渗层厚度的测定
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
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）。
关于防渗墙渗透系数测定的总结
K=
0.732Q lg 0.64 L sin(πdL−1 ) rw ( 2h0 − sw ) sw
[
−1
]
K ：渗透系数（ｍ／ｄ）； Q ： 注 水 量 （ ｍ ３／ ｄ ） ； L ：试验段长度（ｍ）；
h0 ： 地 下 水 初 始 水 位 （ ｍ ） ； d ：防渗墙平均厚度（ｍ）。 rw ： 钻 孔 半 径 （ ｍ ） 。 sw ： 水 位 变 化 值 （ ｍ ） 。
４７
科技创新导报
２０１０ ＮＯ．０９ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
建 筑 科 学
小的地层， 试验段位于地下水位以下， 孔内不 下导管或部分下导管， 试验段裸露或下花管， 孔壁和孔底进水（见图４钻孔降水头注水试验图 示）
对于均匀土体， 可按照等粒经球体按照 正四面体和正六面体（正方体）排列形态进行讨 论。 其中正四面体孔隙比为０．３５， 相邻球体 间孔吼理论直径为颗粒直径０．１５４７倍， 正方 体排列时孔隙比为０．９１， 孔吼理论直径为颗 粒直径的０．４１４２倍。 由此可见， 前者更为紧 密， 孔吼直径更小， 因而土体颗粒直径越 小， 渗透性也就越小， 而级配相同的土体， 密实度越大， 渗透性越小。 实际上土体颗粒直径相差悬殊， 排列 方式也千变万化， 颗粒直径以具有统计意义 的界限粒径表征， 孔隙直径也是经过综合确 定具有统计意义。 根据颗粒分析试验成果， 按照下面的经验公式可确定渗透系数。
有如下关系：
∆H Q = KF = KFI L
Q = KI F 实际上， 透水岩土是由固体部分和孔 隙部分组成， 地下水只能在孔隙内运动， 地 下水在孔隙中运动的平均速度为实际流
据水力学公式 Q = Fv ， 则v=
厚度测量开口方案
厚度测量开口方案
方案简介
本方案旨在提供一种有效和简单的方法，用于测量物体的厚度。
该方案适用于需要精确测量厚度的各种场景，如材料制造、建筑工
程等领域。
测量工具和材料
- 卷尺
- 记录表格或软件
测量步骤
1. 准备工作
- 确保测量对象表面干净且没有任何杂物。
- 准备好卷尺和记录表格或软件。
2. 定位测量点
- 根据需要测量的区域，在物体上选择一个适合的测量点。
3. 开口测量
- 将卷尺打开，并将其一端对准测量点。
- 将卷尺的另一端轻轻夹紧物体，以确保卷尺与物体间没有空隙。
- 读取卷尺上标示的厚度数值。
4. 记录数据
- 将测量结果记录在表格或软件中。
- 如需重复测量其他点位，请重复步骤 2-4。
注意事项
- 在测量过程中要保持稳定，尽量避免卷尺移动或抖动。
- 如果测量的是柔软材料，可以使用夹子或其他固定工具来确保卷尺与物体间的紧密接触。
结论
该厚度测量开口方案简单易行，并适用于各种情景。
它提供了一种便捷和准确测量物体厚度的方法，可以有效地应用于不同行业和领域。
在实际操作中，请根据具体需求和材料特性进行调整和优化。
钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验
钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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20钢铁材料渗层深度测定及组织检验
第四节钢铁材料渗层深度测定及组织检验一、渗碳层检测钢的渗碳层检测包括渗碳层深度测定和渗碳层组织检验。
渗碳层深度检测方法有金相法、硬度法、断口法、剥层化学分析法，其中硬度法是仲裁方法。
（一）金相法一般来说，以过共析层+共析层+（1/2）亚共析过渡层之和作为总渗碳层深度，常用于碳钢；以过共析层+共析层+亚共析过渡层之和作为总渗碳层深度，常用于合金渗碳钢。
以上两种试样应为退火状态。
（二）硬度法硬度法是从试样边缘起测量显微硬度分布的方法。
