一种用于测量热处理渗层厚度的方法
一种用于测量热处理渗层厚度的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料检测领域，具体涉及一种用于测量热处理渗层厚度的方法。
【背景技术】
[0002]渗层是一种常用的钢铁表面强化方法之一。常见的渗层技术有:渗碳、渗氮、渗硼等。渗层有优异的耐磨性、较好的耐蚀性和抗高温氧化性。例如钻井设备的泥浆栗零件，冲压、拉丝等模具都经渗层热处理来提高使用寿命。
[0003]渗层的厚度对其性能的影响至关重要，同时渗层厚度的精确测定也影响渗层热处理工艺的制定，如渗层时的温度和时间。传统的渗层厚度的测试方法是金相法和硬度法。即先把工件在横截面切割，磨制金相样品测量其渗层组织或者硬度梯度来判断渗层的厚度。该方法不仅制样时间长，检测效率低，而且还破坏工件，造成测试工件的报废。同时当渗层局部不均匀时，由于取样区域的限制，取样位置不能定在渗层最薄处，可能使得渗层深度不够的工件误判为合格工件。因此，找到一种无损的测试渗层厚度的检测方法具有很高的经济和社会价值。
[0004]对此，本发明公开了一种检测渗层厚度的方法，在完整工件表面可以直接测出渗层厚度，免去了切割和制样的环节，既节约了时间，提高了生产效率，又减少了工件的报废，属于典型的节能减排技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于检测渗层厚度的方法。采用涡流检测设备，依据标准试样找出渗层厚度与涡流信号的关系，根据涡流信号的强度及格数来确定渗层厚度。使用该方法可以快速准确地检测出渗层热处理工件的渗层厚度，免去了传统的切割制样环节，既节约了资源、能源，提高了生产效率，又提升了产品质量。
[0006]为解决上述的技术问题，本发明提供了一种用于测量热处理渗层厚度的方法，该方法包括如下步骤:
[0007]S1:选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度(D);
[0008]S2:利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数(N)；
[0009]S3:根据标定用试块的渗层总厚度(D)和信号总格数(N)计算出每个信号格数代表的渗层深度(h)，其计算公式为h = D/N;
[0010]S4:利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数(η);
[0011]S5:根据每个信号代表的渗层深度(h)和待测部件的信号格数(η)计算出待测部件的待测部件的渗层厚度(d)，其计算公式为d = hXn。
[0012]进一步，所述步骤S1中的标定用试块的渗层总厚度(D)是通过金相显微镜观察组织或显微硬度计测量渗层厚度，然后进行标定的。
[0013]又进一步，所述标定用试块的渗层类型与待测部件的渗层类型相匹配。
[0014]再进一步，所述标定用试块的渗层类型有渗硼层标定用试块、渗碳层标定用试块和渗氮层标定用试块。
[0015]通过使用本发明的测量方法，可以快速有效检测出热处理渗层厚度，避免了传统的金相法和硬度法，既节约了能源，提高了生产效率，又提升了产品质量，属于典型的节能减排技术，符合国家节能减排要求。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0017]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本发明提供了一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0019]S1:选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度(D);
[0020]S2:利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数(N)；
[0021]S3:根据标定用试块的渗层总厚度(D)和信号总格数(N)计算出每个信号格数代表的渗层深度(h)，其计算公式为h = D/N;
[0022]S4:利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数(η);
[0023]S5:根据每个信号代表的渗层深度(h)和待测部件的信号格数(η)计算出待测部件的待测部件的渗层厚度(d)，其计算公式为d = hXn。
[0024]上述步骤S1中的标定用试块的渗层总厚度(D)是通过金相显微镜或硬度计进行标定的。
[0025]上述标定用试块的渗层类型与待测部件的渗层类型相匹配。
[0026]上述标定用试块的渗层类型有渗硼层标定用试块、渗碳层标定用试和渗氮层标定用试块。
[0027]采用上述方法的测量时间:主要是标定用试块的制备时间，但测量件数较多时，标定用试块的制备时间几乎可以忽略不计，一个工件的检测时间不超过3分钟。
[0028]测量成本:除设备折旧费用外无任何别的损耗。
[0029]作为对比，采用传统的金相法和硬度法测量渗层厚度。包括:试样切割、金相试样的磨制，试样的腐蚀，金相显微镜观察组织，显微硬度计测试。
[0030]测量时间:试样切割时间30分钟，磨样时间30分钟。观察时间10分钟，测硬度时间10分钟。金相法或硬度法需要时间70分钟左右。
[0031]测量成本:切割片、金相砂纸、硝酸酒精等耗材，金相显微镜或显微硬度计的折旧费用。
[0032]从以上对比数据可以看出，在耗能更低和用时更少的前提下，本方法在渗层厚度上可以获得与传统的金相法或硬度法相同的测量结果。另外，传统的金相法和硬度法是对工件上的某点进行测量，本方法是对工件整体测量，测量结果更加全面准确。
[0033]当选用渗碳层标定用试块和渗氮层标定用试块时，渗碳、渗氮处理后用涡流法测量的渗层厚度与金相法测量结果一致。
[0034]当选用渗硼层标定用试块时，渗硼处理时由于前处理未干净，渗层有软点，由于制样位置，金相法测量未发现，用涡流法测试发现软点后，用金相法在涡流测试软点处切割制样，涡流法的检测结果得到证实。
