Bölüm 2 Yüzey Sertleştirilmiş Tabaka Derinliğinin Belirlenmesi
Kimyasal ısıl işlem (karbürleme söndürme, karbonitrasyonla söndürme, nitrürleme vb.) veya yüzey ısıl işlemi (indüksiyonla söndürme, alevle söndürme, elektron ışını söndürme vb.) ve ayrıca metal sızma ve metal olmayan sızma yoluyla metalin yüzeyi parçalar belirli bir derinliğe kadar işlenebilir. Servis gereksinimlerine uyacak şekilde sertleştirilmiş katman. Sertleşmiş katmanın tanımını belirlemek amacıyla, sertleştirilmiş katmanın derinliğini ölçmek için sertlik gradyanı yöntemi kullanılabilir. Sertleştirilmiş katman ile matris arasında net bir arayüz olduğunda metalografik yöntem de kullanılabilir.
Numunelerin hazırlanmasında, metalografik numunelerin hazırlanmasına ilişkin genel gerekliliklere uyulmalıdır (bkz. Bölüm 5, Bölüm 5.1). Numunenin yüzey kenarının pahlanmasını önlemek için numunenin monte edilmesi gerekir; Metalografik test için numunenin normal şekilde aşındırılması veya sertlik yöntemini kullanırken sertlik katmanı dağılımının anlaşılması gerekir. Sertliği ölçerken cilalı halde yapılması tavsiye edilir.
2.1 Yüzey sertleştirilmiş katman derinliğinin belirlenmesi için genel kurallar
Belirli proses koşulları altında elde edilen sertleşmiş tabakanın derinliğinin belirlenmesi, ilgili test standartlarının ve teknik protokollerin gerekliliklerine uygun olarak gerçekleştirilmelidir.
2.1.1 Numune seçimi ve numune hazırlama
Yüzeyi sertleştirilmiş tabakanın derinliğini ölçmek için numuneler, özel işlem tamamlandıktan sonra parçalardan alınmalıdır. Alınan alan ve miktar proses dokümanlarında belirtilmeli olup, fırınla birlikte sevk edilen numuneler de yönetmeliklere uygun olarak seçilebilmektedir.
Yüzeyi sertleştirilmiş katmanın derinliği, sertleştirilmiş katmana dik bir kesitte ölçülmelidir. Test yüzeyi, sertleştirilmiş tabakanın tamamını ve çekirdek yapısının bir kısmını içermeli ve parçanın eksenel yönüne veya teknik anlaşmada belirtilen alana mümkün olduğu kadar yakın olmalıdır.
İnce sertleştirilmiş tabaka numuneleri için Şekil 2-1'de gösterildiği gibi kama şeklindeki numuneler kullanılabilir. Yüzey sertleştirilmiş tabaka derinliğinin sınırlarını belirlerken kademeli numuneler de kullanılabilir. Adım örneğinin her adımının yüksekliği 0.05 mm veya 0,10 mm'dir ve yüzeyi ve her adım yüzeyi Şekil 2-2'de gösterildiği gibi taşlanmalı ve işlenmelidir.
resim
2.1.2 Sertlik gradyanının belirlenmesi
Sertlik yöntemi, yüzeyden içeriye doğru sertlik gradyan eğrisine dayanan, yüzeyi sertleştirilmiş tabakanın derinliğini belirlemek için kullanılır.
Sertlik gradyanı genellikle Vickers sertlik test cihazı kullanılarak ölçülür, ancak Knoop sertlik test cihazı anlaşmanın her iki tarafının da kabul ettiği koşullar altında da kullanılabilir. Uygulanabilir test kuvveti aralığı {{{0}}.9807~9.807N (0.1~1kgf) olabilir.
Sertlik gradyanı, anlaşmanın tarafları arasında anlaşmaya varılması üzerine iki veya daha fazla yerde ölçülür. Her lokasyondaki ölçüm sonuçları, yüzeye olan mesafeye göre sertlik değişim eğrisi olarak çizilmelidir.
Sertlik ölçümünün konumu Şekil {{0}}'deki tablo yönteminde gösterilmektedir. 1,5 mm genişlik W dahilinde Vickers sertliği yüzeye dik bir veya daha fazla paralel çizgi üzerinde ölçülür. Bu paralel çizgiler arasındaki mesafe Vickers sertlik testi standardı gerekliliklerine uygun olmalıdır. Her iki bitişik girinti arasındaki mesafe (Δd), girintinin köşegeninin normal zamanlarından az olmamalıdır. Ardışık girintilerin merkezleri ile yüzey arasındaki mesafe farkı (d2-d1) 0,1 mm'yi geçmemelidir. Girintinin merkezinden yüzeye olan mesafeyi ölçmenin doğruluğu ± 25 μm dahilinde olmalıdır.
resim
Yüzeydeki ilk girintinin (d1) merkezden yüzeye mesafesi, Vickers sertlik izinin köşegeninin en az 2,5 katı olmalıdır.
