วิธีทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อน

การอบชุบพื้นผิวแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ การชุบแข็งพื้นผิวและการอบชุบ และอีกประเภทหนึ่งคือการอบชุบด้วยสารเคมี วิธีทดสอบความแข็งมีดังนี้:

1. การชุบแข็งพื้นผิวและการอบชุบด้วยความร้อน

การชุบแข็งพื้นผิวและการอบชุบด้วยความร้อนมักดำเนินการโดยใช้ความร้อนเหนี่ยวนำหรือความร้อนด้วยเปลวไฟ พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลัก ได้แก่ ความแข็งของพื้นผิว ความแข็งในพื้นที่ และความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพ เครื่องทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร์สหรือเครื่องทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์สามารถใช้สำหรับการทดสอบความแข็งได้ แรงทดลอง การเลือกนั้นเกี่ยวข้องกับความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพและความแข็งของพื้นผิวของชิ้นงาน มีเครื่องจักรวัดความแข็งสามเครื่องที่เกี่ยวข้องที่นี่

(1) เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers เป็นเครื่องมือสำคัญในการทดสอบความแข็งของพื้นผิวของชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน สามารถใช้แรงทดลอง 0.5-100KG เพื่อทดสอบชั้นชุบแข็งพื้นผิวที่บางถึง 0.05 มม. ความแม่นยำสูงและสามารถแยกแยะชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนได้ ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยของความแข็งของพื้นผิว นอกจากนี้ เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers ยังตรวจจับความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพได้ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องทดสอบความแข็ง Vickers สำหรับหน่วยที่ดำเนินการอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิวหรือใช้ชิ้นงานอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิวจำนวนมาก

(2) เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิวยังเหมาะสำหรับการทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ชุบแข็งพื้นผิวอีกด้วย มีสามระดับให้เลือกสำหรับเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิว เครื่องทดสอบนี้สามารถทดสอบชิ้นงานชุบแข็งพื้นผิวต่างๆ ที่ความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพเกิน 0.1 มม. แม้ว่าความแม่นยำของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิวจะไม่สูงเท่ากับเครื่องทดสอบความแข็ง Vickers แต่ก็สามารถตอบสนองความต้องการเป็นวิธีการตรวจจับสำหรับการจัดการคุณภาพและการตรวจสอบคุณสมบัติของโรงงานอบชุบด้วยความร้อนได้แล้ว นอกจากนี้ยังมีลักษณะเฉพาะของการใช้งานง่าย สะดวกในการใช้งาน ราคาต่ำ การวัดอย่างรวดเร็ว และการอ่านค่าความแข็งโดยตรง เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิวสามารถใช้ตรวจจับชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิวทีละชิ้นได้อย่างรวดเร็วและไม่ทำลายล้าง เครื่องทดสอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโรงงานแปรรูปโลหะและการผลิตเครื่องจักร เมื่อชั้นชุบแข็งพื้นผิวที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนมีความหนา เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ก็สามารถใช้ได้เช่นกัน เมื่อความหนาของชั้นความแข็งของการอบชุบด้วยความร้อนอยู่ที่ 0.4-0.8 มม. สามารถใช้มาตราส่วน HRA ได้ เมื่อความลึกของชั้นที่ชุบแข็งเกิน 0.8 มม. สามารถใช้มาตราส่วน HRC ได้ ค่ามาตรฐานความแข็งสามค่าของ Vickers, Rockwell และ Rockwell ระดับผิวเผินสามารถแปลงเป็นค่ามาตรฐาน แบบร่าง หรือค่าความแข็งที่ผู้ใช้ต้องการได้อย่างง่ายดาย และตารางการแปลงที่สอดคล้องกันจะอยู่ในมาตรฐานสากล ISO ได้กำหนดมาตรฐาน ASTM ของอเมริกาและมาตรฐาน GB/T ของจีน

(3) เมื่อความหนาของชั้นชุบแข็งที่ผ่านการอบด้วยความร้อนมากกว่า 0.2 มม. สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Leeb ได้ แต่ต้องเลือกเซนเซอร์ชนิด C เมื่อทำการวัด ควรใส่ใจกับการตกแต่งพื้นผิวและความหนาโดยรวมของชิ้นงาน วิธีการวัดนี้ไม่มี Vickers และ Rockwell เครื่องทดสอบความแข็งมีความแม่นยำ แต่เหมาะสำหรับการวัดในสถานที่ในโรงงาน

2. การอบด้วยความร้อนด้วยสารเคมี

การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีคือการแทรกซึมพื้นผิวของชิ้นงานด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งหรือหลายองค์ประกอบ ส่งผลให้องค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และประสิทธิภาพของพื้นผิวของชิ้นงานเปลี่ยนแปลงไป หลังจากการชุบแข็งและการอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ พื้นผิวของชิ้นงานจะมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง และมีความแข็งแรงต่อความล้าจากการสัมผัส และแกนกลางของชิ้นงานจะมีความแข็งแรงและความเหนียวสูง พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของชิ้นงานการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีคือความลึกของชั้นชุบแข็งและความแข็งของพื้นผิว ระยะห่างที่ความแข็งลดลงถึง 50HRC คือความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพ การทดสอบความแข็งของพื้นผิวของชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีนั้นคล้ายคลึงกับการทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนที่ชุบแข็งบนพื้นผิว สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนพื้นผิว หรือเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ได้ เครื่องทดสอบความแข็งในการตรวจจับ ความหนาของไนไตรดิ้งที่หนากว่าจะบางกว่า โดยทั่วไปจะไม่เกิน 0.7 มม. ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ได้

3. การอบความร้อนเฉพาะที่

หากชิ้นส่วนที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนในท้องถิ่นต้องการความแข็งในท้องถิ่นสูง การอบชุบด้วยความร้อนแบบดับเฉพาะที่สามารถทำได้โดยใช้ความร้อนเหนี่ยวนำ เป็นต้น โดยปกติแล้ว ชิ้นส่วนดังกล่าวจะต้องทำเครื่องหมายตำแหน่งของการอบชุบด้วยความร้อนแบบดับเฉพาะที่และค่าความแข็งในท้องถิ่นบนภาพวาด และการทดสอบความแข็งของชิ้นส่วนควรดำเนินการในพื้นที่ที่กำหนด เครื่องมือทดสอบความแข็งสามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell เพื่อทดสอบค่าความแข็ง HRC หากชั้นชุบแข็งที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนนั้นตื้น สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนพื้นผิวเพื่อทดสอบค่าความแข็ง HRN ได้