[0035]综上所述，通过使用本发明的测量方法，可以快速有效检测出热处理渗层厚度，避免了传统的金相法和硬度法。既节约了能源，提高了生产效率，又提升了产品质量，属于典型的节能减排技术，符合国家节能减排要求。
【主权项】
1.一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: S1:选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度(D); S2:利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数(N)； S3:根据标定用试块的渗层总厚度(D)和信号总格数(N)计算出每个信号格数代表的渗层深度(h)，其计算公式为h = D/N; S4:利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数(η); S5:根据每个信号代表的渗层深度(h)和待测部件的信号格数(η)计算出待测部件的待测部件的渗层厚度(d)，其计算公式为d = hXn。2.根据权利要求1所述的一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:所述步骤S1中的标定用试块的渗层总厚度(D)是通过金相显微镜观察组织或显微硬度计测量渗层厚度，然后进行标定的。3.根据权利要求1所述的一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:所述标定用试块的渗层类型与待测部件的渗层类型相匹配。4.根据权利要求1或3任一所述的一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:所述标定用试块的渗层类型有渗硼层标定用试块、渗碳层标定用试块和渗氮层标定用试块。
【专利摘要】本发明公开了一种用于测量热处理渗层厚度的方法，该方法包括如下步骤：S1：选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度；S2：利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数；S3：根据标定用试块的渗层总厚度和信号总格数计算出每个信号格数代表的渗层深度；S4：利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数；S5：根据每个信号代表的渗层深度和待测部件的信号格数计算出待测部件的待测部件的渗层厚度。通过使用该测量方法，可以快速有效检测出热处理渗层厚度，既节约了能源，提高了生产效率，又提升了产品质量，属于典型的节能减排技术，符合国家节能减排要求。<!-- 2 -->
【IPC分类】G01B7/06
【公开号】CN105486214
【申请号】CN201510926759
【发明人】师红旗
【申请人】南京泰祺瑞新材料科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月14日
【技术领域】
[0001]本发明属于材料检测领域，具体涉及一种用于测量热处理渗层厚度的方法。
【背景技术】
[0002]渗层是一种常用的钢铁表面强化方法之一。常见的渗层技术有:渗碳、渗氮、渗硼等。渗层有优异的耐磨性、较好的耐蚀性和抗高温氧化性。例如钻井设备的泥浆栗零件，冲压、拉丝等模具都经渗层热处理来提高使用寿命。
[0003]渗层的厚度对其性能的影响至关重要，同时渗层厚度的精确测定也影响渗层热处理工艺的制定，如渗层时的温度和时间。传统的渗层厚度的测试方法是金相法和硬度法。即先把工件在横截面切割，磨制金相样品测量其渗层组织或者硬度梯度来判断渗层的厚度。该方法不仅制样时间长，检测效率低，而且还破坏工件，造成测试工件的报废。同时当渗层局部不均匀时，由于取样区域的限制，取样位置不能定在渗层最薄处，可能使得渗层深度不够的工件误判为合格工件。因此，找到一种无损的测试渗层厚度的检测方法具有很高的经济和社会价值。
[0004]对此，本发明公开了一种检测渗层厚度的方法，在完整工件表面可以直接测出渗层厚度，免去了切割和制样的环节，既节约了时间，提高了生产效率，又减少了工件的报废，属于典型的节能减排技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于检测渗层厚度的方法。采用涡流检测设备，依据标准试样找出渗层厚度与涡流信号的关系，根据涡流信号的强度及格数来确定渗层厚度。使用该方法可以快速准确地检测出渗层热处理工件的渗层厚度，免去了传统的切割制样环节，既节约了资源、能源，提高了生产效率，又提升了产品质量。
[0006]为解决上述的技术问题，本发明提供了一种用于测量热处理渗层厚度的方法，该方法包括如下步骤:
[0007]S1:选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度(D);
[0008]S2:利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数(N)；
[0009]S3:根据标定用试块的渗层总厚度(D)和信号总格数(N)计算出每个信号格数代表的渗层深度(h)，其计算公式为h = D/N;
[0010]S4:利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数(η);
[0011]S5:根据每个信号代表的渗层深度(h)和待测部件的信号格数(η)计算出待测部件的待测部件的渗层厚度(d)，其计算公式为d = hXn。
[0012]进一步，所述步骤S1中的标定用试块的渗层总厚度(D)是通过金相显微镜观察组织或显微硬度计测量渗层厚度，然后进行标定的。
[0013]又进一步，所述标定用试块的渗层类型与待测部件的渗层类型相匹配。
[0014]再进一步，所述标定用试块的渗层类型有渗硼层标定用试块、渗碳层标定用试块和渗氮层标定用试块。
