วิธีทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อน

การอบชุบด้วยความร้อนผิวเผินแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ การชุบแข็งผิวเผินและการอบชุบด้วยความร้อน และอีกประเภทหนึ่งคือการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมี วิธีทดสอบความแข็งมีดังนี้:

1. การชุบแข็งผิวเผินและการอบชุบด้วยความร้อน

การชุบแข็งผิวเผินและการอบชุบด้วยความร้อนมักดำเนินการโดยใช้ความร้อนเหนี่ยวนำหรือความร้อนด้วยเปลวไฟ พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลัก ได้แก่ ความแข็งผิวเผิน ความแข็งในพื้นที่ และความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพ เครื่องทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร์สหรือเครื่องทดสอบความแข็งร็อกเวลล์สามารถใช้สำหรับการทดสอบความแข็งได้ แรงทดลอง การเลือกนั้นเกี่ยวข้องกับความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพและความแข็งผิวเผินของชิ้นงาน มีเครื่องจักรวัดความแข็งสามเครื่องที่เกี่ยวข้องที่นี่

(1) เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers เป็นเครื่องมือสำคัญในการทดสอบความแข็งผิวของชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อน สามารถใช้แรงทดลอง 0.5-100KG เพื่อทดสอบชั้นชุบแข็งผิวเผินที่บางถึง 0.05mm ได้ เครื่องทดสอบนี้มีความแม่นยำสูงและสามารถแยกแยะชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อนได้ ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยของความแข็งผิวเผิน นอกจากนี้ เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers ยังตรวจจับความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพได้ด้วย ดังนั้น จึงจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องทดสอบความแข็ง Vickers สำหรับหน่วยที่ดำเนินการอบด้วยความร้อนผิวเผินหรือใช้ชิ้นงานที่ผ่านการอบด้วยความร้อนผิวเผินจำนวนมาก

(2) เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell แบบผิวเผินยังเหมาะสำหรับการทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ผ่านการชุบแข็งแบบผิวเผินอีกด้วย เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell แบบผิวเผินมีให้เลือก 3 ระดับ สามารถทดสอบชิ้นงานที่ผ่านการชุบแข็งแบบผิวเผินได้หลากหลายชนิดที่มีความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพเกิน 0.1 มม. แม้ว่าความแม่นยำของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell แบบผิวเผินจะไม่สูงเท่ากับเครื่องทดสอบความแข็ง Vickers แต่ก็สามารถตอบสนองความต้องการเป็นวิธีการตรวจจับสำหรับการจัดการคุณภาพและการตรวจสอบคุณสมบัติของโรงงานอบชุบด้วยความร้อนได้แล้ว นอกจากนี้ ยังมีคุณลักษณะของการใช้งานง่าย สะดวกในการใช้งาน ราคาต่ำ การวัดที่รวดเร็ว และการอ่านค่าความแข็งโดยตรง เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell แบบผิวเผินสามารถใช้ตรวจจับชิ้นงานที่ผ่านการชุบแข็งแบบผิวเผินทีละชิ้นได้อย่างรวดเร็วและไม่ทำลายล้าง เครื่องทดสอบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโรงงานแปรรูปโลหะและการผลิตเครื่องจักร เมื่อชั้นชุบแข็งแบบผิวเผินที่ผ่านการชุบแข็งมีความหนา 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) เมื่อความหนาของชั้นชุบแข็งที่ผ่านการอบด้วยความร้อนสูงกว่า 0.2 มม. สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Leeb ได้ แต่ต้องเลือกเซนเซอร์ชนิด C เมื่อทำการวัด ควรใส่ใจกับผิวสำเร็จและความหนาโดยรวมของชิ้นงาน วิธีการวัดนี้ไม่มี Vickers และ Rockwell เครื่องทดสอบความแข็งมีความแม่นยำ แต่เหมาะสำหรับการวัดในสถานที่ในโรงงาน

2. การอบด้วยความร้อนด้วยสารเคมี

การอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีคือการแทรกซึมอะตอมของธาตุเคมีหนึ่งหรือหลายชนิดบนพื้นผิวของชิ้นงาน ส่งผลให้องค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง และประสิทธิภาพของพื้นผิวของชิ้นงานเปลี่ยนแปลงไป หลังจากการชุบแข็งและการอบชุบที่อุณหภูมิต่ำ พื้นผิวของชิ้นงานจะมีความแข็งและทนต่อการสึกหรอสูง และมีความแข็งแรงต่อความล้าจากการสัมผัส และแกนของชิ้นงานจะมีความแข็งแรงและความเหนียวสูง พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีคือความลึกของชั้นชุบแข็งและความแข็งบนพื้นผิว ระยะห่างที่ความแข็งลดลงถึง 50HRC คือความลึกของชั้นชุบแข็งที่มีประสิทธิภาพ การทดสอบความแข็งบนพื้นผิวของชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนทางเคมีนั้นคล้ายคลึงกับการทดสอบความแข็งของชิ้นงานที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนบนพื้นผิว สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Vickers เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell พื้นผิว หรือเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ได้ เครื่องทดสอบความแข็งในการตรวจจับ ความหนาเพียงไนไตรด์หนาขึ้นก็บางลง โดยทั่วไปไม่เกิน 0.7 มม. ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ได้

3. การอบความร้อนเฉพาะที่

หากชิ้นส่วนที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนในท้องถิ่นต้องการความแข็งในท้องถิ่นสูง การอบชุบด้วยความร้อนแบบดับเฉพาะที่สามารถทำได้โดยใช้ความร้อนเหนี่ยวนำ เป็นต้น โดยปกติแล้วชิ้นส่วนดังกล่าวจะต้องทำเครื่องหมายตำแหน่งของการอบชุบด้วยความร้อนแบบดับเฉพาะที่และค่าความแข็งในท้องถิ่นบนภาพวาด และการทดสอบความแข็งของชิ้นส่วนควรดำเนินการในพื้นที่ที่กำหนด เครื่องมือทดสอบความแข็งสามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell เพื่อทดสอบค่าความแข็ง HRC หากชั้นชุบแข็งที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนนั้นตื้น สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell แบบผิวเผินเพื่อทดสอบค่าความแข็ง HRN