Wie werden Oberflächenhärte und Randschichttiefe nitrierter Kurbelwellen verifiziert?

Wie werden Oberflächenhärte und Randschichttiefe nitrierter Kurbelwellen verifiziert?

Ein Härteversuch an einer nitrierten Kurbelwelle erfordert zwei separate Ergebnisse: die Oberflächenhärte an einer definierten Stelle und die Nitrierhärtetiefe aus einem Querschnittsprofil. Ein hoher Oberflächenmesswert belegt nicht, wie tief die gehärtete Zone reicht. Aus der Ingenieursperspektive von Neway sollte der Prüfplan beide Anforderungen vor der Behandlung festlegen, einschließlich der Frage, ob die Abnahme für die nitrierte Oberfläche oder den fertig bearbeiteten Zapfen gilt. Bestätigen Sie die maßgebliche Norm und Revision im Prüfplan; wählen Sie kein Härteziel aus einer allgemeinen Werkstofftabelle, wenn die Bauteilzeichnung einen anderen Zustand vorschreibt.

Definieren Sie die abzunehmende Schicht

Geben Sie die Stahlsorte, den vorherigen Wärmebehandlungszustand, die Prüfstellen, die Härteskala oder Prüfkraft, das Tiefenkriterium und die Abnahmegrenzen an. Die Zeichnung sollte die Nitrierhärtetiefe (NHD) von der Verbindungsschichtdicke unterscheiden. Nach ISO 18203 beträgt der übliche NHD-Schwellenwert Kernhärte plus 50 HV; eine Kundenspezifikation kann einen anderen Grenzwert vorschreiben. Geben Sie diesen Grenzwert explizit an, anstatt nur „Randschichttiefe“ zu schreiben.

Die Verbindungsschicht, sofern vorhanden, ist ein Oberflächenbestandteil oberhalb der Diffusionszone. Ihre Dicke ist eine separate metallografische Messung, wenn die Spezifikation sie regelt. Weder ein NHD-Ergebnis noch eine Oberflächeneindringung liefert diese Dicke. Zum Behandlungshintergrund siehe Neways Erläuterung zu nitrierten CNC-bearbeiteten Komponenten; die Abnahme hängt weiterhin von der vereinbarten Zeichnung und Prüfmethode ab.

Wählen Sie eine Oberflächenprüfung, die der Zapfen unterstützt

Wählen Sie die für Werkstoff, Schichtdicke und Zapfengeometrie spezifizierte Methode. Reguläres Rockwell, Superficial-Rockwell und Vickers sind nicht austauschbar. Eine zu tief eindringende Prüfung kann durch das weichere Substrat beeinflusst werden. Superficial-Rockwell verwendet geringere Kräfte, was allein jedoch nicht die Eignung für eine bestimmte Nitrierschicht belegt.

Prüfen Sie Oberflächenzustand, stabile Auflage, Probendicke, Abstand und die Anforderungen der Methode für zylindrische Oberflächen. Dokumentieren Sie die genaue Rockwell-Skala oder Vickers-Bezeichnung, die Prüfstelle und jede zulässige Krümmungskorrektur. Vermeiden Sie einen unerklärten umgerechneten Härtewert. Eindringungen hinterlassen eine lokale Markierung, daher sind akzeptable Prüfpositionen zu vereinbaren; die direkte Härteprüfung darf nicht als vollständig zerstörungsfrei bezeichnet werden.

Messen Sie die Tiefe an einem präparierten Querschnitt

Die NHD-Verifikation erfordert normalerweise das Trennen eines Opferteils oder eines zugelassenen repräsentativen Probestücks. Präparieren Sie den Querschnitt, ohne die Oberflächenkante zu verrunden oder Schäden einzubringen, die die Härtemesswerte verfälschen. Eine Vickers-Traverse setzt eine Reihe von Eindringungen in bekannten senkrechten Abständen von der untersuchten Oberfläche, die ausreichend weit fortgeführt werden, um die Kernhärte zu ermitteln.

Tragen Sie die Härte gegen die Tiefe auf, identifizieren Sie die spezifizierte Grenzhärte und bestimmen Sie den Schnittpunkt nach der anwendbaren Methode. Bewahren Sie die einzelnen Messwerte und Abstände auf, nicht nur die berichtete Tiefe. Prüfkraft, Eindringabstand, Präparationsqualität und optische Messung sind besonders nahe einem steilen Gradienten wichtig. Eine isolierte Mikroeindringung ersetzt dieses Profil nicht. Sehr kleine Eindringungen können die optische Unsicherheit erhöhen, während eine schlechte Querschnittspräparation die scheinbare Antwort verändern kann. Das Labor sollte eine für den Gradienten geeignete Kraft und Präparationsprozedur verwenden, mit Abständen, die eine Wechselwirkung zwischen benachbarten Eindringungen vermeiden.

Legen Sie fest, was das Probestück repräsentiert

Ein Begleitprobestück unterstützt die Produktionsabnahme nur innerhalb eines vereinbarten Stichprobenplans. Sein Werkstoff, seine vorherige Wärmebehandlung, Abmessungen, Geometrie, Prozessexposition und kritischen Prüfstellen müssen die Teile gemäß der maßgeblichen Spezifikation repräsentieren. Verknüpfen Sie es mit der tatsächlichen Behandlungscharge. Ein praktisches flaches Probestück kann nicht automatisch die Bedingungen an jedem Zapfen, jeder Hohlkehle, jedem maskierten Bereich oder jeder fertigen Oberfläche belegen. Wo ein Probestück ein kritisches Merkmal nicht repräsentieren kann, klären Sie die Stichprobenbeschränkung vor der Bearbeitung. Die Entscheidung kann eine repräsentativere Probe oder ein Opferbauteil erfordern, vorbehaltlich der Kundengenehmigung.

Halten Sie die Endoberfläche in der Nachweiskette

Wenn nach dem Nitrieren Material entfernt wird, geben Sie an, welche Oberfläche die berichtete Härte und Tiefe beschreiben. Schleifen oder Polieren kann die Verbindungsschicht und einen Teil des Härtegradienten entfernen. Ein Bericht vor der Entfernung ist Prozessnachweis, keine automatische Abnahme des fertigen Zapfens; verwenden Sie eine zugelassene Korrelation oder eine Verifikation im Endzustand. Ziehen Sie nicht einfach das Abtragsmaß von der NHD ab, ohne eine autorisierte Methode. Diese Unterscheidung ist auch bei der Bewertung der Wärmebehandlung von CNC-bearbeiteten Kohlenstoffstahlteilen wichtig.

Fordern Sie einen Bericht an, der die Freigabe unterstützt

Fügen Sie Teil- oder Probestückidentität, Chargenverknüpfung, Spezifikationsrevision, Prüfstufe, Positionen, Härteverfahren, Einzelmesswerte, Profildaten, Kernhärte, Schwellenwert und berichtete NHD ein. Ergänzen Sie Verbindungsschichtergebnisse, wenn erforderlich, Geräterückverfolgbarkeit, Abweichungen und die Abnahmeschlussfolgerung. Diese Aufzeichnungen sind Teil der Prüfnachweise für die Freigabe von Präzisionsteilen. Senden Sie Neway die Härte- und Schichttiefenanforderungen der Zeichnung zusammen mit der vorgesehenen Endbearbeitungssequenz, damit die Prüfstellen und die Probenahmebasis vor der Fertigung vereinbart werden können.