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。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 69~70 72~73 74 76 77 78 79 80 81 82 - 83 - 84 | 75~76 77~78 79 82~83 84 86 87 88 89 - 90 - 91 - 92 - | 51~53 54~55 56~58 63~64 65~66 69~70 71 72~73 74 75~76 77 78 79 80 81 82 | 32~35 36~38 39~41 47~49 50~52 55~57 58~59 60~61 62~63 64~65 66~67 68 69 70 71~72 73 | 300~330 335~355 360~385 425~455 460~480 520~545 550~575 580~605 610~635 640~665 670~705 710~730 735~765 770~795 800~835 840~865 | 32~33 34~36 37~38 43~45 46~47 50~51 52~53 54 55~56 57 58~59 60 61~62 63 64 65 |
2. 檢測力選擇
用維氏硬度計時,檢測力規(guī)定為9.807N(1 kgf),經(jīng)協(xié)議,也可以采用4.9N(0.5 kgf)至49N(5kgf)范圍內的檢測辦。
3. 檢測
(1)檢測應在各方協(xié)議規(guī)定的表面上的一個或多個區(qū)域內進行,并且要在圖紙上標明。
(2)常規(guī)應在淬火狀態(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。應在垂直淬硬面切取試樣,切斷面作為檢測面。檢測面應拋光至成光潔鏡面。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。硬度壓痕應當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,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每次增加0.1mm(例如,d2-d1應為0.1mm)。當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,仍應保持壓痕中心之間的距離為0.1mm(詳見下圖)。
(5)測量結果。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,應取各曲線測得的硬化層深度的算術平均值,作為有效硬化層深度。
4. 結果表示
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,結果要在字母DS后面寫出下標。
例如:選定檢測力的4.9N(0.5kgf),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上偏差,見下表。
表面淬火有效硬化層深度分級和相應的上偏差
最小有效硬度層深度(DS) | 上偏差 | |
感應淬火 | 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 |