Поверхностная термообработка делится на две категории: закалка и отпуск поверхности, а также химическая термообработка. Метод определения твердости следующий:
1. Закалка поверхности и отпуск.
Закалка и отпуск поверхности обычно проводятся индукционным или пламенным нагревом. Основными техническими параметрами являются твердость поверхности, локальная твердость и эффективная глубина упрочненного слоя. Для измерения твердости можно использовать твердомер Виккерса или твердомер Роквелла. Выбор экспериментальной силы зависит от глубины эффективного упрочненного слоя и твердости поверхности заготовки. В данном случае используются три твердомера.
(1) Твердомер Виккерса является важным средством измерения твердости поверхности термообработанных заготовок. Он позволяет использовать экспериментальную силу 0,5-100 кг для измерения толщины упрочняющего слоя поверхности до 0,05 мм. Его точность высока, и он позволяет различать термообработанные заготовки. Кроме того, твердомер Виккерса позволяет обнаружить даже незначительные различия в твердости поверхности, а также глубину эффективного упрочненного слоя, поэтому его необходимо оснастить твердомерами предприятий, которые проводят обработку поверхности под воздействием термической обработки или используют большое количество заготовок, подвергающихся такой обработке.
(2) Твердомер Роквелла для измерения твердости поверхности также очень хорошо подходит для измерения твердости закаленных заготовок. Твердомер Роквелла для измерения твердости поверхности имеет три шкалы на выбор. Он может измерять твердость различных закаленных заготовок, эффективная глубина закаленного слоя которых превышает 0,1 мм. Хотя точность твердомера Роквелла для измерения твердости поверхности не так высока, как у твердомера Виккерса, он уже соответствует требованиям к методу контроля качества и инспекции на предприятиях термообработки. Кроме того, он обладает такими характеристиками, как простота эксплуатации, удобство использования, низкая цена, быстрота измерения и прямое считывание значений твердости. Твердомер Роквелла для измерения твердости поверхности может использоваться для быстрой и неразрушающей проверки партий закаленных заготовок по одной. Он имеет большое значение для предприятий металлообработки и машиностроения. При большой толщине закаленного слоя поверхности также можно использовать твердомер Роквелла. Когда толщина слоя термообработки для повышения твердости составляет 0,4-0,8 мм, можно использовать шкалу HRA. Когда глубина закаленного слоя превышает 0,8 мм, можно использовать шкалу HRC. Три стандартных значения твердости — по Виккерсу, Роквеллу и поверхностному Роквеллу — легко пересчитываются друг в друга, преобразуясь в стандарты, чертежи или значения твердости, необходимые пользователям, а соответствующие таблицы пересчета приведены в международном стандарте ISO, американском стандарте ASTM и китайском стандарте GB/T.
(3) Если толщина термообработанного закаленного слоя превышает 0,2 мм, можно использовать твердомер Либа, но необходимо выбрать датчик типа С. При измерении следует обращать внимание на качество поверхности и общую толщину заготовки. Этот метод измерения не имеет точных твердомеров Виккерса и Роквелла, но подходит для измерения на месте в цехе.
2. химическая термическая обработка
Химическая термообработка заключается в проникновении атомов одного или нескольких химических элементов в поверхность заготовки, что изменяет химический состав, структуру и характеристики поверхности заготовки. После закалки и низкотемпературного отпуска поверхность заготовки приобретает высокую твердость, износостойкость и прочность на контактную усталость, а сердцевина заготовки – высокую прочность и ударную вязкость. Основными техническими параметрами заготовки после химической термообработки являются глубина упрочненного слоя и твердость поверхности. Расстояние, на котором твердость падает до 50 HRC, является эффективной глубиной упрочненного слоя. Испытание твердости поверхности заготовок после химической термообработки аналогично испытанию твердости закаленных заготовок. Могут использоваться твердомеры Виккерса, твердомеры Роквелла или твердомеры Роквелла. Для измерения твердости твердомером используется только образец, толщина азотированного слоя которого меньше, как правило, не более 0,7 мм; в противном случае твердомер Роквелла использовать нельзя.
3. локальная термическая обработка
Если для деталей, подвергнутых локальной термообработке, требуется высокая локальная твердость, можно провести локальную закалку с помощью индукционного нагрева и т.д. Как правило, на чертеже таких деталей необходимо отметить место локальной закалки и значение локальной твердости, а измерение твердости деталей следует проводить в обозначенной области. Для определения твердости по Роквеллу (HRC) можно использовать твердомер Роквелла. Если слой термообработки неглубокий, для определения твердости по Роквеллу (HRN) можно использовать твердомер Роквелла для поверхностной закалки.
Дата публикации: 22 февраля 2023 г.
