Поглавље 2 Одређивање дубине површински каљеног слоја
Кроз хемијску топлотну обраду (гашење карбуризацијом, гашење карбонитрирањем, нитрирање итд.) или површинску топлотну обраду (индукционо гашење, гашење пламена, гашење електронским снопом, итд.), као и инфилтрацијом метала и инфилтрацијом неметала, површина метала делови се могу обрадити до одређене дубине. Очврсли слој који одговара сервисним захтевима. Полазећи од претпоставке одређивања дефиниције очврслог слоја, метода градијента тврдоће се може користити за мерење дубине очврслог слоја. Када постоји јасна граница између очврслог слоја и матрице, може се користити и металографска метода.
За припрему узорака треба поштовати опште захтеве за припрему металографских узорака (видети Поглавље 5, одељак 5.1). Узорак се мора монтирати како би се површинска ивица узорка заштитила од закошења; потребно је да узорак буде нормално еродиран за металографско испитивање или да би се разумела расподела слоја тврдоће када се користи метода тврдоће. Приликом мерења тврдоће, препоручује се да се то уради у полираном стању.
2.1 Општа правила за одређивање дубине површински очврслог слоја
Одређивање дубине очврслог слоја добијеног у специфичним процесним условима треба извршити у складу са захтевима релевантних стандарда испитивања и техничких протокола.
2.1.1 Избор узорка и припрема узорка
Узорке за мерење дубине површинско очврслог слоја треба узети из делова након завршеног специфичног процеса. Подручје и количина узете треба да буду специфицирани у процесним документима, а узорци који се испоручују са пећи такође могу бити одабрани у складу са прописима.
Дубина површинско очврслог слоја треба да се мери на попречном пресеку који је окомит на очврсли слој. Испитна површина треба да обухвати цео очврснути слој и део структуре језгра, и треба да буде што ближе аксијалном правцу дела или области која је наведена у техничком споразуму.
За узорке танког очврслог слоја, могу се користити узорци у облику клина, као што је приказано на слици 2-1. Степени узорци се такође могу користити када се одређују границе дубине површински очврслог слоја. Висина сваког корака узорка степеница је 0.05 мм или 0,10 мм, а његова површина и свака површина степеница морају бити брушене и обрађене, као што је приказано на слици 2-2.
слика
2.1.2 Одређивање градијента тврдоће
Метода тврдоће се користи за одређивање дубине површински очврслог слоја, која се заснива на криву градијента тврдоће од површине ка унутрашњости.
Градијент тврдоће се обично мери помоћу Викерсовог тестера тврдоће, али Кнооп тестер тврдоће се такође може користити под условима договореним од стране обе стране у уговору. Применљиви опсег испитне силе може бити {{0}}.9807~9.807Н (0.1~1кгф).
Градијент тврдоће се мери на две или више локација по договору између уговорних страна. Резултате мерења на свакој локацији треба нацртати као криву промене тврдоће у односу на растојање од површине.
Положај мерења тврдоће приказан је методом табеле на слици {{0}}. У оквиру ширине В од 1,5 мм, Викерсова тврдоћа се мери на једној или више паралелних линија окомитих на површину. Растојање између ових паралелних линија треба да буде у складу са захтевима стандарда за испитивање тврдоће по Вицкерсу. Растојање (Δд) између свака два суседна удубљења не би требало да буде мање од нормалних времена дијагонале удубљења. Разлика у растојању (д2-д1) између центара узастопних удубљења и површине не би требало да прелази 0,1 мм. Тачност мерења растојања од центра удубљења до површине треба да буде унутар ± 25 μм.
слика
Удаљеност од центра до површине првог удубљења (д1) на површини треба да буде најмање 2,5 пута већа од дијагонале удубљења по Вицкерс тврдоћи.
На основу измерених података може се нацртати крива приказана на слици 2-4, а одговарајућа дубина очврслог слоја може се добити на основу дефиниција различитих дубина очврслог слоја.
слика
2.2 Одређивање дубине карбуризованог или карбонитридованог каљеног каљеног слоја челичних делова
Дубина угљиченог или карбонитридованог каљеног каљеног слоја челичних делова (већа од 0.3 мм) се генерално мери коришћењем методе наведеног у ГБ/Т 9450-2005 „Одређивање и верификација дубине карбуризованог и каљени каљени слој челичних делова“. Овај метод То је уједно и једини метод арбитраже.
2.2.1 Дефиниција дубине карбуризирања и каљења очврслог слоја
ГБ/Т 9450-2005 предвиђа да је вертикално растојање од површине дела до тачке где је вредност тврдоће по Викерсу 550ХВ1 дубина очврслог слоја наугљичењем и гашењем. Овај 550ХВ1 се назива гранична вредност тврдоће. Ова дефиниција се односи на радни предмет који је карбуризован или карбонитридиран и каљен, а вредност тврдоће на дубини каљеног очврслог слоја са површине (дефинисана као центар) је мања од 450ХВ. Када је тачка виша од 450ХВ, специфичну вредност већу од 550ХВ (са 25ХВ као првим нивоом) треба изабрати као граничну тврдоћу. Ако је вредност тврдоће језгра на овој локацији 470ХВ, гранична вредност тврдоће треба да буде постављена на 575ХВ. Ако постоји други технички споразум, одредбе споразума ће се применити.
