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硬化层深度测定:金相法与硬度法对比

对比金相法与硬度法测定渗碳、渗氮硬化层深度的原理与适用性,解读 GB/T 9450 与 GB/T 11354 的判定准则。

渗碳、渗氮等表面强化件需要测定硬化层深度以验证工艺。常用方法分为金相法与硬度法两类,分别依据组织变化与硬度梯度确定层深,适用范围与判定准则不同,应按产品标准选用。

硬度法

硬度法以横截面上沿垂直表面方向测得的硬度梯度为依据。渗碳淬火件按 GB/T 9450 以距表面 550HV 处(或协议界限值)的垂直距离作为有效硬化层深度(CHD)。测试在抛光截面上逐点打显微硬度,载荷按层深与组织选择(常用 HV1),绘制硬度-深度曲线后内插求得层深。硬度法客观、重复性好,是仲裁与常规检验的基准方法。

金相法

金相法在腐蚀后的截面上依据组织变化量测层深,如渗碳缓冷件以过共析层加共析层再加二分之一过渡区计为层深。方法快捷、适合炉前快速判定,但受冷却条件与判读经验影响,精度低于硬度法。淬火态直接观察时常以马氏体组织明显变化处为界,结果仅供参考。

渗氮层测定

渗氮件按 GB/T 11354 测定渗氮层深度:金相法以腐蚀后白亮层与扩散层的组织界限量测;硬度法以比心部硬度高 50HV 处为界限(协议值可调整)。渗氮层薄且硬度梯度陡,应采用较小载荷并保证截面与表面垂直,倾斜截面会虚增层深读数。制样时应保护边缘,避免倒角影响近表面压痕的准确性。

实用要点

  • 渗碳淬火层深按 GB/T 9450,以 550HV 界限的硬度法为准。
  • 渗氮层按 GB/T 11354,硬度法以心部加 50HV 为界。
  • 金相法适合快速判定,有争议时以硬度法仲裁。
  • 截面须垂直表面并抛光良好,具体判定以产品标准与操作规程为准。

研润应用学习资料 · 具体工艺以样品评估和操作规程为准。

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