模具材料,如何测量模具的渗氮层或氮碳共渗层?
(1)化学腐蚀法由于氨化层的结构与芯部不同,化学腐蚀后,在显微镜下可以清楚地看到分割线,可以分辨出扩散层。根据不同的材料,可以选择不同的试剂进行蚀刻。一般有以下三种常用的效果较好的试剂。
①2%~4%硝酸酒精溶液是一种常用试剂,适用于钢铁材料的渗氙层。蚀刻后,氨化物层和核心结构具有明显的层,表面氙化物层为白色,过渡层为深黑色,核心结构为灰色。
(②硫酸铜和盐酸的水浴液或酒精的水溶液的成分为硫酸铜49、盐酸20ML、水20ML或酒精100ML,使用时,将棉花轻磨或多次抛光,以增加渗氙层与苾部之间对比度,使渗氨层与芯部之间的边界非常清晰,类似于一条线,便于测量渗层的深度。
➂硒酸盐酸酒精溶液由3ML硒酸、20ML盐酸和100ML酒精组成。适用于各种钢铁材料的氨化层,能清楚地显示其氮化层的分界线,但不蚀刻基体,基体结构不能暴露。
(2)热处理
①淬火法由于氨的渗入,降低了氙化层的相变温度,可将试样加热到750~780℃进行淬火,可使渗氨层中的奧民体发生相变,渗氨层与芯部之间可形成明显的含氨马氏体带。该带白色明亮,可将渗氨层与芯部基体分开。渗氨层的深度是从表面到含氨白色马氏体带的垂直深度。
②回火法适用于铁素体基低碳钢、灰铸铁和球墨铸铁渗氨,层深度的显示和测量。氮化后的试样再加热至300℃,保温1~2H,然后在炉中冷却,使溶解在铁素体中的氨固体析出针状Y“相。从表面到针状氨化物消失的垂直距离是氨化物层的深度。
(3)显微硬度法从表面开始,每隔一定时间沿试样垂直方向测星显微硬度。测星到高出村底30~50HV处的距离作为氮化物层的深度。用规定载荷为100克的维氏压头进行测试。用这种方法测得的氨化层深度是准确的,但操作起来比较困难。
在加工厂加热到300~℃,使打磨的表面氧化,染成不同的颜色。如氨化物扩散层为蓝紫色,中心为淡黄色(3)热染法:将打磨干净的样品研磨面朝上放在电热板上,颜色清晰。在光学显微镜下,两者分界线明显,便于测量。
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