热处理工件硬度的检测方法

表面热处理分为两大类:一类是表面淬火回火热处理,另一类是化学热处理,起硬度检测方法如下:

一   表面淬火回火热处理

表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行,主要技术参数是表面硬度,局部硬度和有效硬化层深度硬度检测可采用维氏硬度计,也可以采用洛氏硬度机.实验力的选择与有效硬化层的深度和工件表面硬度有关系,这里涉及到三种硬度机.

维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段,他可选用0.5-100KG的实验力,测试薄至0.05mm厚的表面硬化层他的精度是最高的可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别另外有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测所以对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位配备一台维氏硬度计是有必要的

表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择.

可以测试有效硬化层深度超过0.1mm的各种表面硬化工件.尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高,但是做为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段,已经能够满足要求.况且他还具有操作简单,使用方便,价格较低测量迅速,可直接读取硬度值等特点,利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测,这一点对与金属加工和机械制造工厂具有重要意义.

当表面热处理硬化层较厚时也可以采用洛氏硬度计当热处理硬度层厚度在0.4-0.8mm时,可采用HRA标尺,当硬化层深度超过0.8mm时,可采用HRC标尺.

维氏.洛氏和表面洛氏三种硬度标准值可以方便地进行相互换算,转换成标准,图纸或用户需要的硬度值,相应的换算表在国际标准ISO.美国标准ASTM和中国标准GB/T中都已给出.

第二   化学热处理

化学热处理是使工件表面渗入一种或是或是几种化学元素的原子,从而改变工件表面的化学成分,组织和性能,经淬火和低温回火后,工件表面具有高的硬度,耐磨性和接触疲劳强度,而工件的芯部又具有高的强韧性.

化学热处理工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度.硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测,检测从工件表面到硬度降到50HRC那一点的距离,这就是有效硬化层深度.

化学热处理的工件表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近,都可以用维氏硬度计,表面洛氏硬度计或是洛氏硬度计来检测,只有渗氮厚的厚度较薄,一般不大于0.7mm这时就不能采用洛氏硬度计了

第三  局部热处理

  零件如果局部硬度要求较高可用感应加热等方式进行局部淬火热处理这样的零件通常要在图纸上标出局部淬火热处理的位置和局部硬度值零件的硬度检测要在指定区域内进行硬度检测仪器可采用洛氏硬度计测试HRC硬度值,如热处理硬化层较浅,可采用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度值.

1.3 硬度

硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。硬度的测试方法很多生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。

(一)布氏硬度试验法

布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头在载荷P的作用下压入被测试金属表面保持一定时间后卸载测量金属表面形成的压痕直径d以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。

布氏硬度指标有HBS和HBW前者所用压头为淬火钢球适用于布氏硬度值低于450的金属材料如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等;后者压头为硬质合金适用于布氏硬度值为450~650的金属材料如淬火钢等。

布氏硬度测试法因压痕较大故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。

(二)洛氏硬度试验法

洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为f1.558mm(1/16英寸)的淬火钢球为压头以一不定的载荷压入被测试金属材料表面根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上读出硬度值。常用的洛氏硬度指标有HRA、HRB和HRC三种。

采用120°金刚石圆锥体为压头施加压为600N时用HRA表示。其测量范围为60~85适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件。

采用f1.588mm淬火钢球为压头,超声波测厚仪施加压力为1000N时用HRC表示其测量硬度值范围为25~100,溶解氧测定仪适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等。

采用120°金刚石圆锥体为压头施加压力为1500N时用HRC表示其测量硬度值范围为20~67适于测量淬火钢、调质钢等。

洛氏硬度测试操作迅速、简便且压痕小不损伤工件表面故适于成品检验。

硬度是材料的重要力学性能指标。一般材料的硬度越高,烟气分析仪其耐磨性越好。材料的强度越高塑性变形抗力越大硬度值也越高。

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