Экспертиза качества гаечных кольцевых двусторонних ключей

Гаечный ключ имеет зев (рабочую головку), который измеряется в миллиметрах, и рукоятку, которая выполняет роль рычага.

Цель работы – произвести экспертизу качества двух гаечных кольцевых двусторонних ключей и их соответствия с ГОСТ 2906-80 [1].

Экспертиза проводилась на кафедре Самарского государственного технического университета «Материаловедение, порошковая металлургия, наноматериалы».

Использовались следующие оборудования: Стационарный твердомер для измерения твёрдости по методу Роквелла «TP5006M», контрольные весы DS – 708 до 3-х кг, прибор для измерения шероховатости «Surftest SJ – 201P», настольный заточной станок Packard PSBG – 250А.

Согласно заявлениям производителей, гаечные ключи имеют следующие характеристики:

Образец №1 (рис.1)

Бренд – SANTOOL, страна производства – Китай

Тип – накидной

Форма – прямая

Материал – углеродистая инструментальная сталь

Твёрдость – 42 HRC

Покрытие – нет

Размер зева S₁ – 8мм

Размер зева S₂ – 10мм

Вес – 0,073кг

Длина – 190мм

Ширина – 15мм

Высота – 25мм

Образец №2 (рис.1)

Бренд – СИБРТЕХ, страна производства – Индия

Тип – накидной

Форма – прямая

Материал – легированная сталь

Покрытие – антикоррозионное из жёлтого цинка

Размер зева S₁ – 8мм

Размер зева S₂ – 10мм

Вес – 0,066кг

Длина – 192мм

Ширина – 15мм

Высота –25мм

Обозначение ключа: 7811-0283 20 Ц15.хр. ГОСТ 2906-80.

Рис. 1. Внешний вид образцов №1, 2

Первый этап экспертизы – органолептический метод. Он показал, что оба образца имеют длинную ручку, и накидные рабочие части ключа смещены относительно их рукояток, что позволяет работать в труднодоступных местах. Размеры зевов ключей стоят на обоих ключах. Товарный знак присутствует только на этикетках, как на первом, так и на втором ключе. Образец №1 покрытия не имеет, а у образца №2 нанесено антикоррозионное покрытие из жёлтого цинка.

Согласно измерениям, проведённым на контрольных весах DS – 708, вес первого ключа составляет 0,073 кг, а второго – 0,066 кг, что соответствует заявлениям производителей. Размеры ключей полностью соответствуют заявленным.

Измерение твёрдости по методу Роквелла. Согласно требованиям ГОСТ твёрдость для гаечных ключей должна быть в диапазоне 41,5 – 46,5 HRC. Производитель фирмы SANTOOL указывает, что ключ имеет твёрдость 42 HRC, а производитель фирмы СИБРТЕХ твёрдость не указывает. Несколько замеров твёрдости по шкале HRC (рис.2) показали, что рабочие поверхности ключей имеют следующие значения: образец №1 – HRC_ср= 42,5 (42;43;41;44), образец №2 – HRC_ср= 40,5 (41;39;40;42). Следовательно, можно сделать вывод, что твёрдость первого образца полностью соответствует требованиям ГОСТ и приблизительно равна заявленной производителем, а твёрдость второго образца немного меньше, чем должно быть по ГОСТу.

Рис. 2. Измерение твёрдости по методу Роквелла

Следующий этап экспертизы – проба на искру (рис.3), которая проводится с целью определения марки стали. Образец №1 показал следующие результаты: пучок искр – ровный и длинный соломенно-жёлтого цвета. Образец №2 имеет длинный пучок красновато-жёлтых искр, некоторые искры дают разрывы с характерно утолщающимися звёздочками.

Согласно требованиям ГОСТ 4543-71, ключи должны изготовляться из стали марки 40ХФА, но также допускается применять стали других марок с механическими свойствами в термообработанном состоянии не ниже, чем у стали марки 40ХФА.

По результатам исследования можно сказать, что первый образец сделан из углеродистой стали, а второй предположительно из стали марки 40ХФА.

Рис. 3. Проба на искру

Последний этап – измерение шероховатости (рис. 4). По требованиям ГОСТ шероховатость на опорной поверхности ключей с закрытым зевом и ключей для круглых гаек должна составлять R_a ≤ 2,5, а шероховатость на наружном контуре и рабочей поверхности зевов R_z ≤ 20. Выполнив 2 замера, выяснили, что по шероховатости все анализируемые образцы укладываются в диапазоне требования.

Рис. 4

Таким образом, анализ качества двух образцов различных производителей показал, что почти все показатели образцов соответствуют требованиям ГОСТ 2906-80.