Ölçülen verilere dayanarak, Şekil 2-4'de gösterilen eğri çizilebilir ve çeşitli sertleştirilmiş katman derinliklerinin tanımlarına dayanarak karşılık gelen sertleştirilmiş katman derinliği elde edilebilir.
resim
2.2 Karbürlenmiş veya karbonitrürlenmiş su verilmiş sertleştirilmiş çelik parça katmanının derinliğinin belirlenmesi
Çelik parçaların karbürlenmiş veya karbonitrürlenmiş su vermeyle sertleştirilmiş katmanının derinliği (0.3 mm'den büyük) genellikle GB/T 9450-2005 "Karbürlenmiş Malzemenin Derinliğinin Belirlenmesi ve Doğrulanması" bölümünde belirtilen yöntem kullanılarak ölçülür. ve Söndürülmüş Sertleştirilmiş Çelik Parça Katmanı". Bu yöntem aynı zamanda tek tahkim yöntemidir.
2.2.1 Karbonlama derinliğinin tanımı ve sertleştirilmiş tabakanın söndürülmesi
GB/T 9450-2005, parçanın yüzeyinden Vickers sertlik değerinin 550HV1 olduğu noktaya kadar olan dikey mesafenin, karbürleme ve su vermeyle sertleştirilmiş katmanın derinliği olduğunu şart koşar. Bu 550HV1'e sınır sertlik değeri denir. Bu tanım karbürlenmiş veya karbonitrürlenmiş ve su verilmiş iş parçası için geçerli olup, su vermeyle sertleştirilmiş tabakanın yüzeyden (merkez olarak tanımlanır) derinliğindeki sertlik değeri 450HV'den azdır. Nokta 450HV'den yüksek olduğunda, sınır sertliği olarak 550HV'den büyük belirli bir değer (ilk seviye olarak 25HV ile) seçilmelidir. Bu lokasyondaki çekirdek sertlik değeri 470HV ise sınır sertlik değeri 575HV olarak ayarlanmalıdır. Başka bir teknik anlaşma bulunması halinde sözleşme hükümleri uygulanacaktır.
2.2.2 Sertleşmiş katman derinliğinin sertlik yöntemiyle belirlenmesi
Yüzeyden içeriye doğru sertlik gradyan eğrisini ölçmek için {{0}},9807~9,807N (yaygın olarak kullanılır: 0,9807~2,942N) yükü kullanın Bölüm 2.1'de anlatılan yönteme göre. Genel olarak iki veya daha fazla sertlik eğrisi, her iki tarafın da kararlaştırdığı konumlarda ölçülmelidir. Şekil 2-4'deki tabloda gösterildiği gibi, her bir eğriye dayalı olarak sertlik değerinin tanımlanmış bir değer olduğu (550HV veya karşılık gelen Knoop sertlik değeri gibi) iş parçası yüzeyinden mesafeyi belirleyin. Her bir değer arasındaki fark 0,1 mm'den küçük veya eşit olduğunda, sertleşen tabakanın derinliği olarak ortalama değer alınır. Fark 0,1 mm'den büyükse test tekrarlanmalıdır.
Karbonlama ve su vermeyle sertleştirilmiş tabakanın derinliğinin kabaca belirlenmiş olması koşuluyla, doğrulama için enterpolasyon yöntemi kullanılabilir. Yüzeye olan mesafenin tahmini sertleştirilmiş katman derinliği d1'den az ve tahmini sertleştirilmiş katman derinliği d2'den büyük olduğu konumda
(d{{0}} d1'in " değeri 0,3 mm'yi geçmemelidir"). Her birinde en az 5 sertlik değeri (ortalama değer) ölçün. Resimler sırasıyla. Sertleştirilmiş katman derinliği (CHD), enterpolasyon formülüne (2-1) göre elde edilebilir:
resim
Formülde d1——sertleşmiş tabakanın derinliğinden daha az olan yüzeye olan mesafe;
d2 ———Sertleştirilmiş tabakanın derinliğinden daha büyük olan yüzeye olan mesafe;
Resim - Şekil 2-5'de gösterildiği gibi d1 ve d2'deki sertlik ölçüm değerlerinin aritmetik ortalaması;
Resim - sınır sertlik değeri (genellikle 550HVI).
resim
2.2.3 Karbonlama ve su verme sertleştirilmiş katman derinliği ölçümünün sonuçlarını ifade etme yöntemi
Sertlik testi koşullarına göre, karbürleme ve su vermeyle sertleştirilmiş tabakanın derinliği aşağıdaki şekilde ifade edilir:
resim
2.2.4 Karbonlama derinliğini belirlemek ve sertleşmiş tabakayı söndürmek için metalografik yöntem
Metalografik yöntem kullanılarak sertleştirilmiş katmanın derinliği ölçülürken, sertleştirilmiş katmanın derinliğinin görüş alanının 1/3~2/3'ünü kapladığı bir metalografik mikroskop kullanılması tavsiye edilir.
