检测铸件脱碳层的方法包括以下几种:
光学显微法:
这是一种常用和方便的方法,适用于铁素体-珠光体组织的亚共析钢。通过在零件或试样剖面外缘检测,从表面一直测到完全脱碳和部分脱碳层实际边界。操作包括将待测试样的切断面经过磨制、抛光、侵蚀后,在光学显微镜下观察从表面到基体的组织变化,脱碳层测定界限为出现预期的组织变化处。
显微硬度法:
这种方法分为两种,一种是测量在试样横截面上沿垂直于表面方向上的显微硬度值的分布梯,适用于脱碳层较深的钢种;另一种是洛氏硬度法,直接在试样的表面上测定,适用于不允许有脱碳层的产品或在去除允许脱碳层的面上测定。
化学分析法:
通过化学分析法测定逐层剥取的金属屑的含碳量,以确定脱碳层深度。具体操作包括用机械加工的方法逐层剥取每一层的深度为0.1mm厚的试屑,清除氧化膜后测定碳含量,从表面到达到规定数值的那一点的距离即为脱碳层深度。
光谱分析法:
将平面试样逐层磨削,每层间隔0.1mm,在每一层上进行碳的光谱测定,测量从表面到碳含量达到规定数值的那一点的距离,即为脱碳层深度。这种方法适用于具有合适尺寸的平面试样。
热电敏感法:
利用材料热传导性质的变化来测定脱碳层深度。通过在金属表面附近加热并测量热电敏感材料的电阻变化,推测出脱碳层的深度。这种方法操作简单,但需要考虑材料的热传导性质和系统的稳定性。
X射线荧光光谱法:
利用材料对X射线的吸收和发射特性来测定脱碳层深度。通过测量金属表面不同深度处的X射线荧光光谱,分析出不同深度处的元素含量和组分变化,从而确定脱碳层的深度。这种方法具有高分辨率和高灵敏度,适用于大批量样品的快速分析。
电化学法:
利用电化学反应来测定脱碳层深度。通过施加电位或电流,使金属与电解液发生电化学反应,测量出不同深度处的电位或电流变化,从而确定脱碳层的深度。这种方法具有非破坏性和高灵敏度,但需要进行复杂的电化学实验和数据分析。
超声波法:
利用超声波在材料中传播和反射的特性来测定脱碳层深度。通过对金属材料表面进行超声波探测,得到超声波在不同深度处的信号强度变化,从而确定脱碳层的深度。这种方法具有非接触和实时测量的优点,适用于复杂形状的材料。
激光扫描法:
利用激光扫描测量脱碳层深度。通过激光的反射和折射特性,扫描金属表面,得到表面的形貌和高程数据,从而间接测定脱碳层的深度。这种方法具有非接触、高精度和高效率的优点,适用于各种材料。
选择合适的检测方法需基于被测对象的属性及客户要求。例如,对于需要高精度和高效率的应用,激光扫描法是一个好选择;而对于大批量样品,X射线荧光光谱法可能更为适用。