Как проверяются твёрдость поверхности и глубина азотированного слоя азотированного коленчатого вала?

Как проверяются твёрдость поверхности и глубина азотированного слоя азотированного коленчатого вала?

Испытание твёрдости азотированного коленчатого вала требует двух отдельных результатов: твёрдости поверхности в заданном месте и глубины азотированного слоя по профилю поперечного сечения. Высокое значение твёрдости поверхности не устанавливает, на какую глубину простирается упрочнённая зона. С точки зрения инженерного подхода Neway, план контроля должен определять оба требования до обработки, включая то, применяется ли приёмка к азотированной поверхности или к окончательно обработанной шейке. Подтвердите действующий стандарт и его редакцию в плане контроля; не выбирайте целевое значение твёрдости из обобщённой таблицы материалов, когда чертёж детали требует другого состояния.

Определите слой, подлежащий приёмке

Укажите марку стали, состояние после предварительной термической обработки, места испытаний, шкалу твёрдости или усилие, критерий глубины и пределы приёмки. Чертёж должен различать глубину азотированного слоя (NHD) и толщинуcompound-слоя. По ISO 18203 обычный порог NHD — твёрдость сердцевины плюс 50 HV; спецификация заказчика может предписывать другой предел. Указывайте этот предел явно, а не пишите только «глубина слоя».

Compound-слой, если он присутствует, представляет собой поверхностную составляющую над диффузионной зоной. Его толщина — отдельное металлографическое измерение, если это контролируется спецификацией. Ни результат NHD, ни отпечаток на поверхности не дают этой толщины. Для справки по обработке см. объяснение Neway об азотировании компонентов, обработанных на станках с ЧПУ; приёмка по-прежнему зависит от согласованного чертежа и метода испытаний.

Выберите испытание поверхности, которое может выдержать шейка

Выберите метод, указанный для материала, толщины слоя и геометрии шейки. Обычный метод Роквелла, поверхностный метод Роквелла и метод Виккерса не являются взаимозаменяемыми. Слишком глубокое проникновение может быть подвержено влиянию более мягкой основы. Поверхностный метод Роквелла использует меньшие усилия, но это само по себе не доказывает его пригодность для конкретного азотированного слоя.

Проверьте состояние поверхности, стабильную опору, толщину образца, расстояние между отпечатками и требования метода к цилиндрическим поверхностям. Запишите точную шкалу Роквелла или обозначение по Виккерсу, место испытания и любую допустимую поправку на кривизну. Избегайте необъяснённого пересчитанного значения твёрдости. Отпечаток оставляет локальный след, поэтому согласуйте допустимые места испытаний; не описывайте прямое испытание твёрдости как полностью неразрушающее.

Измеряйте глубину на подготовленном поперечном сечении

Проверка NHD обычно требует вырезки жертвенной детали или утверждённого представительного образца-свидетеля. Подготовьте сечение без скругления края поверхности или внесения повреждений, искажающих показания твёрдости. Траверса по Виккерсу наносит серию отпечатков на известных перпендикулярных расстояниях от исследуемой поверхности, продолжая достаточно далеко, чтобы установить твёрдость сердцевины.

Постройте график зависимости твёрдости от глубины, определите указанную предельную твёрдость и найдите точку пересечения с использованием применимого метода. Сохраняйте отдельные показания и расстояния, а не только сообщённую глубину. Усилие испытания, расстояние между отпечатками, качество подготовки и оптическое измерение имеют особое значение вблизи крутого градиента. Изолированный микроотпечаток не заменяет этот профиль. Очень маленькие отпечатки могут увеличить оптическую неопределённость, а плохая подготовка сечения может изменить кажущийся отклик. Лаборатория должна использовать усилие и процедуру подготовки, соответствующие градиенту, с расстоянием, исключающим взаимодействие между соседними отпечатками.

Установите, что представляет собой образец-свидетель

Свидетель-образец поддерживает приёмку производства только в рамках согласованного плана отбора проб. Его материал, предварительная термическая обработка, размеры, геометрия, воздействие процесса и критические места испытаний должны представлять детали в соответствии с действующей спецификацией. Свяжите его с фактической партией обработки. Удобный плоский образец не может автоматически подтвердить условия на каждой шейке, галтели, замаскированной области или окончательной поверхности. Там, где образец не может представлять критическую особенность, решите ограничение отбора проб до обработки. Решение может потребовать более представительного образца или жертвенной детали при условии одобрения заказчика.

Сохраняйте окончательную поверхность в цепочке доказательств

Если материал удаляется после азотирования, определите, какую поверхность описывают сообщённые твёрдость и глубина. Шлифование или полирование может удалить compound-слой и часть градиента твёрдости. Отчёт до удаления является доказательством процесса, а не автоматической приёмкой окончательной шейки; используйте утверждённую корреляцию или проверку в окончательном состоянии. Не просто вычитайте припуск на удаление из NHD без авторизованного метода. Это различие также важно при рассмотрении термической обработки обработанных деталей из углеродистой стали.

Запросите отчёт, подтверждающий выпуск

Включите идентификацию детали или образца, связь с партией, редакцию спецификации, этап испытания, места, метод определения твёрдости, отдельные показания, данные профиля, твёрдость сердцевины, порог и сообщённый NHD. Добавьте результаты по compound-слою, когда это требуется, прослеживаемость оборудования, отклонения и заключение о приёмке. Эти записи составляют часть доказательств контроля для выпуска точных деталей. Отправьте в Neway требования чертежа к твёрдости и глубине слоя вместе с предполагаемой последовательностью финишной обработки, чтобы можно было согласовать места испытаний и основу отбора проб до изготовления.