiaalien Brinell-kovuusmittauksen periaatteen, symbolit ja selitykset, testauslaitteet, näytteet, testausmenetelmät, tulosten epävarmuuden ja testausraportin.
2.1 Testilaitteiden valinta: Brinell-kovuusmittari (suositellaan ensisijaisesti)
Edut: Painuma-alue on suuri, mikä voi heijastaa valurautamateriaalin kokonaiskovuutta (valuraudalla voi olla epätasainen rakenne), ja tulokset ovat edustavampia.
Se sopii keskikoville ja matalakovuisille valuraudoille (HB 80–450), jotka kattavat täysin valurautaisten jarrukenkien kovuusalueen.
Toimenpide on suhteellisen yksinkertainen, ja näytteen pinnan viimeistelylle asetettavat vaatimukset ovat suhteellisen alhaiset (yleensä Ra 1,6–6,3 μm riittää).
2.2 Brinell-kovuuskokeen periaate
Periaate voidaan tiivistää seuraavasti: Kovametallikuula (tai sammutettu teräskuula), jonka halkaisija on 10 mm, puristetaan näytteen pintaan tietyllä testivoimalla (kuten 3000 kgf). Painumahalkaisijan mittaamisen jälkeen lasketaan kovuusarvo (HBW), joka kuvaa materiaalin kykyä vastustaa plastista muodonmuutosta. Sen keskeinen etu on tulosten vahva edustavuus, joka voi heijastaa materiaalin makroskooppisia kovuusominaisuuksia. Se on klassinen menetelmä, jota käytetään laajalti metallisten materiaalien suorituskykytestauksessa.
2.3 Brinell-kovuuden symbolit ja selitykset
Brinell-kovuuden (HBW) ydinmääritelmä on: testivoiman (F) suhde sisennyspinta-alaan (A), jonka yksikkö on MPa (yleensä yksikköä ei ole merkitty, ja käytetään vain numeerista arvoa). Laskentakaava on seuraava: HBW = πD (D − D2 − d2)² × 0,10² × F
Jossa:
F on testivoima (yksikkö: N);
D on sisennyslaitteen halkaisija (yksikkö: mm);
d on syvennyksen keskimääräinen halkaisija (yksikkö: mm);
Kerroin ”0,102” on muunnoskerroin, jota käytetään testivoiman yksikön muuntamiseen kgf:stä N:ksi (jos se lasketaan suoraan N:nä, kaavaa voidaan yksinkertaistaa).
Kaavasta voidaan nähdä, että samalla koevoimalla ja sisennyskappaleen halkaisijalla materiaali kestää plastista muodonmuutosta paremmin, mitä pienempi sisennyskappaleen halkaisija on. Sitä suurempi on Brinell-kovuus, ja sitä pienempi on kovuus.
Valurautaisten jarrukenkien (harmaa valurauta) materiaaliominaisuuksien mukaan Brinell-kovuustestin parametrit ovat yleensä seuraavat:
Testivoima (F): Yleensä käytetään 3000 kgf (29,42 kN) voimaa, ja vastaava kovuussymboli on "HBW 10/3000".
Huomautus: Jos näyte on ohut tai materiaali pehmeä, testivoimaa voidaan säätää (esimerkiksi 1500 kgf tai 500 kgf) standardin ISO 6506-1:2014 mukaisesti, mutta tämä on ilmoitettava testiraportissa.
Julkaisun aika: 26. elokuuta 2025
