Поверхностная термическая обработка подразделяется на две категории: поверхностная закалка с отпуском и химико-термическая обработка. Метод испытания на твёрдость следующий:
1. поверхностная закалка и отпуск термическая обработка
Поверхностная закалка и отпуск обычно осуществляются индукционным или газопламенным нагревом. Основными техническими параметрами являются поверхностная твёрдость, локальная твёрдость и эффективная глубина закалённого слоя. Для определения твёрдости могут использоваться твёрдомеры Виккерса или Роквелла. Экспериментальное усилие: выбор зависит от глубины эффективного закалённого слоя и поверхностной твёрдости заготовки. Для измерения используются три твердомера.
(1) Твердомер по Виккерсу является важным средством для определения твердости поверхности термообработанных деталей. Он может измерять поверхностное упрочнение толщиной до 0,05 мм с помощью экспериментального усилия от 0,5 до 100 кг. Твердомер обладает высокой точностью и позволяет различать термообработанные детали. Кроме того, твердомер по Виккерсу позволяет определить небольшую разницу в твердости поверхности и глубину эффективного упрочненного слоя. Поэтому для предприятий, выполняющих поверхностную термообработку или использующих большое количество деталей, необходимо оснастить их твердомером по Виккерсу.
(2) Твердомер по Роквеллу для поверхностной закалки также очень подходит для испытания твердости закаленных поверхностей. Для твердомера по Роквеллу на выбор предлагаются три шкалы. Он может испытывать различные закаленные поверхности, эффективная глубина закаленного слоя которых превышает 0,1 мм. Хотя точность твердомера по Роквеллу не так высока, как у твердомера по Виккерсу, он уже может соответствовать требованиям к методу обнаружения для управления качеством и квалификационного контроля установок термической обработки. Кроме того, он также обладает характеристиками простоты эксплуатации, удобства использования, низкой цены, быстрого измерения и прямого считывания значений твердости. Твердомер по Роквеллу для поверхностной закалки может использоваться для быстрого и неразрушающего контроля партий закаленных поверхностей заготовок. Это имеет большое значение для металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Твердомер по Роквеллу также может использоваться при наличии толстого слоя закалки, полученного при поверхностной термической обработке. При толщине слоя закалки, полученного в результате термообработки, 0,4–0,8 мм можно использовать шкалу HRA. При глубине закаленного слоя, превышающей 0,8 мм, можно использовать шкалу HRC. Значения твёрдости по Виккерсу, Роквеллу и поверхностному Роквеллу легко конвертируются друг в друга, преобразуются в стандарты, чертежи или значения твёрдости, требуемые пользователями. Соответствующая таблица преобразования приведена в международном стандарте ISO. Также представлены американский стандарт ASTM и китайский стандарт GB/T.
(3) При толщине термообработанного упрочнённого слоя более 0,2 мм можно использовать твердомер по Либу, но необходимо выбрать датчик типа С. При измерении следует обращать внимание на качество поверхности и общую толщину заготовки. Этот метод измерения не соответствует стандартам Виккерса и Роквелла. Твердомер точный, но подходит для измерений на месте, на заводе.
2. химико-термическая обработка
Химико-термическая обработка заключается в проникновении в поверхность заготовки атомов одного или нескольких химических элементов, что приводит к изменению химического состава, структуры и эксплуатационных свойств поверхности заготовки. После закалки и низкотемпературного отпуска поверхность заготовки приобретает высокую твердость и износостойкость, а также контактную усталостную прочность, а сердцевина заготовки – высокую прочность и вязкость. Основными техническими параметрами деталей, подвергнутых химико-термической обработке, являются глубина закаленного слоя и поверхностная твердость. Расстояние, на котором твердость снижается до 50 HRC, является эффективной глубиной закаленного слоя. Испытание твердости поверхности деталей, подвергнутых химико-термической обработке, аналогично испытанию твердости деталей, подвергнутых поверхностной закалке. Для этого могут использоваться твердомеры по Виккерсу, по Роквеллу или по Роквеллу. Твердомеры определяют только толщину азотированного слоя, обычно не превышающую 0,7 мм. В этом случае твердомер по Роквеллу не может быть использован.
3. местная термообработка
Если для деталей, прошедших локальную термическую обработку, требуется высокая локальная твёрдость, можно выполнить локальную закалку методом индукционного нагрева и т.д. Для таких деталей обычно требуется отметить на чертеже место проведения локальной закалки и значение локальной твёрдости. Испытание твёрдости следует проводить в обозначенной зоне. Для измерения твёрдости по Роквеллу можно использовать твёрдомер Роквелла. Если слой закалки неглубокий, для измерения твёрдости по Роквеллу можно использовать поверхностный твёрдомер Роквелла.
Время публикации: 22 февраля 2023 г.
