轴承渗氮要求及检验方法

十三、钢铁零件渗氮(氮化）后的硬度及厚度检测方法：----随着工业的发展，渗氮处理被更多的应用到各行各业，对渗氮处理的检测要求也日益提高。

下面为您简单阐述钢铁零件渗氮处理后的硬度及厚度检测。

----渗氮（气体渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、辉光离子氮化）零件的主要技术要求是有效渗氮层深度，表面硬度和局部硬度。

某些零件还有渗氮层脆性等级评定要求，完成以上要求，都需显微维氏硬度检测进行测定。

----渗氮层从金相组织划分，包括从最外层化合物层（白亮层）到扩散层与基体组织明显分界处为止的深度。

显微维氏硬度检测，依据从工件表面测至与基体有明显界定硬度值处的垂直距离。

----渗氮层深度以字母DN表示。

渗氮层深度硬度检测方法：1、试样的准备a、试样应从渗氮零件上切取，如工件不能破坏，也可用与零件相同材料和相同处理工艺的小试样切取后检测。

b、试样切取时要注意，应垂直渗氮层表面取样（详见金相试样取样方法），取样后进行必要的磨抛处理，在磨抛过程中应注意冷却，不能使工件过热，边缘不要出现倒角等。

c、检查渗氮层脆性的试样，表面粗糙度要求>Ra0.25-0.63um，但不允许把表面化合物层磨掉。

2、检测a、根据国标规定，一般选用显微硬度计，检测力通常选用0.3--1KG，从试样表面测至比基体维氏硬度值高50HV 处的垂直距离为渗氮层厚度。

（通常采用梯式硬度测法，即从试样表面开始，每间隔一定距离打一点）b、基体硬度的取点与测定，一般在3倍左右渗氮层深度的距离处测得的硬度值(至少取3点，平均值)做为基体硬度值。

c、对于渗氮层硬度变化很平缓的钢种，（如碳钢、低碳合金钢制件），其渗氮层深度可以从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度高30HV处。

d、当渗氮层深度有的特别浅，有的则较深时，检测力可以在0.2KG范围内选择(并注明，如HV0.2)e、结果的表示，渗氮层深度用字母DN表示，深度以毫米计，取小数点后两位。

（如：0.35DN 300HV0.3，表示渗氮层厚度为0.35mm，界限硬度值为300HV，检测力为0.3KG）。

➢心部硬度
在氮化处理前零件经受调质处理，零件硬度为HV200～ 300，为回火索氏体组织，经氮化处理后，心部还具有良 好的综合机械性能。
钢渗氮技术及检验
渗氮钢及预先热处理
氮化钢的合金化
➢合金元素与钢的氮化工艺
氮化工艺的要求：
• 氮化表面的高硬度； • 氮化表面的脆性满足要求； • 获得足够深的氮化层深度； • 尽可能缩短氮化时间。
➢ 当氮达到α-Fe的饱和浓度后，便与氮化物形成元素发 生作用，按照氮与合金元素亲和力的强弱，依次形成 氮化物。例如38CrMoAlA，先形成极为弥散的氮化铝， 然后形成氮化钼，最后形成氮化铬。
➢ 合金元素与氮的亲和力越大，所形成的氮化物越稳定， 熔点、硬度也越高。
➢ 氮化物的稳定性按下列次序降低，即Ti、Al、V、Nb、 W、Mo、Cr、Mn、Fe的氮化物。
• 软氮化方法分为气钢体渗氮软技术氮及化检验和液体软氮化两大类。
氮化工艺方法
• 软氮化
– 常用的共渗介质有尿素、甲酰胺和三乙醇胺，它们在软氮化温度 下发生热分解反应，产生活性碳、氮原子。活性碳、氮原子被工 件表面吸收，通过扩散渗入工件表层，从而获得以氮为主的碳氮 共渗层。气体软氮化温度常用560-570℃，因该温度下氮化层硬 度值最高。氮化时间常为2-3小时，因为超过2.5小时，随时间延 长，氮化层深度增加很慢。
0率.0视2～流0量.2的m大/m小，与其温性度质的极高硬低H而v 1有00所0改～变12，00流，量又愈极大脆则，分NH解3度之愈分低解，
流量愈小则分解率愈高，温度愈高分解率愈高，温度愈低分解率亦
愈低，NH3气在570℃时经热分解如下：
•
NH3 →〔N〕Fe + 3/2 H2
• 经 渗分氮解，出一来般的缺N点，为随硬而化扩层散薄进而入氮钢化的处表理面时形间成长。。相的Fe2 - 3N气体

文件编号
版本号
第1版
标题
生效日期
轴承碳氮共渗技术条件
页数
共2页
第1页
一、质量项目及要求
1、硬度：60-65HRC；
2、渗层深度：热处理后渗层深度≥0.40mm，磨工成品应留渗层深度≥0.10mm；
3、热处理表面粗大碳氮化合物深度≤0.10mm；测量方法按本技术条件典型碳氮共渗金相图片的图1执行。磨工成品磨加工面不允许有粗大碳氮化合物，非磨加工面允许粗大碳氮化合物深度≤0.10mm；
三、典型碳氮共渗金相图片
文件编号技术条件
页数
共2页
第2页
图1：碳氮共渗渗层深度、表面粗大图2：碳氮共渗表面组织合格
深度和表面组织合格
图3：碳氮共渗表面组织不合格
编制：
审核：
批准：
4、表面组织按本技术条件典型碳氮共渗金相图片进行评定，图1和图2合格、图3不合格。热处理后表面组织的评定以表面向内0.1mm后的视场为准；
5、其他要求暂参考执行GB/T34891；
二、渗层深度检测方法
1、渗层深度判定以金相观察法为主，当双方出现争议时，再使用硬度梯度法进行最终判定；
2、硬度梯度判定方法：在1公斤测力下检测维氏硬度，以表面到大于心部20HV的垂直距离计算碳氮共渗层深；

温州人本汽车轴承股份有限公司检测报告
型号/规格6205P54/02(80000050)
批号2CZ141226N25KD
车削单位超海
热处理单位温州为尚
检测项目硬度、金相
批准人张纯志
核验员李芸
检测员张艳红
报告日期2015年1月5日
本次检测所依据的技术规范（代号、名称）：
1、GB/T230.1-2009《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》
2、JB/T1255-2014《滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》
3、GB/T13298-1991《金属显微组织检验方法》
检测结论：
1、硬度检测
序
实测值
号
161.361.661.2
261.661.261.6
361.561.361.7
461.461.461.4
561.361.461.3
6
7
8
控制标准:61-64
判定结果：合格
2、金相检测
控制标准：马氏体1-4级，屈氏体1-2级。

检测结果：6205/02KD表面组织正常，心部马氏体3级，无脱贫碳、氧化现象。

判定结果：合格。

表面组织心部组织。