执行标准为GB/T9450-2005《钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定与校核》和GB/T9451-2005《钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定》。
被检测试样应在渗碳、淬火后采用维氏硬度试验方法进行，淬硬层深度是指从零件表面到维氏硬度值为550HV1处的垂直距离。
渗碳层的深度就是渗碳淬火硬化层深度，用CHD表示，单位为mm，如CHD=0.8mm；测定维氏硬度时试验力为1kg（）；硬度测试应在最终热处理后的试样横截面上进行。
测试时，一般宽度在1.5mm的范围内，垂直于渗碳层表面沿着两条平行线呈之字形打压痕，在一条直线上两相邻压痕的距离S不小于压痕对角线的倍，两条直线上相错位的压痕间距不应超过0.1mm。
测量压痕中心至试样表面的距离精度应在±μm的范围内，每个压痕对角线的测量精度应在±μm以内。
在适当条件下，可使用至HV1的试验力进行试验，并在足够的放大倍数下测量压痕。
测试时至少应在两条硬化线上进行，并绘制出每条线的硬度分布曲线（硬度值为纵坐标，至表面的距离为横坐标），用图解法分别确定硬度值为550HV处至表面的距离，如果两数值的差≤0.1mm，则取二者的平均值作为淬硬层深度，否则应重复试验。
上述方法适用于渗碳和碳氮共渗淬火硬化层，距表面3倍于硬化层深度处硬度值小于450HV且硬化层深度大于0.3mm的零件。
经协议各方协商，对于距表面3倍于硬化层深度处硬度大于450HV的钢件，可以选择硬度值大于550HV（以25HV为一级）的某一特定值作为界限硬度；可以使用其它维氏硬度载荷；也可以使用努氏硬度。
渗氮层、淬硬层、有效硬化层的硬度和厚度测试简介
0.05
0.02
0.35
0.15
0.1
0.05
0.4
0.2
0.15
0.05
0.5
0.25
0.2
0.1
0.6
0.3
0.25
0.1
0.65
0.3
0.3
0.1
0.75
0.3
3、总渗氮层深度
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)
a、渗氮层脆性级别按维氏硬度压痕边缘碎裂程度分为5级
级别
渗氮层脆性级别说明
1
压痕边角完整无缺
2
压痕一边或一角碎裂
3
压痕二边或二角碎裂
4
压痕三边或三角碎裂
5
压痕四边或四角碎裂
b、渗氮层脆性检验一般采用维氏硬度计，试验力10公斤，试验力的加载必须缓慢（在5-9S内完成），试验力加载完成后必须停留5-10S，然后卸载试验力，特殊情况也可采用5KG或者30KG试验力。
一般零件推荐的化合物层厚度及公差表（单位/mm）
化合物层厚度
上偏差
化合物层厚度
上偏差
0.005
0.003
0.012
0.006
0.008
0.004
渗碳层厚度及碳含量的表征方法
渗碳层厚度及碳含量的表征方法吴园园;洪慧敏;张珂【摘要】为了衡量渗碳工艺是否合适,需要对渗碳层的厚度及碳含量进行准确测定.实验探索了一种能够快速准确地表征渗碳层厚度及碳含量的方法,并以18CrNiMo7-6钢为例进行了相关测定.首先,利用化学法验证了电子探针法测定渗碳层的准确性.其次,对比了电子探针法与硬度法的结果,两种方法测定渗碳层厚度的结果一致,电子探针法同时给出了不同渗碳层厚度与碳含量的变化曲线.再次,利用金相法观察了渗碳层及基体的微观组织,由于渗碳层厚度超过了金相法的测定范围,无法做出结果对比.综上所述,电子探针法既可以测定渗碳层的厚度,也可同时得到相应厚度渗碳层的碳含量,是准确表征渗碳层的有效方法,可以作为衡量渗碳工艺是否合适的依据.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2019(039)004【总页数】5页(P20-24)【关键词】渗碳层厚度;电子探针法;化学法;硬度法【作者】吴园园;洪慧敏;张珂【作者单位】江苏省(沙钢)钢铁研究院,江苏张家港 215625;江苏省(沙钢)钢铁研究院,江苏张家港 215625;江苏省(沙钢)钢铁研究院,江苏张家港 215625【正文语种】中文【中图分类】O785+.5;O659随着风力发电机组的发展，对材料性能提出了越来越高的要求，而机组中经常用的太阳轮和中间轴等受力复杂的零件，对材料性能的要求更高[1]。
渗碳处理作为常用的改善工件性能的热处理方法，能够使得工件从表面到心部形成一定的碳浓度梯度，从而满足工件表层硬度高、耐磨性好，而心部塑性和韧性好[2]的要求。
