שיטת בדיקה לקשיות של חומר עבודה שטופל בחום

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

1. טיפול בחום של מרווה וריסוס פני השטח

טיפול בחום של כיבוי פני השטח והרפיה מתבצע בדרך כלל על ידי חימום אינדוקציה או חימום להבה. הפרמטרים הטכניים העיקריים הם קשיות פני השטח, 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 פני השטח של חומר העבודה. ישנן שלוש מכונות קשיות המעורבות כאן.

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

(2) בודק קשיות פני השטח של Rockwell מתאים מאוד גם לבדיקת קשיות של חומר עבודה שעבר טיפול בחום. ישנם שלושה סולמות לבחירת בודק קשיות פני השטח של Rockwell. הוא יכול לבדוק מגוון חומרי עבודה מוקשים שעומק השכבה המוקשה האפקטיבי שלהם עולה על 0.1 מ"מ. למרות שדיוק בודק קשיות פני השטח של Rockwell אינו גבוה מזה של בודק קשיות 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 קשיות פני השטח של Rockwell לזיהוי מהיר וללא הרס של קבוצות של חומרי עבודה שטופלו בחום פני השטח, אחד אחד. יש לו חשיבות רבה למפעלי עיבוד מתכת וייצור מכונות. כאשר שכבת הקשייה של טיפול בחום פני השטח עבה, ניתן להשתמש גם בבודק קשיות 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 פני השטח 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 החדרת אטומים של יסוד כימי אחד או יותר אל פני השטח של חומר העבודה, ובכך שינוי בהרכב הכימי, המבנה והביצועים של פני השטח של חומר העבודה. לאחר הרפיה וריסוס בטמפרטורה נמוכה, לפני השטח של חומר העבודה יש ​​קשיות ועמידות גבוהות בפני שחיקה וחוזק עייפות מגע, ולליבת חומר העבודה יש ​​חוזק וקשיחות גבוהים. הפרמטרים הטכניים העיקריים של חומר העבודה שעבר טיפול בחום כימי הם עומק השכבה הקשה וקשיחות פני השטח. המרחק שבו הקשיות יורדת ל-50HRC הוא עומק השכבה הקשה האפקטיבי. בדיקת קשיות פני השטח של חומר עבודה שטופל בחום כימי דומה לבדיקת קשיות של חומר עבודה שטופל בחום לפני השטח. ניתן להשתמש בבודקי קשיות ויקרס, בודקי קשיות פני שטח של רוקוול או בודקי קשיות של רוקוול. כדי לזהות את הבודק קשיות, רק עובי ניטריד 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 רדודה, ניתן להשתמש בבודק קשיות Rockwell על פני השטח כדי לבדוק את ערך הקשיות HRN.