熒光磁粉探傷機熱處理是提高和保證機械產品質量及可靠性、提高制造業市場競爭力的重要基礎之一，其行業水平的高低對制造業發展起著舉足輕重的作用。目前，我國的熱處理行業除了少數廠家外，總體水平遠不能適應加入WTO后熱處理行業面臨的更激烈的市場競爭環境。在這其中，我國的熱處理檢測設備更為落后。嚴重的限制和阻礙了工藝技術的發展和造成產品質量的不穩定，更重要的是不能有效的防止產品出現不必要的質量事故。下面我就機械零件、工模具熱處理后最常用的硬度測試來舉例。

硬(ying)(ying)度是衡(heng)量(liang)金(jin)屬材料軟(ruan)硬(ying)(ying)的一(yi)個指(zhi)標(biao)，硬(ying)(ying)度值(zhi)實際上不是一(yi)個單位的物理(li)(li)(li)量(liang)，它是表(biao)征著(zhu)材料的彈性(xing)、塑性(xing)、形(xing)(xing)變、強化率、強度和韌(ren)性(xing)等一(yi)系列不同(tong)物理(li)(li)(li)量(liang)組合的一(yi)種綜合性(xing)能指(zhi)標(biao)，一(yi)般可(ke)以認為硬(ying)(ying)度是指(zhi)金(jin)屬表(biao)面(mian)上不大(da)體積內抵(di)抗變形(xing)(xing)破(po)(po)裂的能力。采用(yong)便(bian)攜式里氏(shi)硬(ying)(ying)度計進行硬(ying)(ying)度檢(jian)(jian)測的實用(yong)價值(zhi)在于不必破(po)(po)壞工件(jian)并可(ke)成(cheng)批檢(jian)(jian)驗零件(jian)，已成(cheng)為產(chan)品質量(liang)檢(jian)(jian)查、制(zhi)定合理(li)(li)(li)工藝和分析產(chan)品質量(liang)的重要實驗方法之一(yi)。

小編一直工作在熱處理的生產現場，根據對里氏硬度計的使用狀況與使用方式，小編(bian)認為里氏硬度計是壓入和回跳硬度值組合的一種測試方式，從結構上有它獨特而又廣泛的實用性，尤其是測試大中型尺寸而且形狀復雜的工件及工模具的硬度值與失效分析，具有其他類型硬度計不可替代的優勢。

結構(gou)件(jian)及(ji)模具(ju)檢測實際使用情況：

一、用(yong)里氏(shi)硬(ying)度計測試硬(ying)度來分(fen)析、驗(yan)證(zheng)大型齒軸、內(nei)齒圈(quan)預處理(li)工藝及滲碳(tan)淬(cui)火工藝的方法：

1、預處理(li)工藝后測試

這(zhe)道工(gong)(gong)藝操作(zuo)后的(de)(de)(de)質量直接(jie)影(ying)響滲(shen)碳工(gong)(gong)藝操作(zuo)后齒(chi)軸、內(nei)齒(chi)圈滲(shen)碳層硬(ying)度(du)分布的(de)(de)(de)均勻(yun)性、齒(chi)部(bu)的(de)(de)(de)變形量。更(geng)重要的(de)(de)(de)是芯部(bu)的(de)(de)(de)強度(du)（未滲(shen)層）。當(dang)用(yong)里氏硬(ying)度(du)計測試齒(chi)軸的(de)(de)(de)齒(chi)部(bu)及(ji)(ji)柄部(bu)、內(nei)齒(chi)圈的(de)(de)(de)外圓(yuan)內(nei)徑(jing)及(ji)(ji)端(duan)面，如果發(fa)現(xian)測試的(de)(de)(de)同一區域(yu)硬(ying)度(du)最(zui)高和(he)最(zui)低(di)的(de)(de)(de)相差較大，在(zai)審查(cha)儀(yi)表爐(lu)溫、裝爐(lu)方式(shi)、工(gong)(gong)藝冷卻方式(shi)都正常的(de)(de)(de)前提(ti)條件下，就(jiu)可根據硬(ying)度(du)值高低(di)差值及(ji)(ji)分布的(de)(de)(de)狀況，推斷(duan)出工(gong)(gong)件內(nei)組(zu)織存(cun)在(zai)著(zhu)偏析或帶狀組(zu)織。如金(jin)相圖(tu)片(pian)顯示(shi)的(de)(de)(de)帶狀偏析

