Die Oberflächenwärmebehandlung wird in zwei Kategorien unterteilt: die Oberflächenvergütung und die chemische Wärmebehandlung. Die Härteprüfmethode ist wie folgt:
1. Oberflächenvergütung und Wärmebehandlung
Die Oberflächenvergütung erfolgt üblicherweise durch Induktionserwärmung oder Flammenerwärmung. Die wichtigsten technischen Parameter sind Oberflächenhärte, lokale Härte und effektive Härteschichttiefe. Zur Härteprüfung können Vickers- oder Rockwell-Härteprüfgeräte verwendet werden. Die Auswahl der Versuchskraft richtet sich nach der Tiefe der effektiven Härteschicht und der Oberflächenhärte des Werkstücks. Hier kommen drei Härteprüfgeräte zum Einsatz.
(1) Der Vickers-Härteprüfer ist ein wichtiges Mittel zur Prüfung der Oberflächenhärte wärmebehandelter Werkstücke. Mit einer Prüfkraft von 0,5–100 kg kann er die Oberflächenhärteschicht von nur 0,05 mm Dicke prüfen. Seine Genauigkeit ist hoch und er ermöglicht die Unterscheidung wärmebehandelter Werkstücke. Der Vickers-Härteprüfer erkennt sowohl geringfügige Unterschiede in der Oberflächenhärte als auch die Tiefe der effektiv gehärteten Schicht. Daher ist es notwendig, einen Vickers-Härteprüfer für Anlagen zu verwenden, die Oberflächenwärmebehandlungen durchführen oder eine große Anzahl oberflächenwärmebehandelter Werkstücke verarbeiten.
(2) Der Oberflächenhärteprüfer nach Rockwell eignet sich auch sehr gut zur Prüfung der Härte von oberflächengehärteten Werkstücken. Für den Oberflächenhärteprüfer nach Rockwell stehen drei Skalen zur Auswahl. Er kann verschiedene oberflächengehärtete Werkstücke prüfen, deren effektive Härteschichttiefe 0,1 mm übersteigt. Obwohl die Genauigkeit des Oberflächenhärteprüfers nach Rockwell nicht so hoch ist wie die des Vickers-Härteprüfers, erfüllt er bereits die Anforderungen als Prüfmethode für Qualitätsmanagement und Qualifikationsprüfung von Wärmebehandlungsanlagen. Darüber hinaus zeichnet er sich durch einfache Bedienung, bequeme Anwendung, niedrigen Preis, schnelle Messung und direktes Ablesen der Härtewerte aus. Mit dem Oberflächenhärteprüfer nach Rockwell können Chargen oberflächengehärteter Werkstücke schnell und zerstörungsfrei einzeln geprüft werden. Er ist von großer Bedeutung für Metallverarbeitungs- und Maschinenbaubetriebe. Bei dicken, oberflächengehärteten Schichten kann auch der Rockwell-Härteprüfer eingesetzt werden. Bei einer Dicke der wärmebehandelten Härteschicht von 0,4–0,8 mm kann die HRA-Skala verwendet werden. Wenn die Härteschichttiefe 0,8 mm überschreitet, kann die HRC-Skala verwendet werden. Die drei Härtestandardwerte Vickers, Rockwell und Oberflächen-Rockwell können problemlos ineinander umgewandelt und in vom Benutzer benötigte Standards, Zeichnungen oder Härtewerte umgewandelt werden. Die entsprechende Umrechnungstabelle befindet sich im internationalen Standard ISO. Der amerikanische Standard ASTM und der chinesische Standard GB/T wurden angegeben.
(3) Wenn die Dicke der wärmebehandelten gehärteten Schicht mehr als 0,2 mm beträgt, kann ein Leeb-Härteprüfer verwendet werden. Es muss jedoch ein C-Typ-Sensor ausgewählt werden. Bei der Messung ist auf die Oberflächenbeschaffenheit und die Gesamtdicke des Werkstücks zu achten. Diese Messmethode verfügt nicht über Vickers- und Rockwell-Härteprüfer, ist aber für Messungen vor Ort im Werk geeignet.
2. Chemische Wärmebehandlung
Bei der chemischen Wärmebehandlung wird die Oberfläche eines Werkstücks mit Atomen eines oder mehrerer chemischer Elemente infiltriert, wodurch sich dessen chemische Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften verändern. Nach dem Abschrecken und Anlassen bei niedrigen Temperaturen weist die Oberfläche des Werkstücks eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit sowie Kontaktermüdungsfestigkeit auf, während der Kern des Werkstücks eine hohe Festigkeit und Zähigkeit aufweist. Die wichtigsten technischen Parameter chemisch wärmebehandelter Werkstücke sind die Tiefe der gehärteten Schicht und die Oberflächenhärte. Der Abstand, bei dem die Härte auf 50 HRC abfällt, ist die effektive Tiefe der gehärteten Schicht. Die Prüfung der Oberflächenhärte chemisch wärmebehandelter Werkstücke ähnelt der Prüfung oberflächengehärteter Werkstücke nach Abschrecken und Wärmebehandlung. Es können Vickers-Härteprüfer, Rockwell-Härteprüfer oder Rockwell-Härteprüfer verwendet werden. Härteprüfer dienen nur zur Erkennung der Dicke der Nitrierung, in der Regel nicht mehr als 0,7 mm. Rockwell-Härteprüfer sind dann nicht mehr geeignet.
3. Lokale Wärmebehandlung
Wenn lokal wärmebehandelte Teile eine hohe lokale Härte erfordern, kann eine lokale Abschreckwärmebehandlung mittels Induktionserwärmung usw. durchgeführt werden. Bei solchen Teilen müssen in der Regel die Position der lokalen Abschreckwärmebehandlung und der lokale Härtewert auf der Zeichnung markiert werden. Die Härteprüfung der Teile sollte im dafür vorgesehenen Bereich durchgeführt werden. Das Härteprüfgerät kann einen Rockwell-Härteprüfer verwenden, um den HRC-Härtewert zu ermitteln. Wenn die wärmebehandelte gehärtete Schicht flach ist, kann ein Oberflächen-Rockwell-Härteprüfer verwendet werden, um den HRN-Härtewert zu ermitteln.
Veröffentlichungszeit: 22. Februar 2023
