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上海量博實業(yè)有限公司
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非破壞檢測表面熱處理的淬火質(zhì)量[CHD/NHD/SHD/FHD/硬度]
2020-3-9 閱讀(4940)
行業(yè)需求
材料為了提供具有所需強(qiáng)度,、形狀和表面質(zhì)量,，必須進(jìn)行表面熱處理和機(jī)械加工工藝,。通過表面淬火硬化,，滲碳,、感應(yīng)淬火或氮化來硬化材料的表面將增加表面耐磨性，疲勞強(qiáng)度,，耐腐蝕性和抗摩擦性能,，而不會損害材料的整體韌性。通常,，當(dāng)進(jìn)行表面淬火硬化處理時,，工件已經(jīng)成型或銑削為其成品形狀。因此,，通常必須隨后去除由于硬化熱處理而不可避免的淬火變形,。而首要任務(wù)就是確定工件在淬火后的質(zhì)量狀態(tài)特征。
從左到右,，三種重要的表面淬火硬化方法,，分別是表面滲碳淬火硬化，滲氮氮化處理和感應(yīng)淬火硬化
表面淬火硬化工件關(guān)鍵的質(zhì)量特征是硬化深度,，即感應(yīng)淬火后的表面硬化深度（SHD）,，滲碳后的表面滲碳硬化深度（CHD），滲氮后的滲氮氮化硬度深度（NHD）,， 以及例如在激光淬火硬化之后的熔合硬度深度（FHD）,。此外，表面和整個表層的硬度和殘余應(yīng)力值,，甚至硬度和殘余應(yīng)力的深度分布曲線也很重要,，以確保此類工件的質(zhì)量。實驗室通常確定鐵質(zhì)材料的質(zhì)量相關(guān)材料特性,。
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| 常規(guī)實驗室破壞式CHD測量示例,，帶有硬度梯度評價曲線 | |
但是，當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)具有高度自動化的特點,，這就是為什么也有必要使質(zhì)量檢查自動化,。原材料，半成品和終產(chǎn)品的質(zhì)量特征不僅應(yīng)在材料實驗室中確定,，而且還應(yīng)與生產(chǎn)平行或嵌入生產(chǎn)中,。關(guān)鍵的材料特性應(yīng)連續(xù)且完整地記錄下來，以監(jiān)視甚至控制制造過程,，從而在質(zhì)量,、效率和成本方面優(yōu)化它們。這些目標(biāo)只能通過應(yīng)用適當(dāng)?shù)臒o損檢測（NDT）方法來實現(xiàn),。
應(yīng)用技術(shù)
經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)試后,，所有這些材料參數(shù),，如感應(yīng)淬火后的表面硬化深度（SHD），滲碳后的表面滲碳硬化深度（CHD）,，滲氮后的滲氮氮化硬度深度（NHD）,， 以及例如在激光淬火硬化之后的熔合硬度深度（FHD），都可以通過我們上海量博實業(yè)總代理的德國Fraunhofer IZFP研制的3MA微磁綜合無損測試技術(shù)非破壞地確定,。3MA是四種微磁方法井然有序地技術(shù)組合,，分別是巴克豪森噪聲（BN），切向磁場強(qiáng)度的諧波分析（HA）,，多頻渦流分析（EC）和增量磁導(dǎo)率（IP）,。下圖顯示了CHD和SHD校準(zhǔn)結(jié)果。對于所有表面淬火硬化熱處理機(jī)制,，3MA測試系統(tǒng)不僅可以無損傷地確定淬火硬化深度,，而且還可以確定表面硬度，芯部硬度以及兩者之間的一系列剖面梯度硬度值,。
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| 熱處理淬火硬化深度的標(biāo)定結(jié)果：（a）表面硬化深度（CHD）和（b）表面硬化深度（SHD） | |
通過對未在這些校準(zhǔn)中使用的零件進(jìn)行驗證測量,，可以確定RMSE值，即滲碳層深度CHD的非破壞性和破壞性測量數(shù)據(jù)之間的平均偏差為0.07 mm,，SHD為0.13 mm。先前已經(jīng)描述了使用3MA測定熔合硬度深度FHD的應(yīng)用,。3MA用于確定NHD的結(jié)果尤其令人印象深刻,，例如在活塞環(huán)中。氮化層深度NHD的典型值在60至100 um之間,。已發(fā)現(xiàn),，對于用3MA非破壞方式測定的氮化硬度深度NHD值，其重現(xiàn)性優(yōu)于通過金相研究（Nht700試驗）確定的值,。
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| 3MA用于非破壞檢測表面熱處理的淬火質(zhì)量[CHD/NHD/SHD/FHD/硬度]的零件示例 | ||
以前,，NDT技術(shù)幾乎專門用于缺陷檢測，以防止安全相關(guān)結(jié)構(gòu)投入使用后發(fā)生災(zāi)難性故障,。 但是,，如今無損檢測的作用已經(jīng)擴(kuò)展，它涵蓋了產(chǎn)品生命周期的所有階段,，從原材料到生產(chǎn)到運營,，處置和回收再利用。
同時,，NDT無損檢測在生產(chǎn)中的應(yīng)用已成為現(xiàn)代工業(yè)中*的部分,，從微觀結(jié)構(gòu)，條件和性能方面表征材料是當(dāng)今生產(chǎn)集成無損檢測技術(shù)的重要任務(wù),。在這種情況下,，本文所提的3MA“微磁”方法（微磁,、多參數(shù)、微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力分析）可能是此類技術(shù)的突出代表,。3MA微磁綜合無損測試技術(shù)可對所有鐵磁材料進(jìn)行非破壞性表征,，從而在微觀水平上顯示出與微結(jié)構(gòu)的磁相互作用和應(yīng)力。
在3MA無損測試技術(shù)的應(yīng)用中,，四種微磁方法的組合對于獲得正確和可靠的結(jié)果至關(guān)重要,。這種方法，也促使3MA技術(shù)在研究和工業(yè)領(lǐng)域中被廣為接受,。更多資訊,，可聯(lián)系上海量博實業(yè)或瀏覽3MA系列產(chǎn)品信息。
