ताप उपचार गुणवत्ता निरीक्षण और तकनीकी डेटा

अध्याय 2 सतह की कठोर परत की गहराई का निर्धारण
रासायनिक ताप उपचार (कार्बराइजिंग शमन, कार्बोनाइट्राइडिंग शमन, नाइट्राइडिंग, आदि) या सतह ताप उपचार (प्रेरण शमन, ज्वाला शमन, इलेक्ट्रॉन बीम शमन, आदि) के माध्यम से, साथ ही धातु घुसपैठ और गैर-धातु घुसपैठ, धातु की सतह भागों को एक निश्चित गहराई तक उपचारित किया जा सकता है। सेवा आवश्यकताओं के अनुरूप कठोर परत। कठोर परत की परिभाषा निर्धारित करने के आधार पर, कठोर परत की गहराई को मापने के लिए कठोरता ढाल विधि का उपयोग किया जा सकता है। जब कठोर परत और मैट्रिक्स के बीच एक स्पष्ट इंटरफ़ेस होता है, तो मेटलोग्राफिक विधि का भी उपयोग किया जा सकता है।

नमूनों की तैयारी के लिए, मेटलोग्राफिक नमूनों की तैयारी के लिए सामान्य आवश्यकताओं का पालन किया जाना चाहिए (अध्याय 5, खंड 5.1 देखें)। नमूने के सतह किनारे को चैम्फर्ड होने से बचाने के लिए नमूने को स्थापित करना आवश्यक है; मेटलोग्राफिक परीक्षण के लिए या कठोरता विधि का उपयोग करते समय कठोरता परत वितरण को समझने के लिए नमूने को सामान्य रूप से नष्ट किया जाना आवश्यक है। कठोरता को मापते समय, इसे पॉलिश अवस्था में करने की अनुशंसा की जाती है।

2.1 सतह की कठोर परत की गहराई के निर्धारण के लिए सामान्य नियम
विशिष्ट प्रक्रिया स्थितियों के तहत प्राप्त कठोर परत की गहराई का निर्धारण प्रासंगिक परीक्षण मानकों और तकनीकी प्रोटोकॉल की आवश्यकताओं के अनुसार किया जाना चाहिए।

2.1.1 नमूना चयन और नमूना तैयार करना
सतह की कठोर परत की गहराई मापने के लिए नमूने विशिष्ट प्रक्रिया पूरी होने के बाद भागों से लिए जाने चाहिए। लिए गए क्षेत्र और मात्रा को प्रक्रिया दस्तावेजों में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए, और भट्ठी के साथ भेजे गए नमूनों को भी नियमों के अनुसार चुना जा सकता है।

सतह की कठोर परत की गहराई को कठोर परत के लंबवत क्रॉस-सेक्शन पर मापा जाना चाहिए। परीक्षण सतह में पूरी कठोर परत और कोर संरचना का हिस्सा शामिल होना चाहिए, और भाग की अक्षीय दिशा या तकनीकी समझौते में निर्दिष्ट क्षेत्र के जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए।

पतली कठोर परत के नमूनों के लिए, पच्चर के आकार के नमूनों का उपयोग किया जा सकता है, जैसा चित्र 2-1 में दिखाया गया है। सतह की कठोर परत की गहराई की सीमा निर्धारित करते समय चरण नमूनों का भी उपयोग किया जा सकता है। चरण नमूने के प्रत्येक चरण की ऊंचाई 0 है।

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2.1.2 कठोरता प्रवणता का निर्धारण
सतह की कठोर परत की गहराई निर्धारित करने के लिए कठोरता विधि का उपयोग किया जाता है, जो सतह से अंदर तक कठोरता ढाल वक्र पर आधारित होती है।

कठोरता प्रवणता को आमतौर पर विकर्स कठोरता परीक्षक का उपयोग करके मापा जाता है, लेकिन समझौते में दोनों पक्षों द्वारा सहमत शर्तों के तहत नूप कठोरता परीक्षक का भी उपयोग किया जा सकता है। परीक्षण बल की लागू सीमा {{0}}.9807~9.807N (0.1~1kgf) हो सकती है।