Metalografik yöntem genellikle yavaş soğuma (denge durumu) koşulları altında karbürlenmiş numunenin normal kesitinin metalografik test yüzeyinde ölçülür. Karbürlenmiş ve su verilmiş sertleştirilmiş tabakanın derinliğinin özel hesaplama yöntemi için kesin ve birleşik bir endüstri standardı yoktur. Genelde ham maddeye dayalıdır. (Karbon çeliği, alaşımlı çelik) ve teknoloji 3 yönteme ayrılabilir, bkz. Tablo 2-1.
resim
resim
İş parçasının yeterince derin bir yüksek karbon bölgesine sahip olmasını sağlarken, genel olarak karbürlenmiş katmanın geçiş bölgesindeki karbon konsantrasyonu gradyanının, karbürlenmiş katman ile matris arasındaki gerilim mutasyonunu yavaşlatmak için çok büyük olmaması da gerekir. . Bu nedenle, genel olarak ötektoid üstü katman ile ötektoid katmanın toplamının, toplam geçirgenlik katmanının yaklaşık %50 ila %75'ini oluşturması gerekir.
2.2.5 Sığ karbürlenmiş sertleştirilmiş tabaka derinliğinin belirlenmesi
Karbürlenmiş (karbonitleme) sertleştirilmiş katman derinliği 0,3 mm'nin altında olan iş parçaları için yukarıdaki yöntem geçerli değildir, ancak GB/T 9451-2005 "Toplam sertleştirilmiş katman derinliğinin veya ince sertleştirilmiş katman derinliğinin belirlenmesi Çelik parçaların yüzey katmanları" kullanılmalıdır. öngörülen yöntem. Bu standart, iş parçası yüzeyinin dikey yönünde ölçülen sertleşmiş tabakadan belirlenen mikrosertlik değerine kadar olan mesafeye etkin sertleşmiş tabaka derinliği, mikrosertlik değerinde önemli bir değişiklik olmadan sertleşmiş tabakadan ölçülen mesafeye ise etkin sertleşmiş tabaka derinliği denildiğini öngörmektedir. toplam sertleştirilmiş katman derinliği.
Spesifik ölçüm yöntemi ve ifade yöntemi GB/T {{0}} ile aynıdır, ancak Vickers sertlik testi için kullanılan yük genellikle 1,97N (0.2kgf) ve 2,94N ( 0.3kgf).
2.3 Çelik parçaların nitrürlenmiş katman derinliğinin belirlenmesi
Çelik parçaların nitrürleme (nitrokarbürleme) katmanının derinlik tespiti genellikle GB/T 11354-2005 "Çelik Parçalar - Nitrürleme Katmanı Derinliğinin Belirlenmesi ve Metalografik Yapı Denetimi" uyarınca gerçekleştirilir. Spesifik ölçüm yöntemleri arasında sertlik yöntemi, metalografik yöntem ve kırılma yöntemi yer alır. Bunlar arasında sertlik yöntemi tahkim yöntemidir.
2.3.1 Nitrürleme katmanı derinliğinin tanımı
Nitrürleme (nitrokarbürleme) katmanının derinliği, yüzey bileşik katmanı ile difüzyon katmanının toplamıdır.
Sertlik ile tanımlanır: Numunenin yüzeyinden alt tabakanın Vickers sertlik değerinden 50HV daha yüksek bir noktaya kadar ölçülen dikey mesafe, nitrürleme katmanının derinliğidir.
Nitrürlenmiş karbon çeliği veya düşük karbonlu düşük alaşımlı çelik katmanının sertliğinin çok hafif değiştiği parçalar için, nitrürlenmiş katmanın derinliği, Vickers sertliğinin 30HV olduğu dikey yüzey yönü boyunca yüzeyden mesafe olarak tanımlanabilir. matrisin Vickers sertliğinden daha yüksektir. Başka bir teknik anlaşma bulunması halinde sözleşme hükümleri uygulanacaktır.
2.3.2 Nitrürleme tabakası derinliğinin sertlik yöntemiyle belirlenmesi
Nitrürleme katmanının derinliğini ölçmek için sertlik yöntemi kullanılır. Standarda göre Vickers sertliği kullanılır (Knoop sertliği de kullanılabilir). Test kuvveti {{{0}}.9807~9.807N'dir ve genellikle 0.9807~2.942N kullanılır.
Nitrürleme katmanının derinliği parçanın taban sertliğine bağlıdır. Nitrürleme tabakasının yüzeyden derinliğinin 3 katı derinlikte ölçülen 3-nokta sertlik değerlerinin ortalama değerinin (10 haneye kadar doğru) ölçülen taban sertliği olması gerekmektedir.
