GB/T 11354- 2005 6.1,6.2,6.3 钢铁零件 渗氮层深度测定和金相组织检验
发表时间:2025-07-22
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GB/T 11354 - 2005 在钢铁零件渗氮处理质量把控领域占据重要地位,其详细规定了渗氮层深度测定方法以及金相组织检验的要求,为保障渗氮工艺质量和钢铁零件性能提供了坚实依据。
渗氮层深度测定
硬度法
硬度法依据渗氮层与基体间显著的硬度差异特性来测定渗氮层深度。在本标准里,选用维氏硬度测试,试验力严格设定为 2.94N(0.3KGF)。操作时,从试样表面起始测量维氏硬度,直至抵达比基体维氏硬度值高 50HV 的位置,此位置与试样表面的垂直距离即为渗氮层深度。针对碳钢或低碳低合金钢制件这类渗氮层硬度变化相对平缓的钢件,考虑其独特的硬度过渡特征,渗氮层深度可从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度值高 30HV 处。该方法凭借量化的硬度数据来确定渗氮层深度,结果精准度高,尤其适用于对渗氮层深度精度要求严苛、硬度变化规律明晰的钢铁零件。不过,在实际操作中,必须严格遵循规定试验力进行测试,以确保硬度数据的准确性,进而保障渗氮层深度测定结果可靠。
金相法
金相法借助金相显微镜,通过观察渗氮层与基体组织的微观结构差异来测定深度。将随炉试样进行侵蚀处理后,在放大 100 倍或 200 倍的显微镜下,从试样表面沿垂直方向测量至与基体组织呈现明显分界处的距离,此距离即为渗氮层深度。金相法的优势在于能够直观展现渗氮层的微观结构,诸如化合物层、扩散层等清晰可见,不仅可测定深度,还能全面观察渗氮层的金相组织,便于判断是否存在疏松、脉状氮化物等缺陷,有助于对渗氮工艺质量进行综合评估。然而,该方法对操作人员的经验和技能要求颇高,在显微镜下精准判断渗氮层与基体的分界需要丰富的实践经验,并且它无法像硬度法那样给出量化的硬度变化曲线。金相组织检验
渗氮前原始组织检验
渗氮前原始组织状态对渗氮效果有着关键影响。标准依据原始组织中游离铁素体的含量以及索氏体的形态,将其分为 5 个级别。一般工件要求原始组织达到 1 - 3 级为合格,重要工件则需达到 1 - 2 级。同时规定,表层 5mm 内不允许有 5%(体积分数)游离铁素体存在,原始组织中铁素体体积分数不得超过 15%,并且不允许出现粗大索氏体和脱碳层。检验时,在显微镜下放大 500 倍,参照原始组织级别图进行评定。
渗氮层金相组织检验
1.渗氮层脆性检验:渗氮层脆性关乎零件的使用性能。标准依据维氏硬度压痕边角的完整程度和破碎状况,将渗氮层脆性划分为 5 个级别。测定脆性的试样,渗氮前表面粗糙度要求 Ra 不大于 0.25 - 0.63μm 。
2.渗氮层疏松检验:渗氮层疏松是常见缺陷,在显微镜下放大 500 倍进行检验,选取疏松最为严重的部位,参照渗氮层疏松级别图进行评定。一般零件 1 - 3 级为合格,重要零件 1 - 2 级为合格。渗氮层疏松会对零件的耐磨性能和抗腐蚀性能产生不利影响。
3.渗氮扩散层中脉状氮化物检验:脉状氮化物的存在对零件性能也有影响。同样在显微镜下放大 500 倍,对扩散层中脉状氮化物进行观察和评定,共分为 5 个级别 。
GB/T 11354 - 2005 通过对渗氮层深度测定和金相组织检验的详细规范,为钢铁零件渗氮处理提供了全方位的质量检测依据,在实际生产中,严格按照标准执行,有助于提升渗氮处理后钢铁零件的质量,满足不同领域对钢铁零件性能的需求。