समझौते के पक्षों के बीच सहमति होने पर कठोरता प्रवणता को दो या दो से अधिक स्थानों पर मापा जाता है। प्रत्येक स्थान पर माप परिणाम सतह से दूरी के सापेक्ष कठोरता परिवर्तन वक्र के रूप में खींचा जाना चाहिए।

कठोरता माप की स्थिति तालिका विधि में चित्र {{0}} में दिखाई गई है। 1.5 मिमी की चौड़ाई W के भीतर, विकर्स कठोरता को सतह पर लंबवत एक या अधिक समानांतर रेखाओं पर मापा जाता है। इन समानांतर रेखाओं के बीच की दूरी विकर्स कठोरता परीक्षण मानक आवश्यकताओं के अनुरूप होनी चाहिए। प्रत्येक दो आसन्न इंडेंटेशन के बीच की दूरी (Δd) इंडेंटेशन के विकर्ण के सामान्य समय से कम नहीं होनी चाहिए। क्रमिक इंडेंटेशन के केंद्रों और सतह के बीच की दूरी का अंतर (d2-d1) 0.1 मिमी से अधिक नहीं होना चाहिए। इंडेंटेशन के केंद्र से सतह तक की दूरी मापने की सटीकता ± 25 माइक्रोन के भीतर होनी चाहिए।

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सतह पर पहले इंडेंटेशन (डी1) की केंद्र से सतह की दूरी विकर्स कठोरता इंडेंटेशन के विकर्ण से कम से कम 2.5 गुना होनी चाहिए।

मापे गए डेटा के आधार पर, चित्र 2-4 में दिखाया गया वक्र खींचा जा सकता है, और विभिन्न कठोर परत की गहराई की परिभाषा के आधार पर संबंधित कठोर परत की गहराई प्राप्त की जा सकती है।

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2.2 स्टील भागों की कार्बराइज्ड या कार्बोनाइट्राइड बुझी हुई कठोर परत की गहराई का निर्धारण

स्टील भागों की कार्बराइज्ड या कार्बोनाइट्राइड शमन कठोर परत की गहराई (0.3 मिमी से अधिक) को आम तौर पर जीबी/टी 9450-2005 में निर्दिष्ट विधि का उपयोग करके मापा जाता है "कार्बराइज्ड की गहराई का निर्धारण और सत्यापन और इस्पात भागों की बुझी हुई कठोर परत"। यह विधि यह एकमात्र मध्यस्थता विधि भी है।

2.2.1 कठोर परत के कार्बराइजिंग और शमन की गहराई की परिभाषा

जीबी/टी 9450-2005 निर्धारित करता है कि भाग की सतह से उस बिंदु तक ऊर्ध्वाधर दूरी जहां विकर्स कठोरता मान 550HV1 है, कार्बराइजिंग और शमन कठोर परत की गहराई है। इस 550HV1 को सीमा कठोरता मान कहा जाता है। यह परिभाषा उस वर्कपीस पर लागू होती है जिसे कार्बराइज्ड या कार्बोनाइट्राइड और शमन किया गया है, और सतह से शमन कठोर परत की गहराई (केंद्र के रूप में परिभाषित) पर कठोरता मूल्य 450HV से कम है। जब बिंदु 450HV से अधिक हो, तो 550HV (पहले स्तर के रूप में 25HV के साथ) से अधिक विशिष्ट मान को सीमा कठोरता के रूप में चुना जाना चाहिए। यदि इस स्थान पर कोर कठोरता मान 470HV है, तो सीमा कठोरता मान 575HV के रूप में सेट किया जाना चाहिए। यदि कोई अन्य तकनीकी समझौता होता है तो समझौते के प्रावधान लागू किये जायेंगे।

