一、鋼鐵零件滲氮（氮化）后的硬度及厚度檢測(cè)方法：
     隨著工業(yè)的發(fā)展，滲氮處理被更多的應(yīng)用到各行各業(yè)，對(duì)滲氮處理的檢測(cè)要求也日益提高。下面北京時(shí)代山峰科技有限公司為您簡(jiǎn)單闡述鋼鐵零件滲氮處理后的硬度及厚度檢測(cè)。
     滲氮（氣體滲氮、離子滲氮、碳氮共滲、輝光離子氮化）零件的主要技術(shù)要求是有效滲氮層深度，表面硬度和局部硬度。某些零件還有滲氮層脆性等級(jí)評(píng)定要求，完成以上要求，都需顯微維氏硬度檢測(cè)進(jìn)行測(cè)定。
     滲氮層從金相組織劃分，包括從zui外層化合物層（白亮層）到擴(kuò)散層與基體組織明顯分界處為止的深度。顯微維氏硬度檢測(cè)，依據(jù)從工件表面測(cè)至與基體有明顯界定硬度值處的垂直距離。
      滲氮層深度以字母DN表示。
滲氮層深度硬度檢測(cè)方法：
1、試樣的準(zhǔn)備
a、試樣應(yīng)從滲氮零件上切取，如工件不能破壞，也可用與零件相同材料和相同處理工藝的小試樣切取后檢測(cè)。
b、試樣切取時(shí)要注意，應(yīng)垂直滲氮層表面取樣（詳見(jiàn)金相試樣取樣方法），取樣后進(jìn)行必要的磨拋處理，在磨拋過(guò)程中應(yīng)注意冷卻，不能使工件過(guò)熱，邊緣不要出現(xiàn)倒角等。
c、檢查滲氮層脆性的試樣，表面粗糙度要求>Ra0.25-0.63um，但不允許把表面化合物層磨掉。
2、檢測(cè)
a、根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，一般選用顯微硬度計(jì)，檢測(cè)力通常選用0.3--1KG，從試樣表面測(cè)至比基體維氏硬度值高50HV處的垂直距離為滲氮層厚度。（通常采用梯式硬度測(cè)法，即從試樣表面開(kāi)始，每間隔一定距離打一點(diǎn)）
b、基體硬度的取點(diǎn)與測(cè)定，一般在3倍左右滲氮層深度的距離處測(cè)得的硬度值（至少取3點(diǎn)，平均值）做為基體硬度值。
c、對(duì)于滲氮層硬度變化很平緩的鋼種，（如碳鋼、低碳合金鋼制件），其滲氮層深度可以從試樣表面沿垂直方向測(cè)至比基體維氏硬度高30HV處。
d、當(dāng)滲氮層深度有的特別淺，有的則較深時(shí)，檢測(cè)力可以在0.2KG范圍內(nèi)選擇（并注明，如HV0.2）
e、結(jié)果的表示，滲氮層深度用字母DN表示，深度以毫米計(jì)，取小數(shù)點(diǎn)后兩位。（如：0.35DN300HV0.3，表示滲氮層厚度為0.35mm，界限硬度值為300HV，檢測(cè)力為0.3KG）。
f、一般零件推薦的zui小有效滲氮層深度（DN）及上偏差表
單位/mm

有效滲氮層深度DN	上偏差	有效滲氮層深度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、總滲氮層深度
      是指氮滲入的總深度，一般是指從表面測(cè)量到與基體硬度或組織有明顯差別處的垂直距離，單位為mm，包括化合物層和全部擴(kuò)散層。當(dāng)零件以化合物層厚度替代DN要求時(shí)，應(yīng)特別說(shuō)明。厚度要求隨零件服役條件不同而變
4、化合物層厚度
     化合物層主要是Fe3N及少量Fe4N和Fe3C相所組成，化合物層硬度較高，提高了零件耐磨性和抗蝕性能。