因為用(yong)硬度法(fa)測(ce)試的實況是(shi)(shi)測(ce)試點在(zai)(zai)黑(hei)色的珠光體帶硬度偏(pian)(pian)高，在(zai)(zai)白色鐵素體帶硬度偏(pian)(pian)低。這(zhe)種(zhong)組(zu)織缺(que)陷(xian)在(zai)(zai)隨后(hou)的滲碳淬火工藝(yi)操作中是(shi)(shi)不(bu)可(ke)(ke)能消(xiao)除，而是(shi)(shi)被保留下(xia)來(lai)。一旦大型(xing)齒軸(zhou)、內齒圈存在(zai)(zai)這(zhe)種(zhong)組(zu)織缺(que)陷(xian)，在(zai)(zai)裝(zhuang)機(ji)使(shi)用(yong)時(shi)不(bu)僅會造成使(shi)用(yong)壽命短的問題，而且(qie)常造成重(zhong)大設備事故。當我們通過(guo)測(ce)試硬度法(fa)可(ke)(ke)推(tui)斷(duan)出(chu)鍛件中有這(zhe)種(zhong)帶狀偏(pian)(pian)析后(hou)，立即采用(yong)固溶處理工藝(yi)操作或其他消(xiao)除帶狀偏(pian)(pian)析的工藝(yi)即可(ke)(ke)消(xiao)除缺(que)陷(xian)，從而防止設備事故的發生、減少損(sun)失。

2、滲透檢測線滲碳工藝后測試

這道工藝氏齒(chi)軸與(yu)內齒(chi)圈的最(zui)終熱處理(li)工藝，通常檢驗人(ren)員只對試(shi)樣測試(shi)HRC硬度(du)，

然后再切開試(shi)樣做金相分(fen)(fen)析(xi)：滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)馬氏(shi)(shi)體(ti)級(ji)別、碳化物級(ji)別、形(xing)(xing)態分(fen)(fen)布、殘(can)余奧氏(shi)(shi)體(ti)量(liang)形(xing)(xing)態、心部(bu)馬氏(shi)(shi)體(ti)級(ji)別，再用顯微(wei)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)測試(shi)滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)從(cong)表層(ceng)至HV550硬(ying)度(du)(du)(du)為深層(ceng)深度(du)(du)(du)以上(shang)(shang)操作(zuo)作(zuo)為終檢。但從(cong)現(xian)場發生齒(chi)軸(zhou)早期失(shi)效斷軸(zhou)，齒(chi)部(bu)嚴重磨損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事故分(fen)(fen)析(xi)中發現(xian)，實(shi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)低于試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)，尤其常常出現(xian)在深層(ceng)滲(shen)(shen)(shen)碳時，原(yuan)因(yin)(yin)是(shi)實(shi)物齒(chi)軸(zhou)、內齒(chi)圈與試(shi)樣不是(shi)同(tong)(tong)塊料上(shang)(shang)截取下(xia)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也不是(shi)同(tong)(tong)一(yi)(yi)爐所(suo)做的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預處理(li)。這樣在實(shi)物與試(shi)樣滲(shen)(shen)(shen)前原(yuan)始(shi)組織(zhi)不同(tong)(tong)，滲(shen)(shen)(shen)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)與硬(ying)度(du)(du)(du)有一(yi)(yi)定差異，更主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)在整(zheng)個(ge)滲(shen)(shen)(shen)碳工(gong)藝操作(zuo)中，由(you)于工(gong)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擺放及(ji)滲(shen)(shen)(shen)碳表面(mian)積(ji)巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異（化學(xue)熱(re)處理(li)吸收(shou)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相界面(mian)反應及(ji)主要(yao)因(yin)(yin)素中有一(yi)(yi)條滲(shen)(shen)(shen)入介質(zhi)各組分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)(du)與工(gong)件表面(mian)狀態、表面(mian)形(xing)(xing)狀、表面(mian)積(ji)大小及(ji)表面(mian)能量(liang)對(dui)化學(xue)熱(re)處理(li)過程有極(ji)其重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響）把里氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)測試(shi)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)與試(shi)樣上(shang)(shang)洛氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)及(ji)顯微(wei)硬(ying)度(du)(du)(du)計(ji)測試(shi)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)相比較、加之(zhi)(zhi)對(dui)試(shi)樣滲(shen)(shen)(shen)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金相組織(zhi)分(fen)(fen)析(xi)結合起來(lai)(lai)，就(jiu)可(ke)較快(kuai)而(er)準確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)找出產生質(zhi)量(liang)問題的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)。加之(zhi)(zhi)作(zuo)必(bi)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝調整(zheng)，可(ke)在工(gong)件組裝前就(jiu)把事故隱患消(xiao)除。