2.2.2 कठोरता विधि द्वारा कठोर परत की गहराई का निर्धारण

सतह से अंदर तक कठोरता प्रवणता वक्र को मापने के लिए {{0}}.9807~9.807एन (आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला: 0.9807~2.942एन) के भार का उपयोग करें। धारा 2.1 में प्रस्तुत विधि के अनुसार। आम तौर पर, दो या दो से अधिक कठोरता वक्रों को दोनों पक्षों द्वारा सहमत स्थिति में मापा जाना चाहिए। वर्कपीस की सतह से दूरी निर्धारित करें जहां कठोरता मान प्रत्येक वक्र के आधार पर एक परिभाषित मान (जैसे 550HV या संबंधित नूप कठोरता मान) है, जैसा कि चित्र 2-4 में तालिका में दिखाया गया है। जब प्रत्येक मान के बीच का अंतर 0.1 मिमी से कम या उसके बराबर होता है, तो औसत मान कठोर परत की गहराई के रूप में लिया जाता है। यदि अंतर 0.1 मिमी से अधिक है, तो परीक्षण दोहराया जाना चाहिए।

इस शर्त के तहत कि कार्बराइजिंग और शमन कठोर परत की गहराई मोटे तौर पर निर्धारित की गई है, सत्यापन के लिए इंटरपोलेशन विधि का उपयोग किया जा सकता है। उस स्थिति में जहां सतह से दूरी अनुमानित कठोर परत गहराई d1 से कम है और अनुमानित कठोर परत गहराई d2 से अधिक है

("d{0}} d1 का " 0.3 मिमी से अधिक नहीं होना चाहिए")। उनमें से प्रत्येक पर कम से कम 5 कठोरता मान (औसत मान) मापें। तस्वीरें क्रमशः हैं. कठोर परत की गहराई (सीएचडी) इंटरपोलेशन सूत्र (2-1) के अनुसार प्राप्त की जा सकती है:

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सूत्र में, d1——सतह से दूरी जो कठोर परत की गहराई से कम है;

d2 ———सतह से वह दूरी जो कठोर परत की गहराई से अधिक है;

चित्र - d1 और d2 पर कठोरता माप मानों का अंकगणितीय माध्य, जैसा चित्र 2-5 में दिखाया गया है;

चित्र - सीमा कठोरता मान (आमतौर पर 550HVI)।

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2.2.3 कठोर परत की गहराई मापने के कार्बराइजिंग और शमन के परिणामों को व्यक्त करने की विधि

कठोरता परीक्षण स्थितियों के अनुसार, कार्बराइजिंग और शमन कठोर परत की गहराई निम्नानुसार व्यक्त की जाती है:

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2.2.4 कठोर परत के कार्बराइजिंग और शमन की गहराई निर्धारित करने के लिए मेटलोग्राफिक विधि

मेटलोग्राफिक विधि का उपयोग करके कठोर परत की गहराई को मापते समय, मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है जिसमें कठोर परत की गहराई देखने के क्षेत्र का 1/3 ~ 2/3 होती है।

मेटलोग्राफिक विधि को आम तौर पर धीमी शीतलन (संतुलन अवस्था) स्थितियों के तहत कार्बुराइज्ड नमूने के सामान्य क्रॉस-सेक्शन की मेटलोग्राफिक परीक्षण सतह पर मापा जाता है। कार्बराइज्ड और बुझी हुई कठोर परत की गहराई की विशिष्ट गणना पद्धति के लिए कोई सख्त और एकीकृत उद्योग मानक नहीं है। यह आम तौर पर कच्चे माल पर आधारित होता है। (कार्बन स्टील, मिश्र धातु इस्पात) और प्रौद्योगिकी को 3 तरीकों में विभाजित किया जा सकता है, तालिका देखें 2-1।

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यह सुनिश्चित करते समय कि वर्कपीस में पर्याप्त गहरा उच्च-कार्बन क्षेत्र है, आम तौर पर यह भी आवश्यक है कि कार्बराइज्ड परत के संक्रमण क्षेत्र में कार्बन एकाग्रता ढाल कार्बराइज्ड परत और मैट्रिक्स के बीच तनाव उत्परिवर्तन को धीमा करने के लिए बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए। . इसलिए, आम तौर पर यह आवश्यक है कि हाइपरयूटेक्टॉइड परत और यूटेक्टॉइड परत का योग कुल पारगम्यता परत का लगभग 50% से 75% हो।

