שיטת בדיקה לקשיות של חומר עבודה שטופל בחום

טיפול בחום שטחי מחולק לשתי קטגוריות: האחת היא טיפול בחום מרווה וריסוס שטחי, והשנייה היא טיפול בחום כימי. שיטת בדיקת הקשיות היא כדלקמן:

1. טיפול בחום מרווה שטחי ומרגיע

טיפול בחום של מרווה וריסוס שטחי מתבצע בדרך כלל על ידי חימום אינדוקציה או חימום להבה. הפרמטרים הטכניים העיקריים הם קשיות שטחית, קשיות מקומית ועומק שכבת הקשייה האפקטיבית. ניתן להשתמש בבודק קשיות ויקרס או בבודק קשיות רוקוול לבדיקת קשיות. כוח ניסיוני הבחירה קשורה לעומק השכבה הקשיחה האפקטיבית ולקשיות השטחית של חומר העבודה. ישנן שלוש מכונות קשיות המעורבות כאן.

(1) בודק קשיות ויקרס הוא אמצעי חשוב לבדיקת קשיות שטחית של חומרי עבודה שטופלו בחום. הוא יכול להשתמש בכוח ניסיוני של 0.5-100 ק"ג כדי לבדוק את שכבת התקשות השטחית בעובי של עד 0.05 מ"מ. הדיוק שלו גבוה והוא יכול להבחין בין חומרי עבודה שטופלו בחום. הבדל קל בקשיות השטחית, בנוסף, עומק השכבה הקשה האפקטיבית מזוהה גם על ידי בודק קשיות ויקרס, ולכן יש צורך לצייד בודק קשיות ויקרס עבור יחידות המבצעות עיבוד חום שטחי או משתמשות במספר רב של חומרי עבודה שטופלו בחום שטחי.

(2) בודק הקשיות השטחי של Rockwell מתאים מאוד גם לבדיקת קשיות של חומר עבודה שטחי שעבר תהליך קשיחות. ישנם שלושה סולמות לבחירה עבור בודק הקשיות השטחי של Rockwell. הוא יכול לבדוק מגוון חומרי עבודה שטחיים מוקשים שעומק השכבה המוקשה האפקטיבי שלהם עולה על 0.1 מ"מ. למרות שהדיוק של בודק הקשיות השטחי של Rockwell אינו גבוה מזה של בודק הקשיות של Vickers, הוא כבר יכול לעמוד בדרישות כשיטת גילוי לניהול איכות ובדיקת הסמכה של מפעלי טיפול בחום. בנוסף, יש לו גם מאפיינים של פעולה פשוטה, שימוש נוח, מחיר נמוך, מדידה מהירה וקריאה ישירה של ערכי קשיות. ניתן להשתמש בבודק הקשיות השטחי של Rockwell לזיהוי מהיר וללא הרס של קבוצות של חומרי עבודה שטחיים שטופלו בחום אחד אחד. יש לו חשיבות רבה למפעלי עיבוד מתכת וייצור מכונות. כאשר שכבת הקשייה השטחית שעברה טיפול בחום עבה, ניתן להשתמש גם בבודק הקשיות של Rockwell. כאשר עובי שכבת הקשייה של טיפול בחום הוא 0.4-0.8 מ"מ, ניתן להשתמש בסולם HRA. כאשר עומק שכבת הקשייה עולה על 0.8 מ"מ, ניתן להשתמש בסולם HRC. שלושת ערכי הקשיות הסטנדרטיים של ויקרס, רוקוול ורוקוול השטחי ניתנים להמרה בקלות זה לזה, להמרה לתקנים, שרטוטים או ערכי קשיות הנדרשים על ידי המשתמש, וטבלת ההמרה המתאימה נמצאת בתקן הבינלאומי ISO. התקן האמריקאי ASTM והתקן הסיני GB/T ניתנו.

(3) כאשר עובי השכבה הקשה שעברה טיפול בחום עולה על 0.2 מ"מ, ניתן להשתמש בבודק קשיות Leeb, אך יש לבחור חיישן מסוג C. בעת המדידה, יש לשים לב לגימור השטחי ולעובי הכולל של חומר העבודה. שיטת מדידה זו אינה קיימת בשיטות ויקרס ורוקוול. בודק הקשיות מדויק, אך הוא מתאים למדידה באתר במפעל.

2 טיפול בחום כימי

טיפול בחום כימי הוא חדירת אטומים של יסוד כימי אחד או יותר אל פני השטח של חומר העבודה, ובכך שינוי ההרכב הכימי, המבנה והביצועים של פני השטח של חומר העבודה. לאחר הרפיה וריסוס בטמפרטורה נמוכה, פני השטח של חומר העבודה בעלי קשיות ועמידות גבוהות בפני שחיקה וחוזק עייפות מגע, וליבת חומר העבודה בעלת חוזק וקשיחות גבוהים. הפרמטרים הטכניים העיקריים של חומר העבודה שעבר טיפול בחום כימי הם עומק השכבה הקשה והקשיות השטחית. המרחק שבו הקשיות יורדת ל-50HRC הוא עומק השכבה הקשה האפקטיבי. בדיקת הקשיות השטחית של חומר עבודה שטופל בחום כימי דומה לבדיקת הקשיות של חומר עבודה שטופל בחום שטחי. ניתן להשתמש בבודקי קשיות ויקרס, בודקי קשיות שטחיים של רוקוול או בודקי קשיות של רוקוול. כדי לזהות את החומר, רק עובי הניטרידינג עבה יותר ודק יותר, בדרך כלל לא יותר מ-0.7 מ"מ, אז לא ניתן להשתמש בבודק קשיות של רוקוול.

3. טיפול בחום מקומי

אם חלקים שעברו טיפול בחום מקומי דורשים קשיות מקומית גבוהה, ניתן לבצע טיפול בחום מרווה מקומי באמצעות חימום אינדוקטיבי וכו'. חלקים כאלה בדרך כלל צריכים לסמן את מיקום טיפול החום מרווה מקומי ואת ערך הקשיות המקומי על גבי השרטוט, ויש לבצע את בדיקת הקשיות של החלקים באזור המיועד לכך. מכשיר בדיקת הקשיות יכול להשתמש בבודק קשיות Rockwell כדי לבדוק את ערך הקשיות HRC. אם השכבה הקשה שעברה טיפול בחום היא שטחית, ניתן להשתמש בבודק קשיות Rockwell שטחי כדי לבדוק את ערך הקשיות HRN.