洛氏硬度計(jì)在淬火回火熱處理中的應(yīng)用

發(fā)布日期：2023-11-15      瀏覽次數(shù)：1982

洛氏硬度計(jì)在淬火回火熱處理中的應(yīng)用

表面熱處理分為兩大類，一類是表面淬火回火熱處理，另一類是化學(xué)熱處理，其硬度檢驗(yàn)方法如下：

　　1、表面淬火回火熱處理

　　表面淬火回火熱處理通常用感應(yīng)加熱或火焰加熱的方式進(jìn)行。主要技術(shù)參數(shù)是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。硬度檢測(cè)可采用維氏硬度計(jì)，也可采用洛氏或表面洛氏硬度計(jì)。試驗(yàn)力(標(biāo)尺)的選擇與有效硬化層深度和工件表面硬度有關(guān)。這里涉及到三種硬度計(jì)。

　　維氏硬度計(jì)是測(cè)試熱處理工件表面硬度的重要手段，它可選用0.5～100kg的試驗(yàn)力，測(cè)試薄至0.05mm厚的表面硬化層，它的精度是最高的，可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差別。另外，有效硬化層深度也要由維氏硬度計(jì)來(lái)檢測(cè)，所以，對(duì)于進(jìn)行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位，配備一臺(tái)維氏硬度計(jì)是有必要的。

　　表面洛氏硬度計(jì)也是十分適于測(cè)試表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度計(jì)有三種標(biāo)尺可以選擇。可以測(cè)試有效硬化深度超過(guò)0.1mm的各種表面硬化工件。盡管表面洛氏硬度計(jì)的精度沒(méi)有維氏硬度計(jì)高，但是作為熱處理工廠質(zhì)量管理和合格檢查的檢測(cè)手段，已經(jīng)能夠滿足要求。況且它還具有操作簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格較低，測(cè)量迅速、可直接讀取硬度值等特點(diǎn)，利用表面洛氏硬度計(jì)可對(duì)成批的表面熱處理工件進(jìn)行快速無(wú)損的逐件檢測(cè)。這一點(diǎn)對(duì)于金屬加工和機(jī)械制造工廠具有重要意義。

　　當(dāng)表面熱處理硬化層較厚時(shí)，也可采用洛氏硬度計(jì)。當(dāng)熱處理硬化層厚度在0.4～0.8mm時(shí)，可采用HRA標(biāo)尺，當(dāng)硬化層厚度超過(guò)0.8mm時(shí)，可采用HRC標(biāo)尺。

　　維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值可以方便地進(jìn)行相互換算，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)、圖紙或用戶需要的硬度值。相應(yīng)的換算表在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T中都已給出。在沈陽(yáng)天星網(wǎng)站的技術(shù)資料欄目中這三種換算表都可以找到。

　　2、化學(xué)熱處理

　　化學(xué)熱處理是使工件表面滲入一種或幾種化學(xué)元素的原子，從而改變工件表面的化學(xué)成分、組織和性能。經(jīng)淬火和低溫回火后，工件表面具有高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度，而工件的芯部又具有高的強(qiáng)韌性。

　　化學(xué)熱處理工件的主要技術(shù)參數(shù)是硬化層深度和表面硬度。硬化層深度還是要用維氏硬度計(jì)來(lái)檢測(cè)。檢測(cè)從工件表面到硬度降到50HRC那一點(diǎn)的距離。這就是有效硬化深度

　　化學(xué)熱處理工件的表面硬度檢測(cè)與表面淬火熱處理工件的硬度檢測(cè)相近，都可以用維氏硬度計(jì)、表面洛氏硬度計(jì)或洛氏硬度計(jì)來(lái)檢測(cè)，只是滲氮厚的厚度較薄，一般不大于0.7mm，這時(shí)就不能再采用洛氏硬度計(jì)了。

　　3、局部熱處理

　　零件如果局部硬度要求較高，可用感應(yīng)加熱等方式進(jìn)行局部淬火熱處理，這樣的零件通常要在圖紙上標(biāo)出局部淬火熱處理的位置和局部硬度值。零件的硬度檢測(cè)要在規(guī)定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。硬度檢測(cè)儀器可采用洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRC硬度值，如熱處理硬化層較淺，可采用表面洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRN硬度值。