一般零件推薦的化合物層厚度及公差表（單位/mm）

化合物層厚度	上偏差	化合物層厚度	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、滲氮層脆性檢驗(yàn)
a、滲氮層脆性級(jí)別按維氏硬度壓痕邊緣碎裂程度分為5級(jí)

級(jí)別	滲氮層脆性級(jí)別說(shuō)明
1	壓痕邊角完整無(wú)缺
2	壓痕一邊或一角碎裂
3	壓痕二邊或二角碎裂
4	壓痕三邊或三角碎裂
5	壓痕四邊或四角碎裂

b、滲氮層脆性檢驗(yàn)一般采用維氏硬度計(jì)，試驗(yàn)力10公斤，試驗(yàn)力的加載必須緩慢（在5-9S內(nèi)完成），試驗(yàn)力加載完成后必須停留5-10S，然后卸載試驗(yàn)力，特殊情況也可采用5KG或者30KG試驗(yàn)力。
c、維氏硬度壓痕在顯微放大100倍下進(jìn)行檢查，每件至少測(cè)3點(diǎn)，其中兩點(diǎn)以上處于相同級(jí)別時(shí)，才能定級(jí)。否則需重新檢驗(yàn)。
d、滲氮層脆性應(yīng)在零件工作部位或隨爐試樣的表面上檢測(cè)，一般零件為1-3級(jí)為合格，重要零件1-2級(jí)為合格，對(duì)于滲氮后留有磨痕的零件，也可在磨去加工余量后的表面上進(jìn)行測(cè)定
e、經(jīng)氣體滲氮后的零件，必須進(jìn)行檢驗(yàn)。
 二、鋼鐵件滲碳/碳氮共滲淬火硬化層深度（厚度）檢測(cè)：
淬硬層深度（滲碳淬火硬化層）：從零件表面到維氏硬度值為550HV1處的垂直距離。
適用范圍： 
     本檢測(cè)方法適用于滲碳和碳氮共滲硬化層；并經(jīng)熱處理后，距離表面3倍于淬火硬化層深度處，硬度值小于450HV的零件。對(duì)于距離表面3倍于淬火硬化層深度處硬度值高于450HV的鋼件，本測(cè)定方式也適用，前提條件是選擇硬度值大于550HV（以25HV為一級(jí)）的某一特定值作為界限硬度。
表示方法：
      淬硬層深度用CHD表示，單位為mm。如CHD=0.5mm。 
     測(cè)定維氏硬度值采用試驗(yàn)力為9.807N（1kgf）。特殊情況可選用4.903N-9.807N，即硬度界限值可使用550HV1以外的其他值。
深度測(cè)定：
1、試樣的制作：一般在zui終熱處理后的工件上垂直取樣，并進(jìn)行必要的研磨拋光（請(qǐng)參考金相試樣的制作）。在樣件的橫截面上進(jìn)行測(cè)定。特殊情況可采用隨爐試樣。
2、測(cè)定方法：在寬度（W）為1.5mm范圍內(nèi)（即測(cè)試區(qū)域的寬度），在與零件表面垂直的一條或多條平行線上測(cè)定維氏硬度（一般采用兩條）。每?jī)上噜弶汉壑行牡木嚯x（S）應(yīng)不小于壓痕對(duì)角線的2.5倍，按直線方式進(jìn)行逐點(diǎn)打壓測(cè)試。逐次相鄰壓痕中心至零件表面的距離差值（即a2-a1），不應(yīng)該超過(guò)0.1mm。測(cè)量壓痕中心至零件表面的距離精度應(yīng)在±0.25um的范圍內(nèi)，而每個(gè)硬度壓痕對(duì)角線的測(cè)量精度應(yīng)在±0.5um以內(nèi)。試驗(yàn)力一般采用HV0.1--HV1獲得維氏硬度壓痕，并采用400X以上放大倍數(shù)。
