Page 24 - 理化检验-物理分册2022年第七期

冉 玲, 等: 渗碳和碳氮共渗淬火硬化层深度的测定精度影响因素

图 7 试样线切割并磨制后的硬度测试结果
表 2 试样线切割 CHD 检测结果 mm 于高精度、 低粗糙度工件的生产过程中。将上述3个
试样编号 CHD 试样再使用磨床进行加工, 3 个试样分别被磨掉约
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1 3.700 3.698 3.649
1mm 后, 1 , 2 , 3 试样的平均厚度分别为 22.93 ,
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2 2.038 2.161 2.047
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# 21.81 , 20.60mm ; 经过水砂磨抛后, 1 , 2 , 3 试样分
3 4.755 4.694 4.609
别被磨掉了0.04 , 0.03 , 0.05mm 。 9 位检测人员分别

2.2.3 磨床加工对检测试样 CHD 的影响 对这3个试样进行硬度测试, 结果如图8所示。
磨削加工 [ 8 ] 是一种重要的加工工艺, 被广泛应用

图 8 试样经磨床加工后的硬度测试结果

与其他加工工艺相比, 磨削加工会切除单位体 3 个试样分别用砂轮 磨 掉 约 0.2 mm 后, 1 ,
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积材料, 此时需要非常高的能量输入, 这些能量几乎 2 , 3 试 样 的 平 均 厚 度 分 别 为 22.72 , 21.61 ,
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全部转化为热量集中在磨削区内, 导致磨削区的温 20.39mm ; 又经过水砂磨抛后, 分别对这 3 个试样
度升高。磨削时切削层较薄, 磨削速率高, 磨粒经过 进行硬度测试, 结果如图 9 所示。
切削区的时间极短, 热量来不及向工件深处传递而 磨床加工试样经砂轮打磨及水砂磨抛后, CHD

聚集在工件表层, 形成局部高温导致磨削点的瞬时 检测 结 果 均 符 合 GB / T 9450 — 2005 的 要 求 ( 见
表 4 )。
高温变化可达 1000 ℃ 左右, 导致被磨工件表层发
生不均匀的退火现象。当磨削温度较高时, 零件表 3 综合分析
层显微组织发生变化, 甚至出现磨削烧伤 [ 9 ] 。 CHD
对检测人员和几种机械加工方式进行分析研究
检测对这一现象进行了验证, 显示磨削加工的试样
的结果表明: 检测人员对相同材料重复试验结果的
CHD 检测结果与砂轮切割和线切割试样 CHD 检
一致性合格, CHD 检测结果均符合良好值, 而砂轮

测结果 相 比 变 小 且 不 均 匀, 不 符 合 GB / T9450 —
切割、 磨床、 线切割等几种机械加工方式对 CHD 检
2005 的要求( 见表 3 )。
测结果影响较大。经过试验研究及数据分析, 发现
表 3 磨床加工试样 CHD 检测结果 mm
不同机械加工方式对检测结果的影响程度各不相
试样编号 CHD
同, 其中磨床加工对试样 CHD 检测结果的影响显
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1 3.493 3.275 3.597
著, 由于经磨床加工后试样表面会产生软层, 从而使
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2 1.601 1.752 1.956
# 得 显微硬度有加工软化现象, 经研究表明磨床加工
3 4.440 4.619 4.598
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