螺釘滲碳層深度的檢測有總層深及有效硬化層深兩個概念并用。同時檢測方法不是強調以硬度法為主,而是硬度法、金相法同有效。
在技術要求中如提出以硬度法作仲裁結果,或硬化層對侵蝕劑不敏感時可采用顯微硬度法,而檢驗批量較大時可采用金相法為宜。但信純緊固件提醒大家,應該注意:兩種方法測得的層深有一定差異,對滲碳、碳氮共滲試樣金相法測得的比硬度法深,在淺層硬化情況下差值一般小于0.10mm。所以信純緊固件建議單價采用斜截面試樣,可使測量精度明顯提高,資料分散性降低。
關于金相試驗法
根據GB/T3098.5-20000《緊固件機械性能自攻螺釘》標準,滲碳層深度試驗應在螺紋側面上進行,測量點應在牙頂和牙底的距離之半處。對于小規格則應在牙底上進行試驗(螺釘≤ST3.9或自鉆螺釘芯面硬度≤ST4.2)。過共析層+共析層+1/2牙共析過渡層作為滲碳層縱深度,表面硬化層或芯部之間不應出現帶狀鐵素體。這種測量方法與斷口法和顯微硬度法比較一致,應用較廣泛。
金相仲裁試驗應在金相試件的螺紋輪廓上用試驗力為300g的顯微維氏硬度進行,滲碳層深度應自超過實際芯面硬度30HV的點起計算。如360HV5+30HV5或390HV10+30HV10=420HV和400HV5+30HV5或400HV10+30HV10=430HV。
關于顯微硬度法
國家標準中最顯著的特點是提出有效硬化層的概念,是從滲碳淬火后螺釘的牙頂和牙底的1/2處測量顯微硬度值的分布梯度。螺釘有效硬化層深DC513HV0.3≤0.3mm,采用標準為GB/T9451-2005《鋼件薄表面總硬化層深度或有效硬化層深度的測定》仲裁試驗,測量位置應在螺紋輪廓上。用試驗力為300g的顯微維氏硬度法進行,使用努氏顯微硬度計,長興棱錐壓頭可使測量精度大大提高。滲碳層深度用有效硬化層計算,由外表層測至513HV0.3的垂直距離。為了保證韌性,一般還采用彎曲試驗,彎曲7~20°角不斷裂。若是采用碳氮共滲工藝,層深檢測方法亦按以上方法操作。
國際標準與美國、德國標準的要求
全部滲碳深度(Total Case Depth):表面到任一與高于實際心部硬度30HV位置點的垂直距離(ISO 2702《熱處理鋼自攻螺釘機械性能》、ISO10666《自鉆自攻螺釘機械和功能性能》標準)。
有效滲碳深度(Effective Case Depth):由表面到任一規定的基準硬度值的垂直距離。而不同之硬度值基準將產生不同的滲碳深度結果。美制SAE J78《鋼制自鉆螺釘》、SAE J81《滾制螺釘》、SAE J 1237《公制滾絲螺釘》標準是以42HRC(412HV)作為規定的基準硬度值;而德制DIN267-12《螺栓、螺釘和螺紋類成形零件交貨的技術要求》、DIN7504《鋼制自鉆自攻螺釘》標準是以450HV作為規定的基準硬度值。