鋼鐵零件表面淬火后的硬化層深度檢測方法

鋼鐵零件表面淬火后的硬化層深度檢測方法

1. 適用范圍

(1)感應(yīng)淬火或火焰加熱淬火后有效硬化層深度(DS)是指從零件表面到維氏硬度等于檢限硬度的那一層之間的距離。

(2)極限硬度(HVHL)是零件表面所要求的最低硬度(HVMS)的函數(shù),由下式求出:

HVHL=0.8×HVMS

式中  HVHL——根限硬度;

      HVMS——零件表面要求的最低硬度。

經(jīng)協(xié)議,也可采用較高的極限硬度值,即公式中系數(shù)0.8可改變。

經(jīng)協(xié)議,也可采用表面洛氏硬度法(N標尺)檢測。目前國內(nèi)首選儀器為沈陽天星生產(chǎn)的便攜式表面洛氏硬度計。

極限硬度值與表面硬度有關(guān)。極限硬度值可根據(jù)測得的最低表面硬度按下表界定:

表面淬火極限硬度值

極限硬度值

HV

最低表面硬度

HRA

HR 15N

HR 30N

HR 45N

HV

HRC

250

275

300

350

375

425

450

475

500

525

550

575

600

625

650

675

65~70

68

6970

7273

74

76

77

78

79

80

81

82

-

83

-

84

7576

7778

79

8283

84

86

87

88

89

-

90

-

91

-

92

-

5153

5455

5658

6364

6566

6970

71

7273

74

7576

77

78

79

80

81

82

3235

3638

3941

4749

5052

5557

5859

6061

6263

6465

6667

68

69

70

7172

73

300330

335355

360385

425455

460480

520545

550575

580605

610635

640665

670705

710730

735765

770795

800835

840865

3233

3436

3738

4345

4647

5051

5253

54

5556

57

5859

60

6162

63

64

65

2. 檢測力選擇

用維氏硬度計時,檢測力規(guī)定為9.807N1 kgf),經(jīng)協(xié)議,也可以采用4.9N(0.5 kgf)49N(5kgf)范圍內(nèi)的檢測辦。

    3. 檢測

(1)檢測應(yīng)在各方協(xié)議規(guī)定的表面上的一個或多個區(qū)域內(nèi)進行,并且要在圖紙上標明。

(2)常規(guī)應(yīng)在淬火狀態(tài)的零件橫截面上進行檢測。如不能用原零件時,可按規(guī)定在隨爐帶試樣上進行檢測。

(3)檢測的準備。應(yīng)在垂直淬硬面切取試樣,切斷面作為檢測面。檢測面應(yīng)拋光至成光潔鏡面。在切斷和拋光過程中注意不因溫度、變形等影響檢測面的硬度。不可使邊緣形成圓角。

(4)硬度檢測。硬度壓痕應(yīng)當(dāng)打在垂直于表面的一條或多條平行線上,而且寬度為1.5mm區(qū)域內(nèi),最靠近表面的壓痕中心與表面的距離(d1)為0.15mm,從表面到各逐次壓痕中心之間的距離應(yīng)每次增加0.1mm(例如,d2-d1應(yīng)為0.1mm)。當(dāng)表面硬化層深度大時,壓痕中心之間的距離可以大一些,但在接近極限硬度區(qū)域附近,仍應(yīng)保持壓痕中心之間的距離為0.1mm(詳見下圖)。

 硬度壓痕的位置.jpg

(5)測量結(jié)果。用垂直表面橫截面上的硬度變化曲線來確定有效硬化深度。由繪制的硬度變化曲線,確定出從零件表面到硬度值等于極限硬度的距離,這個距離就是感應(yīng)淬火或火焰淬火后的有效硬化層深度。

一個區(qū)域有多條硬度變化曲線時,應(yīng)取各曲線測得的硬化層深度的算術(shù)平均值,作為有效硬化層深度。

    4. 結(jié)果表示

有效硬化層深度用字母“DS”表示,深度單位為mm。

例如:硬化層為0.5mm,可寫成DS=0.5。

經(jīng)協(xié)議,如檢測力不是采用9.807N(1kgf),極限硬度值也有改變(系數(shù)采用0.9)時,結(jié)果要在字母DS后面寫出下標。

例如:選定檢測力的4.9N0.5kgf),極限硬度值采用零件所要求的最低表面硬度值0.09倍,測得硬化層深度為0.6mm,可寫成DS4.9/0.9=0.6

4. 表面淬火有效硬化層深度分級和相應(yīng)上偏差,見下表。

表面淬火有效硬化層深度分級和相應(yīng)的上偏差

最小有效硬度層深度(DS

上偏差

感應(yīng)淬火

火焰淬火

0.1

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.3

1.6

2.0

2.5

3.0

4.0

5.0

0.1

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.1

1.3

1.6

1.85

2.0

2.5

3.0

-

-

-

-

-

-

-

2.0

2.0

2.0

2.0

2.5

3.0


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