रोलिंग स्टॉक में प्रयुक्त कास्ट आयरन ब्रेक शूज़ के लिए यांत्रिक परीक्षण विधि (कठोरता परीक्षक द्वारा ब्रेक शू का चयन)

कास्ट आयरन ब्रेक शूज़ के लिए यांत्रिक परीक्षण उपकरण का चयन मानक ICS 45.060.20 के अनुरूप होना चाहिए। यह मानक निर्दिष्ट करता है कि यांत्रिक गुणों का परीक्षण दो भागों में विभाजित है:

1. तन्यता परीक्षण

यह प्रक्रिया आईएसओ 6892-1:2019 के प्रावधानों के अनुसार संपन्न की जाएगी। तन्यता नमूनों के आयाम और प्रसंस्करण गुणवत्ता आईएसओ 185:2005 की आवश्यकताओं को पूरा करेंगे।

2. कठोरता परीक्षण विधि

इसे ISO 6506-1:2014 के अनुसार लागू किया जाएगा। कठोरता के नमूने अलग से ढाली गई परीक्षण छड़ के निचले आधे भाग से काटे जाएंगे; यदि परीक्षण छड़ उपलब्ध नहीं है, तो एक ब्रेक शू लिया जाएगा, उसके किनारे से 6 मिमी से 10 मिमी तक घिसा जाएगा, और कठोरता को 4 परीक्षण बिंदुओं पर मापा जाएगा, जिसका औसत मान परीक्षण परिणाम होगा।

कठोरता परीक्षण विधि का आधार

मानक आईएसओ 6506-1:2014 "धात्विक सामग्री - ब्रिनेल कठोरता परीक्षण - भाग 1: परीक्षण विधि" धात्विक सामग्रियों के ब्रिनेल कठोरता परीक्षण के लिए सिद्धांत, प्रतीक और स्पष्टीकरण, परीक्षण उपकरण, नमूने, परीक्षण प्रक्रियाएं, परिणामों की अनिश्चितता और परीक्षण रिपोर्ट निर्दिष्ट करता है।

2.1 परीक्षण उपकरण का चयन: ब्रिनेल कठोरता परीक्षक (सर्वोत्तम अनुशंसित)

लाभ: धंसाव क्षेत्र बड़ा होता है, जो ढलवां लोहे की सामग्री की समग्र कठोरता को दर्शा सकता है (ढांचे वाले लोहे की संरचना असमान हो सकती है), और परिणाम अधिक सटीक होते हैं।

यह मध्यम और कम कठोरता वाले कास्ट आयरन (HB 80 – 450) के लिए उपयुक्त है, जो कास्ट आयरन ब्रेक शूज़ की कठोरता सीमा को पूरी तरह से कवर करता है।

यह प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है, और नमूने की सतह की गुणवत्ता की आवश्यकता अपेक्षाकृत कम है (आमतौर पर Ra 1.6 – 6.3μm पर्याप्त होता है)।

2.2 ब्रिनेल कठोरता परीक्षण का सिद्धांत

इस सिद्धांत को संक्षेप में इस प्रकार समझा जा सकता है: 10 मिमी व्यास वाली एक कठोर मिश्र धातु की गेंद (या बुझाई गई इस्पात की गेंद) को एक निश्चित परीक्षण बल (जैसे 3000 किलोग्राम फुट) के तहत नमूने की सतह पर दबाया जाता है। धंसाव के व्यास को मापने के बाद, कठोरता मान (HBW) की गणना करके सामग्री की प्लास्टिक विरूपण प्रतिरोध क्षमता का निर्धारण किया जाता है। इसका मुख्य लाभ परिणामों की सशक्त प्रतिनिधित्व क्षमता में निहित है, जो सामग्री की स्थूल कठोरता विशेषताओं को प्रतिबिंबित कर सकती है। यह धात्विक सामग्रियों के प्रदर्शन परीक्षण में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली एक पारंपरिक विधि है।

2.3 ब्रिनेल कठोरता मान के प्रतीक और व्याख्याएँ

ब्रिनेल कठोरता मान (HBW) की मूल परिभाषा है: परीक्षण बल (F) और धंसाव सतह क्षेत्र (A) का अनुपात, जिसकी इकाई MPa है (लेकिन आमतौर पर इकाई अंकित नहीं होती, केवल संख्यात्मक मान का उपयोग किया जाता है)। गणना सूत्र इस प्रकार है: HBW = πD(D−D²−d²)² × 0.10² × F
कहाँ:

F परीक्षण बल है (इकाई: N);

D इंडेंटर का व्यास है (इकाई: मिमी);

d धंसे हुए स्थान का औसत व्यास है (इकाई: मिमी);

गुणांक "0.102" एक रूपांतरण कारक है जिसका उपयोग परीक्षण बल इकाई को किलोग्राम-फुट से नाइट्रोजन में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है (यदि सीधे नाइट्रोजन में गणना की जाती है, तो सूत्र को सरल बनाया जा सकता है)।

सूत्र से यह देखा जा सकता है कि समान परीक्षण बल और इंडेंटर व्यास के तहत, इंडेंटेशन का व्यास जितना छोटा होगा, सामग्री की प्लास्टिक विरूपण का प्रतिरोध करने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी, और ब्रिनेल कठोरता का मान उतना ही अधिक होगा; इसके विपरीत, कठोरता का मान उतना ही कम होगा।

ढलवां लोहे के ब्रेक शूज़ (धूसर ढलवां लोहा) की भौतिक विशेषताओं के अनुसार, ब्रिनेल कठोरता परीक्षण के पैरामीटर आमतौर पर निम्नलिखित होते हैं:

परीक्षण बल (F): सामान्यतः, 3000 किलोग्राम फुट (29.42 किलोनाइट) का उपयोग किया जाता है, और संबंधित कठोरता प्रतीक "HBW 10/3000" है।

नोट: यदि नमूना पतला है या सामग्री नरम है, तो परीक्षण बल को ISO 6506-1:2014 के अनुसार समायोजित किया जा सकता है (जैसे 1500kgf या 500kgf), लेकिन इसका उल्लेख परीक्षण रिपोर्ट में किया जाना चाहिए।