Die oberflächliche Wärmebehandlung wird in zwei Kategorien unterteilt: die oberflächliche Abschreck- und Anlasswärmebehandlung und die chemische Wärmebehandlung. Die Härteprüfmethode lautet wie folgt:
1. oberflächliche Abschreck- und Anlasswärmebehandlung
Die oberflächliche Abschreck- und Anlasswärmebehandlung 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 oberflächliche Härteschicht von nur 0,05 mm Dicke prüfen. Seine Genauigkeit ist hoch und 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 oberflächliche Wärmebehandlungen durchführen oder eine große Anzahl oberflächlich wärmebehandelter Werkstücke verarbeiten.
(2) Der Oberflächen-Rockwell-Härteprüfer eignet sich auch sehr gut zur Prüfung der Härte oberflächlich gehärteter Werkstücke. Für den Oberflächen-Rockwell-Härteprüfer stehen drei Skalen zur Auswahl. Er kann verschiedene oberflächlich gehärtete Werkstücke prüfen, deren effektive Härteschichttiefe 0,1 mm überschreitet. Obwohl die Genauigkeit des Oberflächen-Rockwell-Härteprüfers 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 Oberflächen-Rockwell-Härteprüfer können Chargen oberflächlich wärmebehandelter Werkstücke schnell und zerstörungsfrei einzeln geprüft werden. Dies ist von großer Bedeutung für Metallverarbeitungs- und Maschinenbaubetriebe. Auch bei dicken, oberflächlich wärmebehandelten Härteschichten kann der Rockwell-Härteprüfer eingesetzt werden. Bei einer Härteschichtdicke von 0,4–0,8 mm kann die HRA-Skala verwendet werden. Übersteigt die Härteschichttiefe 0,8 mm, kann die HRC-Skala verwendet werden. Die drei Härtestandardwerte Vickers, Rockwell und Oberflächen-Rockwell lassen sich problemlos ineinander umrechnen und in vom Anwender benötigte Normen, Zeichnungen oder Härtewerte umwandeln. Die entsprechende Umrechnungstabelle ist in der internationalen Norm ISO enthalten. Es gibt auch die amerikanische Norm ASTM und die chinesische Norm GB/T.
(3) Wenn die Dicke der wärmebehandelten, gehärteten Schicht über 0,2 mm liegt, 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. Dieses Messverfahren ist nicht mit Vickers- und Rockwell-Härteprüfern kompatibel, eignet sich aber für Messungen vor Ort im Werk.
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, Verschleißfestigkeit und Kontaktermüdungsfestigkeit auf, während der Kern des Werkstücks eine hohe Festigkeit und Zähigkeit aufweist. Die wichtigsten technischen Parameter des chemisch wärmebehandelten Werkstücks sind die Tiefe der gehärteten Schicht und die Oberflächenhärte. Der Abstand, bei dem die Härte auf 50 HRC abfällt, entspricht der effektiven Tiefe der gehärteten Schicht. Die Prüfung der Oberflächenhärte chemisch wärmebehandelter Werkstücke ähnelt der Prüfung der Oberflächenhärte von abgeschreckten, wärmebehandelten Werkstücken. Es können Vickers-Härteprüfer, Rockwell-Härteprüfer oder Rockwell-Härteprüfer eingesetzt werden. Härteprüfer dienen lediglich der Prüfung, ob die Dicke der Nitrierung dünner ist (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 in der Zeichnung markiert werden. Die Härteprüfung der Teile sollte im dafür vorgesehenen Bereich durchgeführt werden. Das Härteprüfgerät kann einen Rockwell-Härteprüfer verwenden, um die HRC-Härte zu ermitteln. Bei oberflächlichen, wärmebehandelten Härteschichten kann ein oberflächlicher Rockwell-Härteprüfer verwendet werden, um die HRN-Härte zu ermitteln.
Veröffentlichungszeit: 16. August 2023
