Jak zmierzyć twardość przedmiotu po obróbce cieplnej powierzchni

Proces obróbki cieplnej metalu, który zmienia właściwości mechaniczne warstwy wierzchniej poprzez ogrzewanie i chłodzenie powierzchni części stalowej. Hartowanie powierzchniowe jest głównym elementem obróbki cieplnej powierzchni. Jego celem jest uzyskanie warstwy wierzchniej o wysokiej twardości i korzystnego rozkładu naprężeń wewnętrznych, co poprawia odporność na zużycie i zmęczenie przedmiotu obrabianego.

Metody badania powierzchniowej obróbki cieplnej dzielą się głównie na dwie kategorie, jedna to hartowanie powierzchniowe i obróbka cieplna odpuszczająca, a druga to chemiczna obróbka cieplna. Konkretne metody badania twardości są następujące:

1. Hartowanie powierzchniowe i obróbka cieplna odpuszczająca

Hartowanie powierzchniowe i obróbka cieplna odpuszczająca są zwykle przeprowadzane poprzez ogrzewanie indukcyjne lub ogrzewanie płomieniowe. Głównymi parametrami technicznymi są twardość powierzchniowa, twardość miejscowa i efektywna głębokość warstwy utwardzonej. Do badania twardości można wykorzystać twardościomierz Vickersa, można również zastosować twardościomierz Rockwella lub powierzchniowy tester Rockwella. Dobór siły badawczej (skali) związany jest z efektywną głębokością warstwy hartowanej oraz twardością powierzchni przedmiotu obrabianego. W grę wchodzą trzy twardościomierze.

Twardościomierz Vickersa jest ważną metodą badania twardości powierzchni przedmiotów obrabianych cieplnie. Może wybrać siłę testową 0,5 ~ 100 kg, aby przetestować warstwę utwardzającą powierzchnię o grubości zaledwie 0,05 mm. Ma najwyższą dokładność i potrafi rozróżnić przedmioty poddane obróbce cieplnej. Niewielkie różnice w twardości powierzchni. Ponadto za pomocą twardościomierza Vickersa należy również zmierzyć efektywną głębokość warstwy utwardzonej. Dlatego konieczne jest wyposażenie twardościomierza Vickersa w przypadku jednostek wykonujących obróbkę cieplną powierzchni lub wykorzystujących dużą liczbę detali do obróbki cieplnej powierzchni.

Twardościomierz Surface Rockwella jest również bardzo odpowiedni do testowania twardości przedmiotów obrabianych hartowanych powierzchniowo. Istnieją trzy rodzaje skal dla powierzchniowego testera twardości Rockwella. Może testować różne przedmioty utwardzane powierzchniowo, których efektywna głębokość hartowania przekracza 0,1 mm. Chociaż dokładność twardościomierza powierzchniowego Rockwella nie jest tak wysoka jak twardościomierza Vickersa, był on w stanie spełnić wymagania jako środek zarządzania jakością i kontroli kwalifikacji zakładów obróbki cieplnej. Ponadto charakteryzuje się prostą obsługą, wygodnym użytkowaniem, niską ceną, szybkim pomiarem i bezpośrednim odczytem wartości twardości. Twardościomierz powierzchniowy Rockwella może być używany do szybkiego i nieniszczącego wykrywania partii przedmiotów obrabianych powierzchniowo. Ma to ogromne znaczenie w zakładach zajmujących się obróbką metali i produkcją maszyn.

Gdy warstwa utwardzona powierzchniowo po obróbce cieplnej jest gruba, można również zastosować twardościomierz Rockwella. Gdy grubość warstwy utwardzonej poddanej obróbce cieplnej mieści się w przedziale od 0,4 do 0,8 mm, można zastosować skalę HRA, a gdy grubość warstwy utwardzonej przekracza 0,8 mm, można zastosować skalę HRC.

Trzy wartości twardości u200bu200bof Vickersa, Rockwella i Surface Rockwella można łatwo przeliczyć na siebie i przeliczyć na wartość twardości wymaganą przez normy, rysunki lub użytkowników. Odpowiednia tabela przeliczeniowa została podana w międzynarodowej normie ISO, amerykańskiej normie ASTM i chińskiej normie GB/T. Te trzy tabele przeliczeniowe można znaleźć w kolumnie danych technicznych na stronie internetowej Shenyang Tianxing.

2, chemiczna obróbka cieplna

Chemiczna obróbka cieplna polega na tym, że na powierzchnię przedmiotu obrabianego infiltrują atomy jednego lub kilku pierwiastków chemicznych, zmieniając w ten sposób skład chemiczny, organizację i działanie powierzchni przedmiotu obrabianego. Po hartowaniu i odpuszczaniu w niskiej temperaturze powierzchnia przedmiotu obrabianego ma wysoką twardość, odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową kontaktową, a rdzeń przedmiotu obrabianego ma wysoką wytrzymałość i udarność.

Głównymi parametrami technicznymi przedmiotu obrabianego chemicznie jest głębokość warstwy hartowanej i twardość powierzchni. Należy jeszcze sprawdzić głębokość utwardzonej warstwy twardościomierzem Vickersa. Wykrywa odległość od powierzchni przedmiotu obrabianego do punktu, w którym twardość spada do 50HRC. Jest to efektywna głębokość hartowania

Badanie twardości powierzchni przedmiotów do obróbki chemicznej jest podobne do badania twardości przedmiotów do obróbki cieplnej z hartowaniem powierzchniowym. Obydwa można testować za pomocą twardościomierza Vickersa, twardościomierza powierzchniowego Rockwella lub twardościomierza Rockwella, ale grubość azotowania jest cieńsza. Ogólnie rzecz biorąc, nie większy niż 0,7 mm, twardościomierz Rockwella nie może być już używany.

3, lokalna obróbka cieplna

Jeśli części mają wyższe wymagania dotyczące twardości lokalnej, można je miejscowo ugasić i poddać obróbce cieplnej za pomocą nagrzewania indukcyjnego. Części takie są zwykle oznaczone na rysunku miejscem miejscowej obróbki cieplnej hartowniczej i lokalną wartością twardości. Próbę twardości części należy przeprowadzić w wyznaczonym miejscu. Przyrząd do pomiaru twardości może wykorzystywać twardościomierz Rockwella do testowania wartości twardości HRC. Jeżeli utwardzana cieplnie warstwa jest płytka, do sprawdzenia wartości twardości HRN można zastosować powierzchniowy twardościomierz Rockwella