¿Cómo se verifican la dureza superficial y la profundidad de capa de un cigüeñal nitrurado?

¿Cómo se verifican la dureza superficial y la profundidad de capa de un cigüeñal nitrurado?

Una prueba de dureza de un cigüeñal nitrurado necesita dos resultados separados: dureza superficial en una ubicación definida y profundidad de nitruración a partir de un perfil de sección transversal. Una lectura de dureza superficial alta no establece hasta qué profundidad se extiende la zona endurecida. Desde la perspectiva de ingeniería de Neway, el plan de inspección debe resolver ambos requisitos antes del tratamiento, incluido si la aceptación se aplica a la superficie tal como se nitrura o a la muñequilla terminada. Confirme la norma y revisión vigentes en el plan de inspección; no elija un objetivo de dureza de una tabla de materiales genérica cuando el plano del componente requiere una condición diferente.

Defina la capa que se va a aceptar

Especifique el grado de acero, la condición de tratamiento térmico previo, las ubicaciones de prueba, la escala de dureza o fuerza, el criterio de profundidad y los límites de aceptación. El plano debe distinguir la profundidad de dureza de nitruración, o NHD, del espesor de la capa compuesta. Según ISO 18203, el umbral habitual de NHD es la dureza del núcleo más 50 HV; una especificación del cliente puede prescribir otro límite. Indique ese límite explícitamente en lugar de escribir solo "profundidad de capa".

La capa compuesta, cuando está presente, es un constituyente superficial por encima de la zona de difusión. Su espesor es una medición metalográfica separada si la especificación lo controla. Ni un resultado de NHD ni una indentación superficial dan ese espesor. Para antecedentes del tratamiento, consulte la explicación de Neway sobre componentes mecanizados por CNC nitrurados; la aceptación aún depende del plano acordado y del método de prueba.

Seleccione una prueba superficial que la muñequilla pueda soportar

Elija el método especificado para el material, el espesor de capa y la geometría de la muñequilla. Los métodos Rockwell regular, Rockwell superficial y Vickers no son intercambiables. Una prueba que penetra demasiado profundo puede verse influenciada por el sustrato más blando. Rockwell superficial utiliza fuerzas menores, pero eso por sí solo no prueba su idoneidad para una capa nitrurada en particular.

Verifique la condición superficial, el soporte estable, el espesor de la probeta, el espaciado y los requisitos del método para superficies cilíndricas. Registre la escala Rockwell exacta o la designación Vickers, la ubicación de la prueba y cualquier corrección de curvatura permitida. Evite un valor de dureza convertido sin explicación. La indentación deja una marca local, así que acuerde posiciones de prueba aceptables; no describa la prueba de dureza directa como completamente no destructiva.

Mida la profundidad en una sección transversal preparada

La verificación de NHD normalmente requiere seccionar una pieza sacrificial o una probeta representativa aprobada. Prepare la sección sin redondear el borde de la superficie ni introducir daños que distorsionen las lecturas de dureza. Un recorrido Vickers coloca una serie de indentaciones a distancias perpendiculares conocidas desde la superficie examinada, continuando lo suficiente para establecer la dureza del núcleo.

Trace la dureza frente a la profundidad, identifique la dureza límite especificada y determine el cruce utilizando el método aplicable. Conserve las lecturas individuales y las distancias, no solo la profundidad reportada. La fuerza de prueba, el espaciado de las indentaciones, la calidad de la preparación y la medición óptica importan especialmente cerca de un gradiente pronunciado. Una microindentación aislada no sustituye este perfil. Las indentaciones muy pequeñas pueden aumentar la incertidumbre óptica, mientras que una mala preparación de la sección puede alterar la respuesta aparente. El laboratorio debe utilizar una fuerza y un procedimiento de preparación adecuados para el gradiente, con un espaciado que evite la interacción entre indentaciones adyacentes.

Establezca qué representa la probeta

Una probeta testigo respalda la aceptación de producción solo dentro de un plan de muestreo acordado. Su material, tratamiento térmico previo, dimensiones, geometría, exposición al proceso y ubicaciones críticas de prueba deben representar las piezas según lo requerido por la especificación vigente. Vincúlela con el lote de tratamiento real. Una probeta plana conveniente no puede probar automáticamente las condiciones en cada muñequilla, radio, región enmascarada o superficie terminada. Cuando una probeta no puede representar una característica crítica, resuelva la limitación de muestreo antes del procesamiento. La disposición puede requerir una muestra más representativa o un componente sacrificial, sujeto a la aprobación del cliente.

Mantenga la superficie final en la cadena de evidencia

Si se elimina material después de la nitruración, identifique qué superficie describen la dureza y la profundidad reportadas. El rectificado o pulido puede eliminar la capa compuesta y parte del gradiente de dureza. Un informe previo a la eliminación es evidencia del proceso, no una aceptación automática de la muñequilla final; utilice una correlación aprobada o una verificación de la condición final. No simplemente reste el material removido de la NHD sin un método autorizado. Esta distinción también importa al revisar el tratamiento térmico de piezas mecanizadas de acero al carbono.

Solicite un informe que respalde la liberación

Incluya la identidad de la pieza o probeta, el vínculo con el lote, la revisión de la especificación, la etapa de prueba, las ubicaciones, el método de dureza, las lecturas individuales, los datos del perfil, la dureza del núcleo, el umbral y la NHD reportada. Agregue los resultados de la capa compuesta cuando sea necesario, la trazabilidad del equipo, las desviaciones y la conclusión de aceptación. Estos registros forman parte de la evidencia de inspección para la liberación de piezas de precisión. Envíe a Neway los requisitos de dureza y profundidad de capa del plano junto con la secuencia de acabado prevista para que las ubicaciones de prueba y la base de muestreo puedan acordarse antes de la fabricación.