二、用(yong)里氏硬度計測試(shi)硬度來(lai)分析、驗證中大(da)型復雜結構模(mo)具工藝

這是(shi)(shi)一支(zhi)用馬氏(shi)體不(bu)銹鋼所制(zhi)作的飼(si)料模(mo)(mo)具，主要用于(yu)生產飼(si)料。模(mo)(mo)具上(shang)有(you)10000～27000個孔(kong)，每(mei)小時(shi)有(you)10噸的混合飼(si)料粉狀物從模(mo)(mo)孔(kong)區擠出成為(wei)顆(ke)粒狀。所以(yi)環模(mo)(mo)質(zhi)量與(yu)使用壽(shou)命的關鍵(jian)控制(zhi)點(dian)是(shi)(shi)環模(mo)(mo)上(shang)模(mo)(mo)孔(kong)區的硬度(du)與(yu)滲層。以(yi)下是(shi)(shi)模(mo)(mo)孔(kong)磨損的實物圖片：

由于模(mo)具(ju)尺寸(cun)大，而且(qie)模(mo)孔分(fen)(fen)布在外圓上(shang)，測試點是個曲面，孔與(yu)孔之間的(de)(de)(de)間距一般(ban)有3～4mm，在這種條件(jian)下正好(hao)發(fa)揮(hui)了里(li)氏硬度(du)計的(de)(de)(de)多樣適用(yong)性與(yu)小(xiao)巧攜帶(dai)方(fang)便的(de)(de)(de)特(te)點，能夠(gou)準確的(de)(de)(de)測試出(chu)模(mo)孔處實際硬度(du)。根據實測的(de)(de)(de)硬度(du)以及對試塊所作的(de)(de)(de)金相分(fen)(fen)析，可更合(he)理的(de)(de)(de)修正和(he)制定工(gong)藝(yi)，充分(fen)(fen)發(fa)揮(hui)材料潛(qian)力，提高使用(yong)壽命。如環模(mo)一小(xiao)時出(chu)10噸(dun)飼料，當延(yan)長10小(xiao)時使用(yong)壽命就可出(chu)100噸(dun)飼料，會給企業帶(dai)來巨大的(de)(de)(de)經濟效益(yi)。