3、深度確定：根據(jù)測(cè)試的兩條（或多條）壓痕走線，確定每條壓痕走線硬度值為550HV處至零件表面的距離，如果兩條線數(shù)值的差小于或等于0.1mm，則取它們的平均值做為淬硬層的深度。如果差值大于0.1mm，則應(yīng)重新試驗(yàn)。
淬硬層深度的校核：
     在深度大概確定的情況下，可采用內(nèi)插法校核（在淬硬層深度基準(zhǔn)硬度附近的過(guò)渡區(qū)，硬度梯度近似直線變化）。在零件的垂直截面上，距零件表面d1和d2的位置各打5點(diǎn)（建議平行工件表面取點(diǎn)成線），而且d1和d2分別小于和大于確定的淬硬層深度（即以確定的硬化層深度為基線，d1靠近零件表面淬硬層方向，d2靠近零件基體方向）（d2-d1）的值不應(yīng)超過(guò)0.3mm。
硬化層深度 CHD=d1+ （d2-d1）X（H1-H3）/（H1-H2）
d1：小于硬化層深度（單位mm）
d2：大于硬化層深度（單位mm）
H3：規(guī)定的硬度值
H1:d1處的平均硬度值
H2：d2處的平均硬度值
備注：使用內(nèi)插法時(shí)，檢查緊靠表層下面區(qū)域的硬度，如果次表面的殘留奧氏體過(guò)多，這一區(qū)域的硬度可能低于550HV的極限硬度值。
三、鋼鐵零件表面淬火后的硬度及淬火厚度（深度）檢測(cè)方法：
有效硬化層深度（DS）：是指從零件表面到維氏硬度等于極限硬度那一層之間的距離。
極限硬度（HVHL）：是指零件表面所要求的zui低硬度（HVMS）乘以系數(shù)，通常HV1試驗(yàn)力系數(shù)可以選用0.8，也可以選用0.9或者更高（如零件表面硬度320HV，那么極限硬度=320X0.8=256HV）。
1、試驗(yàn)力的選擇
     通常選用顯微維氏硬度計(jì)，試驗(yàn)力通常選用HV1（9.807N）,也可選用4.9N-49N范圍內(nèi)。
2、 檢測(cè)
a、檢測(cè)應(yīng)在規(guī)定試樣表面的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，并在圖紙上注明。
b、檢測(cè)試樣的制備：
     應(yīng)在垂直淬硬面切取試樣，切斷面作為檢測(cè)面。檢測(cè)面應(yīng)做好磨拋處理，使其達(dá)到光潔如鏡。在切割、磨拋過(guò)程中要注意避免工件過(guò)熱、變形、出現(xiàn)倒角等。詳見(jiàn)技術(shù)文章欄目?jī)?nèi)的《金相試樣制備流程》，這里不做過(guò)多闡述。
c、硬度檢測(cè)：
     硬度壓痕應(yīng)當(dāng)打在垂直于表面的一條或多條平行線上，而且寬度為1.5mm區(qū)域內(nèi)，zui靠近表面的壓痕中心與表面的距離為0.15mm，從表面到各逐次壓痕中心的距離應(yīng)每次增加0.1mm。當(dāng)表面硬化層深度大時(shí)，各壓痕中心的距離可以大一些，但在接近極限硬度區(qū)域附近，仍應(yīng)保持壓痕中心之間的距離為0.1mm。
d、測(cè)量結(jié)果：
     用垂直表面橫截面上的硬度變化曲線來(lái)確定有效硬化層深度。由繪制的硬度變化曲線，確定從零件表面到硬度值等于極限硬度的距離，這個(gè)距離就是感應(yīng)淬火或火焰淬火后有效硬化層深度。
備注：
     一個(gè)區(qū)域內(nèi)有多條硬度變化曲線時(shí)，應(yīng)取各曲線測(cè)得的硬化層深度平均值，作為有效硬化層深度。有效硬化層深度用字母DS表示，深度單位為mm，例如硬化層深度0.5mm可以寫(xiě)成DS0.5。