كيفية قياس صلابة قطعة العمل بعد المعالجة الحرارية السطحية

عملية معالجة حرارية للمعادن تعمل على تغيير الخواص الميكانيكية للطبقة السطحية عن طريق تسخين وتبريد سطح الجزء الفولاذي. التبريد السطحي هو المحتوى الرئيسي للمعالجة الحرارية السطحية. والغرض منه هو الحصول على طبقة سطحية عالية الصلابة وتوزيع مناسب للضغط الداخلي لتحسين مقاومة التآكل ومقاومة التعب لقطعة العمل.

تنقسم طرق اختبار المعالجة الحرارية السطحية بشكل أساسي إلى فئتين، إحداهما هي المعالجة الحرارية للتبريد والتلطيف السطحي، والأخرى هي المعالجة الحرارية الكيميائية. طرق اختبار الصلابة المحددة هي كما يلي:

1. تبريد السطح وتلطيف المعالجة الحرارية

يتم عادةً تنفيذ المعالجة الحرارية للتبريد السطحي والتلطيف عن طريق التسخين التعريفي أو التسخين باللهب. المعلمات التقنية الرئيسية هي صلابة السطح والصلابة المحلية وعمق الطبقة المتصلبة الفعالة. يمكن اختبار الصلابة باستخدام جهاز اختبار صلابة فيكرز، ويمكن أيضًا استخدام جهاز اختبار صلابة روكويل أو سطح روكويل. يرتبط اختيار قوة الاختبار (المقياس) بعمق الطبقة المتصلبة الفعالة وصلابة سطح قطعة العمل. هناك ثلاثة مختبرين للصلابة هنا.

يعد اختبار صلابة فيكرز طريقة مهمة لاختبار صلابة سطح قطع العمل المعالجة بالحرارة. يمكنها اختيار قوة اختبار تتراوح من 0.5 إلى 100 كجم لاختبار طبقة تصلب السطح بسمك 0.05 مم. إنها تتمتع بأعلى دقة ويمكنها تمييز قطع العمل المعالجة بالحرارة. اختلافات صغيرة في صلابة السطح. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا اكتشاف عمق الطبقة المتصلبة الفعال بواسطة جهاز اختبار صلابة فيكرز. لذلك، من الضروري تجهيز جهاز اختبار صلابة فيكرز للوحدات التي تقوم بالمعالجة الحرارية السطحية أو تستخدم عددًا كبيرًا من قطع العمل المعالجة بالحرارة السطحية.

جهاز اختبار صلابة Surface Rockwell مناسب أيضًا لاختبار صلابة قطع العمل المسقية السطحية. هناك ثلاثة أنواع من المقاييس لاختبار صلابة روكويل السطحية. يمكنه اختبار العديد من قطع العمل ذات السطح المتصلب والتي يتجاوز عمق تصلبها الفعال 0.1 مم. على الرغم من أن دقة اختبار الصلابة السطحية Rockwell ليست عالية مثل دقة اختبار الصلابة Vickers، إلا أنها كانت قادرة على تلبية المتطلبات كوسيلة لإدارة الجودة وفحص التأهيل لمحطات المعالجة الحرارية. علاوة على ذلك، فهي تتميز أيضًا بخصائص التشغيل البسيط والاستخدام المريح والسعر المنخفض والقياس السريع والقراءة المباشرة لقيمة الصلابة. يمكن استخدام جهاز اختبار صلابة السطح Rockwell للكشف بسرعة ودون إتلاف مجموعة من قطع العمل المعالجة بالحرارة السطحية. وهذا له أهمية كبيرة لمصانع معالجة المعادن وتصنيع الآلات.

عندما تكون الطبقة الصلبة المعالجة بالحرارة السطحية سميكة، يمكن أيضًا استخدام جهاز اختبار الصلابة Rockwell. عندما يكون سمك الطبقة الصلبة المعالجة بالحرارة بين 0.4 و 0.8 مم، يمكن استخدام مقياس HRA، وعندما يتجاوز سمك الطبقة المتصلبة 0.8 مم، يمكن استخدام مقياس HRC.

يمكن تحويل قيم الصلابة الثلاثة مثل Vickers وRockwell وSurface Rockwell بسهولة إلى بعضها البعض وتحويلها إلى قيمة الصلابة التي تتطلبها المعايير أو الرسومات أو المستخدمين. تم تقديم جدول التحويل المقابل في المعيار الدولي ISO، والمعيار الأمريكي ASTM والمعيار الصيني GB/T. يمكن العثور على جداول التحويل الثلاثة هذه في عمود البيانات الفنية بموقع Shenyang Tianxing.

2، المعالجة الحرارية الكيميائية

المعالجة الحرارية الكيميائية هي جعل سطح قطعة العمل يتسلل إلى ذرات عنصر كيميائي واحد أو أكثر، وبالتالي تغيير التركيب الكيميائي وتنظيم وأداء سطح قطعة العمل. بعد التبريد والتلطيف بدرجة حرارة منخفضة، يتمتع سطح قطعة العمل بصلابة عالية، ومقاومة التآكل وقوة إجهاد التلامس، كما يتمتع قلب قطعة العمل بقوة ومتانة عالية.

المعلمات التقنية الرئيسية لشغل المعالجة الحرارية الكيميائية هي عمق الطبقة المتصلبة وصلابة السطح. لا يزال يتعين اختبار عمق الطبقة المتصلبة باستخدام جهاز اختبار صلابة فيكرز. اكتشف المسافة من سطح قطعة العمل إلى النقطة التي تنخفض فيها الصلابة إلى 50HRC. هذا هو عمق التصلب الفعال

إن اختبار صلابة السطح لقطع العمل المعالجة بالحرارة الكيميائية يشبه اختبار صلابة قطع العمل المعالجة بالحرارة للتبريد السطحي. يمكن اختبار كلاهما باستخدام جهاز اختبار صلابة Vickers، أو جهاز اختبار صلابة Rockwell السطحي، أو جهاز اختبار صلابة Rockwell، ولكن سمك النيترة يكون أرق. بشكل عام، لا يزيد حجمه عن 0.7 مم، ولم يعد من الممكن استخدام جهاز اختبار الصلابة Rockwell في الوقت الحالي.

3، المعالجة الحرارية المحلية

إذا كانت الأجزاء ذات متطلبات صلابة محلية أعلى، فيمكن إخمادها محليًا ومعالجتها بالحرارة عن طريق التسخين بالحث. عادةً ما يتم تمييز هذه الأجزاء بموقع المعالجة الحرارية للتبريد المحلي وقيمة الصلابة المحلية على الرسم. يجب إجراء اختبار صلابة الأجزاء في المنطقة المخصصة. يمكن لأداة اختبار الصلابة استخدام اختبار صلابة Rockwell لاختبار قيمة صلابة HRC. إذا كانت الطبقة الصلبة المعالجة بالحرارة ضحلة، فيمكن استخدام جهاز اختبار صلابة Rockwell السطحي لاختبار قيمة صلابة HRN