渗碳检测

检测项目

表面硬度检测：采用维氏硬度计（HV）或洛氏硬度计（HRC）测量，范围500-900HV或50-65HRC，载荷0.3-10kgf

有效硬化层深度测定：依据碳浓度0.35%界限点，测量精度±0.05mm，最大深度可达3.0mm

全硬化层深度测量：从表面至基体硬度过渡区，误差范围±5%

碳浓度梯度分析：通过电子探针（EPMA）逐层扫描，步进精度1μm，碳含量检测范围0.1-1.2wt%

渗碳层显微组织观察：依据GB/T 13298评定马氏体等级（1-5级），残留奥氏体含量控制<30%

表面碳化物评级：按ISO 2639标准检测碳化物形态（颗粒状/网状），尺寸控制≤5μm

心部硬度检测：基体材料洛氏硬度测试，范围25-45HRC

渗层淬硬性曲线：绘制距表面0.1mm间隔的硬度分布图，数据点≥20组

晶粒度测定：依据ASTM E112标准，渗碳区晶粒度号数8-12级

表面残余应力测试：X射线衍射法检测，深度分辨率0.02mm，压应力范围-200~-800MPa

耐磨性验证：Taber磨损试验，载荷1kg，循环次数≥5000转

弯曲疲劳强度：三点弯曲试验，频率50Hz，循环基数10⁷次

检测范围

汽车传动齿轮：模数2-12mm齿轮件，要求有效硬化层0.8-1.5mm，表面硬度58-62HRC

轴承滚道组件：GCr15轴承钢制滚子，渗碳层深度0.6-1.0mm，碳化物等级≤2级

石油钻具稳定器：20CrMnTi合金钢部件，全硬化层≥2.5mm，表面耐磨层HV≥750

液压柱塞泵零件：38CrMoAl氮化钢改性件，复合硬化层总深1.2-1.8mm

风电主轴轴承：42CrMo4锻件，心部硬度28-32HRC，硬化层梯度变化≤15HV/0.1mm

航空发动机齿轮：AMS6265高温合金齿轮，渗碳温度930±10℃，层深0.25-0.40mm

工程机械销轴：20MnCr5表面硬化件，有效层深1.0-1.2mm，残留奥氏体<25%

枪械闭锁机构：4140合金钢制件，深层渗碳2.0-2.5mm，表面碳浓度0.8-1.0%

精密模具导柱：SCM440材料，硬化层过渡区斜率≥45°

轨道交通齿轮箱：18CrNiMo7-6渗碳齿轮，弯曲疲劳强度≥850MPa

船用柴油机凸轮：17CrNiMo6材料，碳化物弥散度评级A级

核电阀门阀杆：AISI8620低碳合金钢，晶粒度≥7级

检测标准

ASTM E3-11 金相试样制备标准规程

ASTM E384-22 材料显微硬度的标准试验方法

ISO 2639:2022 钢的渗碳硬化层深度测定和验证

ISO 642:1999 钢的硬化层深度基于硬度的测量方法

GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核

GB/T 9451-2005 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定

GB/T 11354-2005 钢铁零件 渗氮层深度测定和金相组织检验

GB/T 13298-2015 金属显微组织检验方法

GB/T 224-2019 钢的脱碳层深度测定法

SAE J423 渗碳和碳氮共渗层深度测定方法

DIN 50190-3 硬化层深度测量 第3部分：渗碳与碳氮共渗件

AMS 2759/7 渗碳层深度测定流程标准

检测仪器

全自动显微硬度计：配备克氏压头（Knoop）和维氏压头（Vickers），载荷范围1gf-50kgf，用于硬化层深度曲线绘制

金相显微镜：配置500万像素数码摄像头，物镜放大倍数50×-1000×，具备自动图像分析功能，执行渗碳组织评级

电子探针显微分析仪（EPMA）：束斑直径≤1μm，元素检测范围B-U，用于碳浓度梯度测绘

X射线应力分析仪：Ψ角测量范围±45°，Cr-Kα辐射源，检测渗碳件表面残余应力分布

旋转弯曲疲劳试验机：最大扭矩500Nm，转速3000rpm，测定渗碳件疲劳极限

全谱直读光谱仪：波长范围165-800nm，碳元素检测精度±0.003%，用于基体材料成分验证

激光共聚焦显微镜：Z轴分辨率0.01μm，3D形貌重建功能，分析表面碳化物分布特征

高频疲劳试验机：载荷频率100Hz，动态载荷±100kN，执行齿轮接触疲劳测试

箱式气氛保护炉：控温精度±3℃，碳势控制范围0.2-1.5%C，用于工艺验证试样制备

磨削烧伤检测仪：巴克豪森噪声分析法，频率范围1-1000kHz，检出层深0.1mm内组织变化