[0015]通过使用本发明的测量方法，可以快速有效检测出热处理渗层厚度，避免了传统的金相法和硬度法，既节约了能源，提高了生产效率，又提升了产品质量，属于典型的节能减排技术，符合国家节能减排要求。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0017]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，本发明提供了一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
[0019]S1:选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度(D);
[0020]S2:利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数(N)；
[0021]S3:根据标定用试块的渗层总厚度(D)和信号总格数(N)计算出每个信号格数代表的渗层深度(h)，其计算公式为h = D/N;
[0022]S4:利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数(η);
[0023]S5:根据每个信号代表的渗层深度(h)和待测部件的信号格数(η)计算出待测部件的待测部件的渗层厚度(d)，其计算公式为d = hXn。
[0024]上述步骤S1中的标定用试块的渗层总厚度(D)是通过金相显微镜或硬度计进行标定的。
[0025]上述标定用试块的渗层类型与待测部件的渗层类型相匹配。
[0026]上述标定用试块的渗层类型有渗硼层标定用试块、渗碳层标定用试和渗氮层标定用试块。
[0027]采用上述方法的测量时间:主要是标定用试块的制备时间，但测量件数较多时，标定用试块的制备时间几乎可以忽略不计，一个工件的检测时间不超过3分钟。
[0028]测量成本:除设备折旧费用外无任何别的损耗。
[0029]作为对比，采用传统的金相法和硬度法测量渗层厚度。包括:试样切割、金相试样的磨制，试样的腐蚀，金相显微镜观察组织，显微硬度计测试。
[0030]测量时间:试样切割时间30分钟，磨样时间30分钟。观察时间10分钟，测硬度时间10分钟。金相法或硬度法需要时间70分钟左右。
[0031]测量成本:切割片、金相砂纸、硝酸酒精等耗材，金相显微镜或显微硬度计的折旧费用。
[0032]从以上对比数据可以看出，在耗能更低和用时更少的前提下，本方法在渗层厚度上可以获得与传统的金相法或硬度法相同的测量结果。另外，传统的金相法和硬度法是对工件上的某点进行测量，本方法是对工件整体测量，测量结果更加全面准确。
[0033]当选用渗碳层标定用试块和渗氮层标定用试块时，渗碳、渗氮处理后用涡流法测量的渗层厚度与金相法测量结果一致。
[0034]当选用渗硼层标定用试块时，渗硼处理时由于前处理未干净，渗层有软点，由于制样位置，金相法测量未发现，用涡流法测试发现软点后，用金相法在涡流测试软点处切割制样，涡流法的检测结果得到证实。
[0035]综上所述，通过使用本发明的测量方法，可以快速有效检测出热处理渗层厚度，避免了传统的金相法和硬度法。既节约了能源，提高了生产效率，又提升了产品质量，属于典型的节能减排技术，符合国家节能减排要求。
【主权项】
1.一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: S1:选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度(D); S2:利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数(N)； S3:根据标定用试块的渗层总厚度(D)和信号总格数(N)计算出每个信号格数代表的渗层深度(h)，其计算公式为h = D/N; S4:利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数(η); S5:根据每个信号代表的渗层深度(h)和待测部件的信号格数(η)计算出待测部件的待测部件的渗层厚度(d)，其计算公式为d = hXn。2.根据权利要求1所述的一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:所述步骤S1中的标定用试块的渗层总厚度(D)是通过金相显微镜观察组织或显微硬度计测量渗层厚度，然后进行标定的。3.根据权利要求1所述的一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:所述标定用试块的渗层类型与待测部件的渗层类型相匹配。4.根据权利要求1或3任一所述的一种用于测量热处理渗层厚度的方法，其特征在于:所述标定用试块的渗层类型有渗硼层标定用试块、渗碳层标定用试块和渗氮层标定用试块。
【专利摘要】本发明公开了一种用于测量热处理渗层厚度的方法，该方法包括如下步骤：S1：选取标定用试块，并测量标定用试块的渗层总厚度；S2：利用涡流试验机来检测标定用试块，记录从渗层最大深度到无渗层区域的信号总格数；S3：根据标定用试块的渗层总厚度和信号总格数计算出每个信号格数代表的渗层深度；S4：利用涡流试验机来检测待测部件，记录其渗层区域的信号格数；S5：根据每个信号代表的渗层深度和待测部件的信号格数计算出待测部件的待测部件的渗层厚度。通过使用该测量方法，可以快速有效检测出热处理渗层厚度，既节约了能源，提高了生产效率，又提升了产品质量，属于典型的节能减排技术，符合国家节能减排要求。<!-- 2 -->
【IPC分类】G01B7/06
【公开号】CN105486214
【申请号】CN201510926759
【发明人】师红旗
【申请人】南京泰祺瑞新材料科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月14日
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