18CrNiMo7-6钢因其具有高强度、高韧性和高淬透性等优点，被广泛应用于渗碳钢使用。
传统的测定渗碳层的方法有化学法(剥层法)[3]、金相法、有效硬化层深度法。
化学法是测定渗碳层总深度的精确方法之一，但是要逐层分析，过程比较繁琐，而且此种方法不适应于不规则成型件的渗碳层分析。
金相法测定的渗碳层相当于原始组织至表面的距离，有时组织界限不明显，或者渗碳层厚度太厚，金相法都不适用。
测量金属和无机涂层厚度的标准指南 ASTM B659-90(R2014) (中文翻译版)
测量金属和无机涂层厚度的标准指南ASTM B659-90(R2014) （中文翻译版）1本指南由ASTM金属和无机涂层委员会B08管辖，并由试验方法小组委员会B08.10直接负责。
现行版本于2014年5月1日批准。
2014年5月出版。
最初批准于1979年。
上一版于2008年批准为B659–90(2008)ε1。
DOI: 10.1520/B0659-90R14。
本标准以固定名称B659发布；紧跟在名称后面的数字表示最初采用的年份，如果是修订，则表示最后修订的年份。
括号中的数字表示上次重新批准的年份。
上标（ε）表示自上次修订或重新批准以来的编辑性更改。
1、范围1.1本指南涵盖了测量许多金属和无机涂层厚度的方法，包括电沉积、机械沉积、真空沉积、阳极氧化和化学转化涂层。
1.2本指南仅限于ASTM标准中考虑的试验，不包括用于特殊应用的某些试验。
1.3以国际单位制表示的数值应视为标准值。
本标准不包括其他计量单位。
1.4本标准并非旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如有）。
本标准的使用者有责任在使用前建立适当的安全和健康实践，并确定法规限制的适用性。
2、参考文件2.1 ASTM标准：22有关参考的ASTM标准，请访问ASTM网站，或通过Service@联系ASTM 客户服务。
有关ASTM标准年鉴卷信息，请参阅ASTM网站上的标准文件摘要页。
B244用涡流仪测量铝阳极涂层和其他非磁性基底金属非导电涂层厚度的试验方法B487用截面显微镜检查测量金属和氧化物涂层厚度的试验方法B499用磁性法测量涂层厚度的试验方法：磁性金属上的非磁性涂层B504库仑法测量金属镀层厚度的试验方法B530用磁法测量镀层厚度的试验方法：在磁性和非磁性基底上电沉积镍镀层B567用β背散射法测量涂层厚度的试验方法B568用X射线光谱法测量涂层厚度的试验方法B588用双光束干涉显微镜技术测量透明或不透明涂层厚度的试验方法B681用光切片显微镜测量铝阳极涂层和不透明表面上其他透明涂层厚度的试验方法（2001年停止使用）（2001年撤销）33本历史标准的最新批准版本见。
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金相法渗层厚度的测定
一、实验目的
1)了解渗碳、渗氮工艺及渗碳后热处理的组织特征。
2)掌握金相法测定渗层深度的方法。
二、原理概述
渗碳是将钢件置于渗碳介质中，加热到单相奥氏体区，保温一定时间使碳原子渗入钢件表面层的热处理工艺。
渗碳的目的是使钢件获得硬而耐磨的表面，同时又使心部保持一定的韧性和强度。
对于进行渗碳的钢材是碳的质量分数一般都小于0．3％的低碳钢和低碳合金钢，渗碳后的工件主要用于受严重磨损和较大冲击载荷的零件，如齿轮、曲轴、凸轮轴等。
渗碳温度一般取860～930℃，不仅使钢处于奥氏体状态，而又不使奥氏体晶粒显著长大。
近年来，为了提高渗碳速度，也有将渗碳温度提高到1000℃左右的，渗碳层的深度根据钢件的性能要求决定，一般为l mm左右。
按照渗碳介质的状态，可分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳三种，常用固体和气体渗碳。
渗氮又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。
其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子,不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内, 渗入钢中的氮一方面由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁，一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。
