熱處理工件硬度的檢測(cè)方法

表面熱處理分為兩大類:一類是表面淬火回火熱處理,另一類是化學(xué)熱處理,起硬度檢測(cè)方法如下:

一   表面淬火回火熱處理

表面淬火回火熱處理通常用感應(yīng)加熱或火焰加熱的方式進(jìn)行,主要技術(shù)參數(shù)是表面硬度,局部硬度和有效硬化層深度硬度檢測(cè)可采用維氏硬度計(jì),也可以采用洛氏硬度機(jī).實(shí)驗(yàn)力的選擇與有效硬化層的深度和工件表面硬度有關(guān)系,這里涉及到三種硬度機(jī).

維氏硬度計(jì)是測(cè)試熱處理工件表面硬度的重要手段,他可選用0.5-100KG的實(shí)驗(yàn)力,測(cè)試薄至0.05mm厚的表面硬化層他的精度是最高的可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差別，紅外熱像儀另外有效硬化層深度也要由維氏硬度計(jì)來檢測(cè)，爐溫測(cè)試儀所以對(duì)于進(jìn)行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位配備一臺(tái)維氏硬度計(jì)是有必要的

表面洛氏硬度計(jì)也是十分適于測(cè)試表面淬火工件硬度的表面洛氏硬度計(jì)有三種標(biāo)尺可以選擇．

可以測(cè)試有效硬化層深度超過０.1mm的各種表面硬化工件.盡管表面洛氏硬度計(jì)的精度沒有維氏硬度計(jì)高,但是做為熱處理工廠質(zhì)量管理和合格檢查的檢測(cè)手段,已經(jīng)能夠滿足要求.況且他還具有操作簡(jiǎn)單,使用方便,價(jià)格較低測(cè)量迅速,可直接讀取硬度值等特點(diǎn),利用表面洛氏硬度計(jì)可對(duì)成批的表面熱處理工件進(jìn)行快速無損的逐件檢測(cè),這一點(diǎn)對(duì)與金屬加工和機(jī)械制造工廠具有重要意義.

當(dāng)表面熱處理硬化層較厚時(shí)也可以采用洛氏硬度計(jì)當(dāng)熱處理硬度層厚度在0.4-0.8mm時(shí),可采用HRA標(biāo)尺,當(dāng)硬化層深度超過0.8mm時(shí),可采用HRC標(biāo)尺.

維氏.洛氏和表面洛氏三種硬度標(biāo)準(zhǔn)值可以方便地進(jìn)行相互換算,轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn),圖紙或用戶需要的硬度值,相應(yīng)的換算表在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO.美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T中都已給出.

第二   化學(xué)熱處理

化學(xué)熱處理是使工件表面滲入一種或是或是幾種化學(xué)元素的原子,從而改變工件表面的化學(xué)成分,組織和性能,經(jīng)淬火和低溫回火后,工件表面具有高的硬度,耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度,而工件的芯部又具有高的強(qiáng)韌性.

化學(xué)熱處理工件的主要技術(shù)參數(shù)是硬化層深度和表面硬度.硬化層深度還是要用維氏硬度計(jì)來檢測(cè),檢測(cè)從工件表面到硬度降到50HRC那一點(diǎn)的距離,這就是有效硬化層深度.

化學(xué)熱處理的工件表面硬度檢測(cè)與表面淬火熱處理工件的硬度檢測(cè)相近,都可以用維氏硬度計(jì),表面洛氏硬度計(jì)或是洛氏硬度計(jì)來檢測(cè),只有滲氮厚的厚度較薄,一般不大于0.７mm這時(shí)就不能采用洛氏硬度計(jì)了

第三　　局部熱處理

　　零件如果局部硬度要求較高可用感應(yīng)加熱等方式進(jìn)行局部淬火熱處理這樣的零件通常要在圖紙上標(biāo)出局部淬火熱處理的位置和局部硬度值零件的硬度檢測(cè)要在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行硬度檢測(cè)儀器可采用洛氏硬度計(jì)測(cè)試HRC硬度值,如熱處理硬化層較淺,可采用表面洛氏硬度計(jì),測(cè)試HRN硬度值.

1.3 硬度

硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物體壓入的能力。硬度的測(cè)試方法很多生產(chǎn)中常用的硬度測(cè)試方法有布氏硬度測(cè)試法和洛氏硬度試驗(yàn)方法兩種。

（一）布氏硬度試驗(yàn)法

布氏硬度試驗(yàn)法是用一直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球作為壓頭在載荷P的作用下壓入被測(cè)試金屬表面保持一定時(shí)間后卸載測(cè)量金屬表面形成的壓痕直徑d以壓痕的單位面積所承受的平均壓力作為被測(cè)金屬的布氏硬度值。

布氏硬度指標(biāo)有HBS和HBW前者所用壓頭為淬火鋼球適用于布氏硬度值低于450的金屬材料如退火鋼、正火鋼、調(diào)質(zhì)鋼及鑄鐵、有色金屬等；后者壓頭為硬質(zhì)合金適用于布氏硬度值為450~650的金屬材料如淬火鋼等。

布氏硬度測(cè)試法因壓痕較大故不宜測(cè)試成品件或薄片金屬的硬度。

（二）洛氏硬度試驗(yàn)法

洛氏硬度試驗(yàn)法是用一錐頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為f1.558mm（1/16英寸）的淬火鋼球?yàn)閴侯^以一不定的載荷壓入被測(cè)試金屬材料表面根據(jù)壓痕深度可直接在洛氏硬度計(jì)的指示盤上讀出硬度值。常用的洛氏硬度指標(biāo)有HRA、HRB和HRC三種。

采用120°金剛石圓錐體為壓頭施加壓為600N時(shí)用HRA表示。其測(cè)量范圍為60～85適于測(cè)量合金、表面硬化鋼及較薄零件。

采用f1.588mm淬火鋼球?yàn)閴侯^施加壓力為1000N時(shí)用HRC表示，分析天平其測(cè)量硬度值范圍為25～100適于測(cè)量有色金屬、退火和正火鋼及鍛鐵等。

采用120°金剛石圓錐體為壓頭施加壓力為1500N時(shí)用HRC表示其測(cè)量硬度值范圍為20～67適于測(cè)量淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼等。

洛氏硬度測(cè)試操作迅速、簡(jiǎn)便且壓痕小不損傷工件表面故適于成品檢驗(yàn)。

硬度是材料的重要力學(xué)性能指標(biāo)。一般材料的硬度越高其耐磨性越好。材料的強(qiáng)度越高塑性變形抗力越大硬度值也越高。