三、工模(mo)具失(shi)效分(fen)析中里氏硬(ying)度(du)計的作用

材質(zhi)5CrMnMo大型熱鍛模具在使用(yong)中常因為型腔早期磨(mo)損、塌(ta)陷(xian)而失效。

當用里(li)氏(shi)硬(ying)度(du)計對磨損區(qu)測(ce)試硬(ying)度(du)時發現(xian)磨削(xue)的(de)硬(ying)度(du)值(zhi)低于未使用前測(ce)試的(de)硬(ying)度(du)（38～42HRC）在(zai)32～34HRC范圍。這(zhe)就(jiu)說明(ming)在(zai)紅(hong)熱(re)的(de)毛坯（>10000C）對型(xing)腔(qiang)(qiang)(qiang)加熱(re)的(de)第二階(jie)段（毛坯在(zai)型(xing)腔(qiang)(qiang)(qiang)加熱(re)大(da)體可(ke)分為四個階(jie)段）,受熱(re)量大(da)約在(zai)80％～85％時，因(yin)模(mo)腔(qiang)(qiang)(qiang)壁厚散熱(re)慢(man)，某些點區(qu)溫(wen)(wen)度(du)高達6500C以上。當模(mo)具型(xing)腔(qiang)(qiang)(qiang)因(yin)傳導受熱(re)后溫(wen)(wen)度(du)超過(guo)模(mo)具回火溫(wen)(wen)度(du)，模(mo)具在(zai)工作(zuo)過(guo)程中是處在(zai)繼續(xu)回火過(guo)程階(jie)段，將繼續(xu)發生組織與性(xing)能的(de)變(bian)化，就(jiu)造(zao)成(cheng)了磨損區(qu)硬(ying)度(du)值(zhi)的(de)降低而發生熱(re)磨損，就(jiu)表明(ming)5CrMnMo這(zhe)種熱(re)作(zuo)模(mo)具鋼(gang)不適宜做大(da)型(xing)模(mo)具。當選用600～6500C溫(wen)(wen)區(qu)內服(fu)役(yi)的(de)熱(re)作(zuo)模(mo)具如3Cr2W8V，3Cr3Mo3VNb這(zhe)類熱(re)穩定性(xing)、熱(re)強(qiang)性(xing)、屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)的(de)熱(re)作(zuo)模(mo)具鋼(gang)比采用5CrMnMo更適宜。

在中國(guo)這個(ge)工(gong)業(ye)(ye)化進程還遠沒有(you)完成的情況(kuang)下，迫切(qie)需(xu)要(yao)(yao)努力(li)縮短與國(guo)際先(xian)進制造(zao)水平的差距，作為企(qi)業(ye)(ye)必須從戰略(lve)高度上來(lai)認識到熱(re)處理行業(ye)(ye)，不僅(jin)從設備(bei)、工(gong)藝，尤其是(shi)檢(jian)測設備(bei)急需(xu)要(yao)(yao)不斷吸取國(guo)內外新技(ji)術，更要(yao)(yao)看在熱(re)處理企(qi)業(ye)(ye)中實(shi)際生產應用的情況(kuang)。這才是(shi)一個(ge)非常明(ming)智的舉措(cuo)，因(yin)為在加入WTO后(hou)(hou)按(an)世貿規則有(you)五年(nian)過(guo)渡(du)期(qi)(qi)，對我(wo)國(guo)制造(zao)業(ye)(ye)而言，這是(shi)一個(ge)非常關鍵的時期(qi)(qi)，之所(suo)以說是(shi)關鍵是(shi)因(yin)為過(guo)渡(du)期(qi)(qi)后(hou)(hou)我(wo)國(guo)制造(zao)業(ye)(ye)企(qi)業(ye)(ye)基(ji)本上將(jiang)處于國(guo)外大公(gong)司(si)同等(deng)競(jing)爭地位(wei)，而且在這過(guo)渡(du)期(qi)(qi)中，我(wo)們(men)尚可充分準(zhun)備(bei)提(ti)升競(jing)爭力(li)，所(suo)以這是(shi)對企(qi)業(ye)(ye)非常緊迫的要(yao)(yao)求。

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