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渗氮层、淬硬层、有效硬化层的硬度和厚度测试简介 渗氮层、淬硬层、有效硬化层的硬度和厚度测试简介 一、钢铁零件渗氮(氮化）后的硬度及厚度检测方法： 随着工业的发展，渗氮处理被更多的应用到各行各业，对渗氮处理的检测要求也日益提高。下面为您简单阐述钢铁零件渗氮处理后的硬度及厚度检测。 渗氮（气体渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、辉光离子氮化）零件的主要技术要求是有效渗氮层深度，表面硬度和局部硬度。某些零件还有渗氮层脆性等级评定要求，完成以上要求，都需显微维氏硬度检测进行测定。 渗氮层从金相组织划分，包括从最外层化合物层（白亮层）到扩散层与基体组织明显分界处为止的深度。显微维氏硬度检测，依据从工件表面测至与基体有明显界定硬度值处的垂直距离。 渗氮层深度以字母DN表示。 渗氮层深度硬度检测方法： 1、试样的准备 a、试样应从渗氮零件上切取，如工件不能破坏，也可用与零件相同材料和相同处理工艺的小试样切取后检测。 b、试样切取时要注意，应垂直渗氮层表面取样（详见金相试样取样方法），取样后进行必要的磨抛处理，在磨抛过程中应注意冷却，不能使工件过热，边缘不要出现倒角等。 c、检查渗氮层脆性的试样，表面粗糙度要求Ra0.25-0.63um，但不允许把表面化合物层磨掉。 2、检测 a、根据国标规定，一般选用显微硬度计，检测力通常选用0.3--1KG，从试样表面测至比基体维氏硬度值高50HV处的垂直距离为渗氮层厚度。（通常采用梯式硬度测法，即从试样表面开始，每间隔一定距离打一点 b、基体硬度的取点与测定，一般在3倍左右渗氮层深度的距离处测得的硬度值(至少取3点，平均值)做为基体硬度值。 c、对于渗氮层硬度变化很平缓的钢种，（如碳钢、低碳合金钢制件），其渗氮层深度可以从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度高30HV处。 d、当渗氮层深度有的特别浅，有的则较深时，检测力可以在0.2KG范围内选择(并注明，如HV0.2) e、结果的表示，渗氮层深度用字母DN表示，深度以毫米计，取小数点后两位。（如：0.35DN300HV0.3，表示渗氮层厚度为0.35mm，界限硬度值为300HV，检测力为0.3KG）。 f、一般零件推荐的最小有效渗氮层深度（DN）及上偏差表 单位/mm 有效渗氮层深度DN 上偏差 有效渗氮层深度DN 上偏差 0.05 0.02 0.35 0.15 0.1 0.05 0.4 0.2 0.15 0.05 0.5 0.25 0.2 0.1 0.6 0.3 0.25 0.1 0.65 0.3 0.3 0.1 0.75 0.3 3、总渗氮层深度 是指氮渗入的总深度，一般是指从表面测量到与基体硬度或组织有明显差别处的垂直距离，单位为mm，包括化合物层和全部扩散层。当零件以化合物层厚度替代DN要求时，应特别说明。厚度要求随零件服役条件不同而变 4、化合物层厚度 化合物层主要是Fe3N及少量Fe4N和Fe3C相所组成，化合物层硬度较高，提高了零件耐磨性和抗蚀性能。 一般零件推荐的化合物层厚度及公差表（单位/mm） 化合物层厚度 上偏差 化合物层厚度 上偏差 0.005 0.003 0.012 0.006 0.008 0.004 0.015 0.008 0.010 0.005 0.024 0.012 5、渗氮层脆性检验 a、渗氮层脆性级别按维氏硬度压痕边缘碎裂程度分为5级 级别 渗氮层脆性级别说明 1 压痕边角完整无缺 2 压痕一边或一角碎裂 3 压痕二边或二角碎裂 4 压痕三边或三角碎裂 5 压痕四边或四角碎裂 b、渗氮层脆性检验一般采用维氏硬度计，试验力10公斤，试验力的加载必须缓慢（在5-9S内完成），试验力加载完成后必须停留5-10S，然后卸载试验力，特殊情况也可采用5KG或者30KG试验力。 c、维氏硬度压痕在显微放大100倍下进行检查，每件至少测3点，其中两点以上处于相同级别时，才能定级。否则需重新检验。 d、渗氮层脆性应在零件工作部位或随炉试样的表面上检测，一般零件为1-3级为合格，重要零件1-2级为合格，对于渗氮后留有磨痕的零件，也可在磨去加工余量后的表面上进行测定 e、经气体渗氮后的零件，必须进行检验。 二、钢铁件渗碳/碳氮共渗淬火硬化层深度（厚度）检测： 淬硬层深度（渗碳淬火硬化层）：从零件表面到维氏硬度值为550HV1处的垂直距离。 适用范围： 本检测方法适用于渗碳和碳氮共渗硬化层；并经热处理后，距离表面3倍于淬火硬化层深度处，硬度值小于450HV的零件。对于距离表面3倍于淬火硬化层深度处硬度值高于450HV的钢件