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 испытаний используются три твердомера.
(1) Твердомер по Виккерсу является важным средством для определения поверхностной твёрдости термообработанных деталей. Он может измерять поверхностное упрочнение толщиной до 0,05 мм с помощью экспериментального усилия от 0,5 до 100 кг. Твёрдомер обладает высокой точностью и позволяет различать термообработанные детали. Кроме того, твердомер по Виккерсу позволяет определить небольшую разницу в поверхностной твёрдости и глубину эффективного упрочнённого слоя. Поэтому для установок, выполняющих поверхностную термообработку или использующих большое количество деталей, прошедших поверхностную термообработку, необходимо использовать твёрдомер по Виккерсу.
(2) Твердомер для определения поверхностной твердости по Роквеллу также очень подходит для испытания твердости поверхностно закаленных деталей. Для твердомера для определения поверхностной твердости по Роквеллу на выбор предлагаются три шкалы. Он может испытывать различные поверхностно закаленные детали, 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 отличается простотой эксплуатации, удобством использования, низкой ценой, быстрым измерением и прямым считыванием значений твердости. Твердомер для определения поверхностной твердости по Роквеллу может использоваться для быстрого и неразрушающего контроля партий поверхностно закаленных деталей. Это имеет большое значение для металлообрабатывающих и машиностроительных заводов. Твердомер по Роквеллу также может использоваться при наличии толстого слоя закалки поверхностной термической обработки. 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 твёрдомер 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. Твёрдомер 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 – 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 поверхностной твердости деталей, подвергнутых химико-термической обработке, аналогично испытанию твердости деталей, подвергнутых поверхностной закалке. Для этого могут использоваться твердомеры по Виккерсу, Роквеллу или Роквеллу. Для определения твердости используется только азотирующий прибор, толщина которого обычно не превышает 0,7 мм. В этом случае твердомер по Роквеллу не может быть использован.
3. местная термообработка
Если детали, прошедшие локальную термическую обработку, требуют высокой твердости, можно выполнить локальную закалку методом индукционного нагрева и т.д. Такие детали обычно необходимо обозначить на чертеже место проведения локальной закалки и значение твердости. Испытание твердости следует проводить в указанной зоне. Для измерения твердости можно использовать твердомер Роквелла (HRC). Если слой, закаленный термической обработкой, неглубокий, можно использовать поверхностный твердомер Роквелла (HRN).
Время публикации: 16 августа 2023 г.