2.2.2 Одређивање дубине очврслог слоја методом тврдоће
Користите оптерећење од {{0}},9807~9,807Н (обично коришћено: 0,9807~2,942Н) да бисте измерили криву градијента тврдоће од површине ка унутра према методи уведеној у одељку 2.1. Генерално, две или више кривуља тврдоће треба да се мери на позицијама које су договориле обе стране. Одредите растојање од површине радног предмета на којој је вредност тврдоће дефинисана вредност (као што је 550ХВ или одговарајућа Кноопова вредност тврдоће) на основу сваке криве, као што је приказано у табели на слици 2-4. Када је разлика између сваке вредности мања или једнака 0,1 мм, просечна вредност се узима као дубина очврслог слоја. Ако је разлика већа од 0,1 мм, тест треба поновити.
Под условом да је дубина очврслог слоја за наугљичење и гашење грубо одређена, за верификацију се може користити метода интерполације. На позицији где је растојање од површине мање од процењене дубине очврслог слоја д1 и веће од процењене дубине очврслог слоја д2
(„од д{{0}} д1 не би требало да прелази 0,3 мм“). Измерите најмање 5 вредности тврдоће (просечна вредност) на свакој од њих. Слике су респективно. Дубина очврслог слоја (ЦХД) се може добити према интерполационој формули (2-1):
слика
У формули, д1—— растојање од површине које је мање од дубине очврслог слоја;
д2 ———Удаљеност од површине која је већа од дубине очврслог слоја;
Слика - аритметичка средина вредности мерења тврдоће на д1 и д2, као што је приказано на слици 2-5;
Слика - гранична вредност тврдоће (обично 550ХВИ).
слика
2.2.3 Метода за изражавање резултата мерења дубине карбуризације и гашења очврслог слоја
Према условима испитивања тврдоће, дубина очврслог слоја за карбуризацију и гашење се изражава на следећи начин:
слика
2.2.4 Металографска метода за одређивање дубине карбуризације и каљења очврслог слоја
Приликом мерења дубине очврслог слоја металографском методом препоручује се употреба металографског микроскопа у коме дубина очврслог слоја заузима 1/3~2/3 видног поља.
Металографска метода се генерално мери на металографској испитној површини нормалног попречног пресека карбуризованог узорка под условима спорог хлађења (равнотежно стање). Не постоји строги и јединствени индустријски стандард за специфичну методу прорачуна дубине угљенисаног и каљеног очврслог слоја. Генерално се заснива на сировини. (угљенични челик, легирани челик) и технологија се могу поделити на 3 методе, погледајте табелу 2-1.
слика
слика
Док се осигурава да радни комад има довољно дубоку зону са високим садржајем угљеника, такође је генерално потребно да градијент концентрације угљеника у прелазној зони карбуризованог слоја не буде превелик да успори мутацију напона између наугљеничног слоја и матрице. . Због тога је генерално потребно да збир хипереутектоидног слоја и еутектоидног слоја чини приближно 50% до 75% укупног слоја пермеабилности.
2.2.5 Одређивање плитке дубине угљенисаног очврслог слоја
За предмете са карбуризованим (карбонитрирањем) каљеног слоја дубине испод 0.3мм, горњи метод није применљив, али ГБ/Т 9451-2005 „Одређивање укупне дубине очврслог слоја или ефективне дубине очврслог слоја танког треба користити површинске слојеве челичних делова“. прописаном методом. Овим стандардом је прописано да се растојање од очврслог слоја мерено у вертикалном правцу површине радног предмета до наведене вредности микротврдоће назива ефективна дубина очврслог слоја, а растојање мерено од очврслог слоја без значајне промене вредности микротврдоће назива се укупна дубина очврслог слоја.
Специфична метода мерења и метода изражавања су исти као ГБ/Т {{0}}, али оптерећење које се користи за Викерсов тест тврдоће би генерално требало да буде 1,97Н (0.2кгф) и 2,94Н ( 0,3 кгф).
2.3 Одређивање дубине нитрованог слоја челичних делова
Одређивање дубине слоја нитрирања (нитроугљиковања) челичних делова се генерално спроводи у складу са ГБ/Т 11354-2005 „Челични делови – Одређивање дубине слоја нитрирања и контрола металографске структуре“. Специфичне методе мерења укључују методу тврдоће, металографску методу и методу лома. Међу њима, метода тврдоће је метода арбитраже.
2.3.1 Дефиниција дубине слоја нитрирања
Дубина слоја нитрирања (нитроугљиковања) је збир слоја површинског једињења и дифузионог слоја.
Дефинисано тврдоћом: Вертикална удаљеност мерена од површине узорка до тачке 50ХВ веће од вредности тврдоће по Викерсу супстрата је дубина слоја за нитрирање.
За делове у којима се тврдоћа нитризованог слоја угљеничног челика или нискоугљеничног нисколегираног челика мења веома нежно, дубина нитрованог слоја се може дефинисати као растојање од површине дуж вертикалног правца површине где је тврдоћа по Викерсу 30ХВ већа од Викерсове тврдоће матрице. Ако постоји други технички споразум, одредбе споразума ће се применити.
2.3.2 Одређивање дубине слоја нитрирања методом тврдоће
Метода тврдоће се користи за мерење дубине слоја за нитрирање. Тврдоћа по Викерсу се користи по стандарду (може се користити и Кнооп тврдоћа). Испитна сила је {{0}}.9807~9.807Н, а обично се користи 0.9807~2.942Н.
Дубина слоја за нитрирање се заснива на основној тврдоћи дела. Захтева се да просечна вредност (тачна до 10 цифара) вредности 3-тачке тврдоће измерених на 3 пута већој од дубине слоја за нитрирање од површине буде измерена основна тврдоћа.
