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金相法和硬度法测量渗碳层
发布时间:2019-06-26 13:42:24

金相法和硬度法测量渗碳层深度的差异

图片1.png

国内外现行的标准中渗碳层的测定方法有三种:化学法,金相法和硬度法。

    化学法是根据试件深度的增量进行剥层,逐层分析碳含量,直到剥层的含量与基体相同,此处距表面的距离为渗碳层的总深度。该方法虽然精确,但是比较麻烦。

    金相法是将试样等温退火得到平衡组织,在光学显微镜下放大100倍测量,渗碳层的深度相当于原始组织(钢材的原始组织)至表面的距离。但是,该方法得到的测试结果与显微镜的分辨率,人员的判断经验,以及样品制备的好坏(是否倒角等)有着很大的关系。所以得到的测试结果偏差会比较大。

    硬度法是测试试件从表面至硬度值为550HV(我国的标准是550HV,美国的标准是513HV,日本的标准是510HV)的垂直距离。该硬度测量是在10N负荷下进行的。根据得到的硬度梯度的分布曲线,并由此求得规定的有效硬化层深度。该方法测量精确,误差小,且符合产品零件的实际要求。

    有效硬化层深度的测定方法(维氏硬度法)是国际上对所有渗碳淬火回火零件(深度大于0.3mm)的唯一仲裁方法。

下面是一张关于齿轮的碳含量和维氏硬度的关系图

图片2.png

                                                   图2Fig.1 齿轮渗碳淬火后维氏硬度与炭含量的关系

从图中可看出:

Dcp(芯部)>Dcp(HV550)Dcp(HV550)对应渗碳层中碳含量约为0.35–0.38%,此界限处为金相法中1⁄2亚共析层处。

Dcp(芯部)HV500对应渗碳层中碳含量约为0.31-0.33%,此界限处为金相法中1⁄2亚共析层处。

Dcp(芯部)对应渗碳层中碳含量为基体碳含量,一般为0.17-0.23%,此界限处为金相法中基体组织。

 从图中可以看出,Dcp(HV500)、Dcp(HV550)是不相等的,而在金相法检测时,这两点是近似相等的,故用硬度法测试渗碳层深度结果更精确,更直观,减少了人为误差。