这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。
与渗碳工艺相比，渗氮温度比较低，因而畸变小，但由于心部硬度较低，渗层也较浅，一般只能满足承受轻、中等载荷的耐磨、耐疲劳要求，或有一定耐热、耐腐蚀要求的机器零件，以及各种切削刀具、冷作和热作模具等。
渗氮有多种方法，常用的是气体渗氮和离子渗氮。
目前生产中多采用气体渗氮法。
1．渗碳工艺
将渗碳件置入具有活性碳气氛中加热到860～930℃，保温一定时间，再将渗碳后的钢件按照性能要求不同，进行不同的热处理工艺有直接淬火、一次淬火和二次淬火三种。
2．渗碳及渗碳淬火后的金相组织
钢在渗碳后因冷却方式不同，可得到平衡状态的组织或非平衡状态的组织。
(1)平衡状态的渗碳组织、
钢渗碳缓冷后的显微组织符合铁一碳平衡相图，表面到中心依次是过共析区、共析区、亚共析区和原始组织(图1是20钢渗碳后的平衡组织)。
渗碳的过程是碳原子在γ-Fe中
的扩散过程。
图1 . 20钢渗碳后的平衡组织(100×)
1)过共析区。
这是渗碳零件的最表面层，该区碳的质量分数一般为0．8％～1．1 2％，其组织为珠光体+网状二次渗碳体。
’
2)共析区。
由表面过共析区往心部就是共析区，该区碳的质量分数一般为0．77％，其组织为珠光体。
3)亚共析区。
由共析区往心部紧接着是亚共析区，该区的碳含量由表及里逐渐降低，直至过渡到心部原始成分为止，组织为珠光体和铁素体的混合组织，越接近心部，铁素体量越多而珠光体量越少。
4)心部。
该区是渗件的原始组织，对于低碳钢组织由铁素体和珠光体组成。
(2)非平衡状态的渗碳组织
渗碳改变了零件表面层的含碳量，但为了获得不同的组织和性能而满足渗碳件的使用要求，还必须进行适当的淬火与低温回火处理。
零件渗碳淬火后，由于淬火工艺和材料等有差异而得到不同组织。
但自零件表面至心部的基本组织为：马氏体+碳化物(少量)+残留奥氏体马氏体+残留奥氏体马氏体心部低碳马氏体(或托氏体、索氏体+铁素体)，图2为20钢经渗碳后1100℃高温淬火回火的组织：粗大针状马氏体+大量残留奥氏体，此类组织在工件中是不允许存在的。
、
渗碳零件的性能主要取决于淬火后的组织，因此在渗碳件的质量检查中，规定了淬火马氏体针粗细、碳化物分布特征、残留奥氏体数量以及心部游离铁素体含量的金相组织检验标准。
渗碳零件正常热处理工艺采用不完全淬火+低温回火，淬火后的组织通常应为：渗碳层中有适量的粒状碳化物均匀分布在隐针(或细针)状回火马氏体基体上(图3)，另有少量(<5％)残留奥氏体，心部为低碳马氏体或托氏体与索氏体，不允许有过多的大块状铁素体。
图2渗碳后高温淬火回火组织400×图3 渗碳件正常淬火组织400×
3．渗层深度的测定
测量渗层深度可用显微硬度法和金相法。
金相法是将渗碳件制备成金相样品，在显微镜下通过测微目镜测量。
渗碳层的深度：对于合金渗碳钢是从表面测量至刚出现钢材的原始组织为止；对于碳钢和低碳合金钢，从表面测量至过渡层的1／2处为止(碳的质量分数约为0．45％)。
渗氮层的深度：在放大100倍或200倍的显微镜下，从试样表面沿垂直方向测至与基体组织有明显的分界处的距离，即为渗氮层深度。
三、实验设备及材料
1)金相显微镜(带测微目镜)、砂轮机、镶样机、抛光机等。
2)20钢(渗碳)、60Cr(渗氮)、浸蚀剂等。
四、实验内容及步骤
1)将上述试样进行金相试样制备，样品制备时应使用试样夹，以免倒角。
2)观察渗碳层及心部组织特征。
3)在显微镜100倍下对渗碳缓冷试样和渗氮试样进行渗层深度的测量。
五、实验报告要求
1)写出实验目的及原理。
2)简述渗层深度的测量方法、要求及步骤。
3)附上金相显微照片，写出测量结果。
本实验依据的国家标准：
GB/T 9450-1988《钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核》
GB/T 11354-2005《钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验》。