钢的渗碳硬化深度的检测方法

钢的渗碳硬化深度的检测方法

1.适用范围此规格规定了钢的渗碳淬火或碳氮共渗淬火时的硬化层深度（以下，称硬化

层）的检测方法。

备注：1 此规格出自以下规格

JIS B 0601 表面粗糙度—定义及表示

JIS G 0201 钢铁用语（热处理）

JIS G 0202 钢铁用语（试验）

JIS Z 2244 维氏硬度检测方法

JIS Z 2244 洛氏硬度检测方法

2 与此规格相对应的国际规格如下所示。

ISO 2639: 1982 Steel-Determination and verification of the effective depth of carburized

and hardness case

3 附表是有效硬化层深度的辅助检测方法。

2.用语的定义此规格使用的主要用语的定义，除出自JIS G 0201 及JIS G 0202 之外，还出

自以下几项

（1）有效硬化层深度淬火后，或用不超过200℃的温度进行挥霍的硬化层的表面开始，到

表1所示的界限硬度的位置的距离。但是，关于非硬化区域的硬度超

出维氏硬度450时，根据双方协议，也可以使用超出维氏硬度550（维

氏硬度25刻度的）界限硬度。

(2)全硬化层深度从硬化层的表面开始，到硬化层与素材的物理性质或是化学性质几乎没有

差异时的位置的距离。

备注：这里所说的物理性质用硬度，化学性质用宏观组织来判定。

（3）硬度推移曲线从硬化层表面开始的，表示垂直距离和硬度之间关系的曲线。

3.测定方法的种类

3.1硬度试验测定方法对试验块的断面通过硬度检测来测定硬化层深度的方法。

3.2宏观组织试验测定方法吧试验块的断面腐蚀后，在低倍率的放大镜下进行观察，测定

硬化层深度的检测方法。

备注：硬化层深度的检测方法，一般使用硬度试验的测定方法，要是简单一点的话，就

用宏观组织试验测定方法。

4.试验品试验品原则上使用产品本身。但是，不得已时也可以使用与产品同种条件下的同

一钢种的钢材。

5.硬度试验检测方法

5.1 把试验品沿与硬化层垂直的方向切开，把切开面研磨后作为被检测面。切割或是研磨时，

注意不要对被检测面的硬度造成影响，同时，不要使边部变圆。

5.2 关于被检测面，根据JIS Z 2244 的维氏硬度试验或由双方协定进行洛氏试验力

硬度试验，制作硬度推移曲线，根据此曲线测定有效硬化层或是全硬层

深度。这时，维氏硬度试验的试验荷重，原则上使用2.9N.但是，如

有必要，也可使用0.98~98.1N的荷重。

5.3 硬度推移曲线的制作，如下所示。

（1）在需要做测定的被检测面，沿与表面相垂直的直线，依次检测硬度，制作硬度推移曲

线。但是，有必要时，在表面1.5mm的范围内，取2～5个点，在从

各个点开始与表面相垂直的直线上检测硬度，制作一根硬度推移曲

线。（参照图1）。

图1 硬度测定点的分布

备注： L2-L1, L3-L2, L4-L3,…….在0.1mm以下，从表面开始的累计距离的精度在±25um (2)根据维氏硬度试验制作硬度推移曲线时，测定点的间隔，原则上在0.1mm以下。但是，表面硬化层很大时，界限硬度旁边区域除外，也可使用0.1mm以上。

（3）维氏硬度试验时，相邻的打点之间的间距，要在打点的对角线长度的2.5倍以上。（4）使用洛氏试验力硬度检测方法时，根据双方的协商进行。

5.4硬化层深度的判定

（1）根据1根硬度推移曲线，读出硬化层深度。

（2）也可根据双方的协商，制作2条硬度推移曲线，取硬化层深度的平均值。

另外，当两者的差超过0.1mm时，重新测试。

备注：1全硬化层深度难以判定时，根据双方协定，也可以取在大约是硬化层深2倍处测得的素材硬度基础上加30～50HV的点，作为决定全硬化层深度的硬度。

2有必要检测有效硬化层深度时，采用附表所示的方法。

6.宏观组织试验检测方法

6.1 把试验块沿与硬化面垂直的方向切割，研磨后最为被检测面。切割或是研磨的时候，一定要注意不要对被检测面的组织造成不必要的影响。

被检测面的粗糙度，原则上采用JIS B 0601的1.6umR Y

把被检测面放在约5%的硝酸酒精溶液中，等待合适的时间，使得可以看到明显的变色状态，再把这个腐蚀面放在酒精或水中洗净，用不超过20倍的放大镜确认腐蚀的变色情况。

6.2要求得全硬化层深度时，检测与素材部分变色不同的地方的表面开始的深度。

7.表示

7.1硬化层深度用mm来表示，并保留到小数点之后第1位。

7.2硬化层深度的表示记号，如表2所示。

表2 硬化层深度的表示记号

备注：1△里的数字是JIS Z 2244 表1里硬度记号的数字，□里填入JIS Z 2245表1的刻度。

2.维氏试验荷重为2.9N时，也可以省略不填△。

例1．DC-H0.3-E2.5

(使用5.的维氏硬度试验检测方法，用试验荷重2.9N进行检测，有效硬化层深度2.5mm 时)

例2.DC-H1-T1.1

(使用5.的维氏硬度试验检测方法，用试验荷重9.8N进行检测，全硬化层深度1.1mm 时)

例3.DC-H15N-E1.0

(使用5.的洛氏试验力硬度检测方法，到87HR15N的有效硬化层深度1.0mm时)

例4.DC-M-T2.2

(使用6.的宏观组织检测方法进行测定，全硬化层深度2.2mm时)

3.关于维氏硬度的有效硬化层深度，在相对应的ISO 2639中，用下列所示的标识来表示有效硬化层深度。

“DC（试验荷重*0.102）/界限硬度”

例 DC5/515 (试验荷重49.03N,界限硬度515HV)

但是，当试验荷重9.807N,界限硬度550HV时，只记上”DC”.此表示法适用于双方协商的情况下。

8.报告制作报告时，除了记下测定值以外，最好还要写上以下事项。

（1）钢种或化学成分

（2）试验品（产品或同一钢种的钢材）的区别

（3）热处理条件

（4）检测位置

附表有效硬化层深度的检测

前言：此附表是根据ISO 2639（Steel-Determination and verification of the effective depth of

carburized and hardened case）规定的有效硬化层深度的辅助法制作的

检验方法。

渗碳层的深度事前已经判定过的情况下，根据双方的协定也同样适用。

在垂直断面上，从表面开始的距离d1,d2的地方，测定5个点以上的硬度（参照附表1）d1,d2

分别设定为比要检测的有效硬化层深度小，及大的值，d2 -d1要在

0.3mm以下。

有效硬化层深度，通过下列公式得出：

DC= d1+( d2 -d1)(H1-HS)/(H1-H2)

这里，H3:界限硬度

H1,H2: d1,d2硬度的算术平均（参照附图2）