2.2.5 उथली कार्बराइज्ड कठोर परत की गहराई का निर्धारण
0.3 मिमी से कम गहराई वाली कार्बराइज्ड (कार्बोनाइट्राइडिंग) कठोर परत वाले वर्कपीस के लिए, उपरोक्त विधि लागू नहीं है, लेकिन जीबी/टी 9451-2005 "कुल कठोर परत की गहराई या पतली की प्रभावी कठोर परत की गहराई का निर्धारण इस्पात भागों की सतह परतों" का उपयोग किया जाना चाहिए। निर्धारित विधि. यह मानक निर्धारित करता है कि वर्कपीस सतह की ऊर्ध्वाधर दिशा में मापी गई कठोर परत से निर्दिष्ट माइक्रोहार्डनेस मान तक की दूरी को प्रभावी कठोर परत गहराई कहा जाता है, और माइक्रोहार्डनेस मान में महत्वपूर्ण परिवर्तन के बिना कठोर परत से मापी गई दूरी को कहा जाता है। कुल कठोर परत की गहराई.

विशिष्ट माप विधि और अभिव्यक्ति विधि GB/T {{0}} के समान है, लेकिन विकर्स कठोरता परीक्षण के लिए उपयोग किया जाने वाला भार आम तौर पर 1.97N (0.2kgf) और 2.94N ( 0.3 किग्राएफ)।

2.3 स्टील भागों की नाइट्राइड परत की गहराई का निर्धारण
स्टील भागों की नाइट्राइडिंग (नाइट्रोकार्बराइजिंग) परत की गहराई का निर्धारण आम तौर पर जीबी/टी 11354-2005 "स्टील पार्ट्स - नाइट्राइडिंग परत गहराई निर्धारण और मेटलोग्राफिक संरचना निरीक्षण" के अनुसार किया जाता है। विशिष्ट माप विधियों में कठोरता विधि, मेटलोग्राफिक विधि और फ्रैक्चर विधि शामिल हैं। इनमें कठोरता विधि मध्यस्थता विधि है।
2.3.1 नाइट्राइडिंग परत की गहराई की परिभाषा
नाइट्राइडिंग (नाइट्रोकार्बराइजिंग) परत की गहराई सतह यौगिक परत और प्रसार परत का योग है।

कठोरता द्वारा परिभाषित: नमूने की सतह से सब्सट्रेट के विकर्स कठोरता मान से 50HV अधिक बिंदु तक मापी गई ऊर्ध्वाधर दूरी नाइट्राइडिंग परत की गहराई है।

उन हिस्सों के लिए जहां कार्बन स्टील या कम-कार्बन कम-मिश्र धातु स्टील की नाइट्राइड परत की कठोरता बहुत धीरे-धीरे बदलती है, नाइट्राइड परत की गहराई को ऊर्ध्वाधर सतह दिशा के साथ सतह से दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जहां विकर्स कठोरता 30HV है मैट्रिक्स की विकर्स कठोरता से अधिक। यदि कोई अन्य तकनीकी समझौता होता है तो समझौते के प्रावधान लागू किये जायेंगे।

2.3.2 कठोरता विधि द्वारा नाइट्राइडिंग परत की गहराई का निर्धारण
नाइट्राइडिंग परत की गहराई मापने के लिए कठोरता विधि का उपयोग किया जाता है। विकर्स कठोरता का उपयोग मानक के अनुसार किया जाता है (नूप कठोरता का भी उपयोग किया जा सकता है)। परीक्षण बल {{0}}.9807~9.807N है, और 0.9807~2.942N आमतौर पर उपयोग किया जाता है।

नाइट्राइडिंग परत की गहराई भाग की आधार कठोरता पर आधारित होती है। यह आवश्यक है कि सतह से नाइट्राइडिंग परत की 3 गुना गहराई पर मापे गए 3-बिंदु कठोरता मानों का औसत मान (10 अंकों तक सटीक) मापी गई आधार कठोरता है।