锐风分享硬度计在热处理行业的应用
时间：2015-11-03 阅读：792
热处理是提高还有保证机械产品质量及可靠性、提高了制造业市场竞争力的一个重要基础之一，其行业水平的高低对于制造业的发展起着举足轻重的作用。目前，我国的热处理行业除了少数厂家以外，总体的水平远远不能适应加入WTO后热处理行业面临的更激烈的市场竞争环境。在这其中，我国的热处理检测的设备更为落后。严重的限制和阻碍了工艺技术的发展和造成产品质量的不稳定，更重要的是不能有效的防止产品出现不必要的质量事故。下面锐风就机械零件、工模具热处理以后常用的硬度测试来举例。
硬度是用来衡量金属材料软硬的一个指标，硬度值实际上不是一个单位的物理量，它是表征着材料的弹性、塑性、形变、强化率、强度和韧性等一系列不同物理量组合的一种综合性能指标，一般可以认为硬度是指金属表面上不大体积内抵抗变形破裂的能力。采用便携式里氏硬度计进行硬度检测的实用价值在于不必破坏工件并可成批检验零件，已成为产品质量检查、制定合理工艺和分析产品质量的重要实验方法之一。
结构件及模具检测实际使用情况：
用里氏硬度计测试硬度主要分析、验证大型齿轴、内齿圈预处理工艺及渗碳淬火工艺的方法
1、预处理工艺后测试
这道工艺操作以后的质量直接影响渗碳工艺操作后齿轴、内齿圈的渗碳层硬度分布的均匀性、齿部的变形量。更重要的是芯部的强度(未渗层)。当用里氏硬度计测试齿轴的齿部以及柄部、内齿圈的外圆内径以及端面，如果发现测试的同一区域硬度高和低的相差较大，在审查仪表炉温、装炉方式、工艺冷却方式都是正常的前提条件下，就可以根据硬度值高低差值及分布的状况，推断出工件内组织存在着偏析或者带状组织。
如金相图片显示的是带状偏析因为用硬度法测试的实况是测试点在黑色的珠光体带硬度偏高，而在白色铁素体带硬度偏低。这种组织的缺陷在随后的渗碳淬火工艺操作当中是不可能消除的，而是被保留下来。一旦大型齿轴、内齿圈存在了这种组织缺陷，在装机使用的时候不仅会造成使用寿命短的问题，而且还常常造成重大设备事故。当我们通过测试硬度法可以推断出锻件中有这种带状偏析后，立即采用固溶处理工艺操作或其他消除带状偏析的工艺即可消除缺陷，从而防止了设备事故的发生、减少损失。
2、渗碳工艺后测试
这道工艺氏齿轴跟内齿圈的终热处理工艺，通常检验人员只会对试样测试HRC硬度然后再切开试样做金相分析：渗层马氏体级别、碳化物级别、形态分布、残余奥氏体量的形态、心部马氏体级别，然后再用显微硬度计测试渗层从表层至HV550硬度为深层深度以上操作作为终检。但是从现场发生齿轴早期失效断轴，齿部严重磨损的事故分析当中发现，实物的硬度低于了试样的硬度，尤其是常常出现在深层渗碳的时候，原因是实物齿轴、内齿圈跟试样不是在同块料上截取下来的，也不是在同一炉所做的预处理。这样在实物跟试样渗前原始组织不同，渗后的组织与硬度有一定差异，更主要的是在整个渗碳工艺操作中，由于工件的摆放及渗碳表面积巨大的差异(化学热处理吸收过程的相界面反应及主要因素中有一条渗入介质各组分的浓度与工件表面状态、表面形状、表面积大小及表面能量对化学热处理过程有极其重要的影响)把里氏硬度计测试出的硬度与试样上洛氏硬度计及显微硬度计测试出的硬度相比较、加之对试样渗层的金相组织分析结合起来，就可较快而准确的找出产生质量问题的原因。加之作必要的工艺调整，可在工件组装前就把事故隐患消除。
用里氏硬度计测试硬度来分析、验证中大型复杂结构模具工艺
这是一支用马氏体不锈钢制作而成的饲料模具，主要是用于生产饲料。模具上有10000～27000个孔，每小时有10吨的混合饲料粉状物从模孔区挤出成为颗粒状。所以环模质量跟使用寿命的关键控制点是环模上模孔区的硬度与渗层。
由于模具尺寸大，而且模孔是分布在外圆上，测试点是个曲面，孔与孔之间的间距一般有3～4mm，在这种条件下正好发挥了里氏硬度计的多样适用性与小巧携带方便的特点，能够准确的测试出模孔处实际的硬度。根据实测的硬度以及对试块所作的金相分析，可以更合理的修正和制定工艺，充分发挥材料潜力，提高使用寿命。如环模一小时出10吨饲料，当延长10小时使用寿命就可出100吨饲料，会给企业带来巨大的经济效益。
工模具失效分析中里氏硬度计的作用
材质5CrMnMo大型热锻模具在使用中常因为型腔早期磨损、塌陷而失效。
当用里氏硬度计对磨损区测试硬度的时候发现磨削的硬度值低于未使用前测试的硬度(38～42HRC)在32～34HRC范围。这就说明在红热的毛坯(>10000C)对于型腔加热的第二阶段(毛坯在型腔加热大体上可以分为四个阶段),受热量大约是在80%～85%时，因为模腔壁厚散热慢，某些点区的温度高达6500C以上。当模具型腔因传导受热后温度超过模具回火温度，模具在工作过程中是处在继续回火过程阶段，将继续发生组织与性能的变化，就造成了磨损区硬度值的降低而发生热磨损，就表明5CrMnMo这种热作模具钢不适宜做大型模具。当选用600～6500C温区内服役的热作模具如3Cr2W8V，3Cr3Mo3VNb这类热稳定性、热强性、屈服强度的热作模具钢比采用5CrMnMo更适宜。
在中国这个工业化进程还远远没有完成的情况下，迫切地需要努力缩短跟*制造水平的差距，作为企业必须从战略高度上来认识到热处理行业，不仅从设备、工艺，尤其是在检测设备急需要不断吸取国内外新技术，更加要看在热处理企业中实际生产应用的情况。这才是一个非常明智的举措，因为在加入了WTO后按世贸规则有五年过渡期，对我国制造业来说，这是一个非常关键的时期，之所以说是关键是因为过渡期后我国制造业企业基本上将处于国外大公司同等竞争地位，而且在这过渡期当中，我们尚可充分准备提升竞争力，所以这是对企业非常紧迫的要求。
上海锐风仪器制造有限公司是一家专业制造生产及销售为一体的企业 主营产品：粘度仪、取芯机、恒温水箱、抗渗仪、抽提仪、砂当量、液压脱模器、延伸度仪、沥青搅拌机、烘箱、低温水箱、运动粘度计、道路粘度计、克利夫兰闪点仪本企业设在了素有大都市之称的——上海。公司始终一如既往地着力关注于产品的质量，产品的性价比，客户的要求，以及产品的创新性，实用性，方便性。优良的经营理念蜚声于整个行业领域，同时，优良的品质，低廉的价格，良好的服务，热情的工作态度赢得了广大新老客户的青睐和信任。