热处理件的硬度检验

四、热处理件的硬度检验

由于硬度是金属和合金力学性能的一项重要指标,因此常作为零件设计中选材及确定工艺过程的主要依据,同时也是鉴定热处理工艺质量的重要手段。根据零件的硬度要求以及测量对象分别使用不同的硬度检验方法。

硬度检验方法有压入法、锉刀法。

1.压入法检验硬度

应用较多的有布氏硬度检验、洛氏硬度检验、维氏硬度检验。(详见第二章第三节)

2.锉刀法检验硬度

锉刀法检验硬度就是利用锉刀的齿来锉划被检表面,根据划痕大小和深浅来判断被检表面的硬度,因此也叫“划痕法”。

(1)锉刀检验硬度方法

——制成不同硬度的专用标准锉刀,从高硬度到低硬度分成组,标定其硬度,将硬度值打印在锉刀上,以备用来检测不同硬度的零件。

——从高硬度开始试锉,当被测工件与某一把锉刀相锉而手感打滑时,此锉刀的硬度则相当于工件的硬度。

——试锉工件时,应在不重要的外圆部位,同时应用标准硬度样块进行校正。

(2)用锉刀检验硬度的优点

——方法简单,不需复杂设备。

——适用没有硬度计的场合;零件的工作面形状(如刀具刃部)无法用硬度计测试;不便在硬度试验机上进行硬度试验的形状复杂的零件和工具;整机装配状态的零件需测试硬度等场合。

——热处理批量很大时,不可能逐个在硬度试验机上检验,可用锉刀进行“粗检”,发现问题再在硬度试验机上进行比较准确的检验。

(3)用锉刀检验硬度的缺点

——不太准确,只能确定硬度值范围。

——不同的人检验的结果差异较大。

3.硬度检验应注意的事项

(1)硬度检验方法的选择原则和适用范围

——硬度低于450 HBW的材料或工件,如退火、正火、调质件、有色金属和组织均匀性较差的材料以及铸件、轴承合金等,应选用布氏硬度法测定。

——高硬度的材料和工件(大于450 HBW),如淬火回火钢件等,应采用洛氏硬度HRC;对硬度特别高的材料,如碳化物、硬质合金等应选用洛氏硬度HRA。

——硬度值较低(60~230 HBW)的工件,若其表面不允许存在较大的布氏硬度压痕,可选用HRB测定。

——对于薄形材料或工件、表面薄层硬化件以及电镀层等,应选用表面洛氏硬度计或维氏硬度计测定。

——无法用布氏或洛氏(HRB)硬度计测定的大型工件,可用锤击式布氏硬度计测定。

(2)检验热处理后零件硬度的注意事项

——测定前,应将零件清理干净,去除氧化皮、毛刺等,测量的表面粗糙度Ra值应小于3.2 μm。测定维氏硬度的试样,其表面应精心制备,表面粗糙度Ra值不大于3.2 μm。

——在球面或圆柱体上测定洛氏硬度时,必须按照GB/T 230.1—2009的规定加上修正值。

——检验硬度的试样,应在规定的部位测定不少于3点,硬度不均匀性应在要求范围内。当用锉刀检验时,必须注意锉痕的位置不能影响零件的最后精度。

(3)成品零件检验硬度时的注意事项

——磨加工的成品零件必须经退磁处理。如果退磁不彻底,吸附的细微铁屑将影响硬度测量的正确性。

——测定硬度时,尽量选用负荷较小的试验方法,以免使零件损伤。

——检验方式一般应与热处理后的检验方式相同。