　　1、古代的熱處理

　　材料熱處理在中國(guó)有悠久的歷史。與世界其他地區(qū)相比，中國(guó)古代熱處理技術(shù)的發(fā)展有明顯的區(qū)域特色，在某些方面中國(guó)的熱處理技術(shù)落后于其它地區(qū)，但也有許多發(fā)明和技術(shù)在世界熱處理處于先進(jìn)的地位，其中不少成果還傳播到了世界各地，對(duì)世界熱處理技術(shù)的進(jìn)步起到了直接的促進(jìn)作用。

　　我國(guó)材料熱處理技術(shù)的發(fā)展，同其它技術(shù)類似，傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)經(jīng)歷過(guò)從萌芽、建立、發(fā)展、鼎盛到衰弱，最后是現(xiàn)代技術(shù)的引入、消化和發(fā)展的過(guò)程。參考我國(guó)古代的分期，可以認(rèn)為，在遠(yuǎn)古時(shí)期，我國(guó)的熱處理已經(jīng)開始出現(xiàn)萌芽，在上古時(shí)期，我國(guó)傳統(tǒng)熱處理技術(shù)開始初步建立;到中古時(shí)期，我國(guó)傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展;在近古時(shí)期，我國(guó)傳統(tǒng)熱處理技術(shù)達(dá)到鼎盛，在近現(xiàn)代時(shí)期，我國(guó)的傳統(tǒng)熱處理技術(shù)逐漸衰弱，同時(shí)現(xiàn)代技術(shù)開始建立和發(fā)展。

　　2、熱處理硬度的檢測(cè)方法現(xiàn)代熱處理進(jìn)展

　　熱處理是機(jī)械工業(yè)中的一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)工藝，對(duì)提高機(jī)電產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量和使用壽命，加強(qiáng)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力具有舉足輕重的作用。但是人們認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)卻花了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間和很大的代價(jià)。由于熱處理影響的是產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，它一般不會(huì)改變制品的形狀，不會(huì)使人直觀地感到它的必要性，弄不好還會(huì)嚴(yán)重畸變和開裂;破壞制品的表面質(zhì)量和尺寸精度，致使制造過(guò)程前功盡棄。所以在我國(guó)的制造業(yè)中長(zhǎng)期存在著“重冷(冷加工)輕熱(熱加工)"現(xiàn)象，以致這個(gè)行業(yè)一直處于落后狀態(tài)。

　　由于工業(yè)基礎(chǔ)的薄弱和在戰(zhàn)爭(zhēng)中遭受的破壞，我國(guó)的熱處理在40年代僅僅屬于一種作坊式的生產(chǎn)，尚未形成實(shí)質(zhì)性的產(chǎn)業(yè)。在工科院校中無(wú)熱處理的專門學(xué)科，因而也缺乏高層次的專業(yè)技術(shù)人才。當(dāng)時(shí)的熱處理操作大都是家傳技藝，籠罩著神秘氣氛，處于十分落后的境地。

　　我國(guó)的熱處理產(chǎn)業(yè)起源于50年代初蘇聯(lián)援建的156項(xiàng)企業(yè)。其中的機(jī)械工廠都設(shè)熱處理車間和工段。購(gòu)買了大批蘇制熱處理設(shè)備、包括箱式、井式、鹽浴等30、40年代水平的電阻加熱爐，并相應(yīng)建立了第一批按蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)這些類型設(shè)備的電爐廠。一些高等工科學(xué)校經(jīng)過(guò)院系調(diào)整后、創(chuàng)建了包括在機(jī)械制造工藝系中的熱處理專業(yè)，于1954～1956年培養(yǎng)出了第一批專科和本科的熱處理專業(yè)正式畢業(yè)生。50年代末和60年代初還有從蘇聯(lián)學(xué)習(xí)歸來(lái)一批熱處理專業(yè)的留學(xué)生。陸續(xù)建立的一些科研機(jī)構(gòu)和專科院校，基本上能按照材料和應(yīng)用發(fā)展的步伐開展熱處理基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)，涌現(xiàn)出一系列的科研成果。由此，從人才培養(yǎng)、研究與開發(fā)，生產(chǎn)技術(shù)的革新和設(shè)備制造等方面初步形成了一個(gè)較完整的專業(yè)體系。

　　由于科研和生產(chǎn)應(yīng)用的脫節(jié)，對(duì)革新生產(chǎn)設(shè)備的忽視以及長(zhǎng)期閉關(guān)鎖國(guó)造成的目光短淺，上世紀(jì)60、70年代的機(jī)械、冶金工廠的熱處理生產(chǎn)技術(shù)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的進(jìn)步。直到80年代實(shí)現(xiàn)了和國(guó)際社會(huì)的溝通，引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，一些大型骨干企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)有了明顯的改觀。