ऊष्मा उपचारित वर्कपीस की कठोरता के परीक्षण की विधि

सतही ताप उपचार को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एक है सतही शमन और तापन ताप उपचार, और दूसरा है रासायनिक ताप उपचार। कठोरता परीक्षण विधि इस प्रकार है:

1. सतह शमन और तापन ऊष्मा उपचार

सतही शमन और तापन ऊष्मा उपचार आमतौर पर प्रेरण तापन या ज्वाला तापन द्वारा किया जाता है। मुख्य तकनीकी मापदंड सतही कठोरता, स्थानीय कठोरता और प्रभावी कठोर परत की गहराई हैं। कठोरता परीक्षण के लिए विकर्स कठोरता परीक्षक या रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है। प्रायोगिक बल का चयन प्रभावी कठोर परत की गहराई और वर्कपीस की सतही कठोरता से संबंधित है। इसमें तीन कठोरता मापन मशीनें शामिल हैं।

(1) विकर्स कठोरता परीक्षक ऊष्मा-उपचारित वर्कपीस की सतह कठोरता का परीक्षण करने का एक महत्वपूर्ण साधन है। यह 0.5-100 किलोग्राम के प्रायोगिक बल का उपयोग करके 0.05 मिमी जितनी पतली सतह कठोरता परत का परीक्षण कर सकता है। इसकी सटीकता उच्च है और यह ऊष्मा-उपचारित वर्कपीस में अंतर कर सकता है। सतह कठोरता में मामूली अंतर के अलावा, प्रभावी कठोर परत की गहराई का पता भी विकर्स कठोरता परीक्षक द्वारा लगाया जा सकता है, इसलिए सतह ऊष्मा उपचार प्रक्रिया करने वाली इकाइयों या बड़ी संख्या में सतह ऊष्मा उपचारित वर्कपीस का उपयोग करने वाली इकाइयों के लिए विकर्स कठोरता परीक्षक से लैस होना आवश्यक है।

(2) सतह रॉकवेल कठोरता परीक्षक सतह शमन किए गए वर्कपीस की कठोरता का परीक्षण करने के लिए भी बहुत उपयुक्त है। सतह रॉकवेल कठोरता परीक्षक के लिए तीन स्केल उपलब्ध हैं। यह विभिन्न सतह कठोर वर्कपीस का परीक्षण कर सकता है जिनकी प्रभावी कठोर परत की मोटाई 0.1 मिमी से अधिक हो। यद्यपि सतह रॉकवेल कठोरता परीक्षक की सटीकता विकर्स कठोरता परीक्षक जितनी उच्च नहीं है, फिर भी यह ऊष्मा उपचार संयंत्रों के गुणवत्ता प्रबंधन और योग्यता निरीक्षण के लिए एक पहचान विधि के रूप में आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। इसके अलावा, इसमें सरल संचालन, सुविधाजनक उपयोग, कम कीमत, तीव्र माप और कठोरता मानों की प्रत्यक्ष रीडिंग जैसी विशेषताएं भी हैं। सतह रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग सतह ऊष्मा उपचारित वर्कपीस के बैचों का एक-एक करके त्वरित और गैर-विनाशकारी रूप से पता लगाने के लिए किया जा सकता है। यह धातु प्रसंस्करण और मशीनरी निर्माण कारखानों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। जब सतह ऊष्मा उपचारित कठोर परत मोटी हो, तब भी रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है। जब ऊष्मा उपचारित कठोरता परत की मोटाई 0.4-0.8 मिमी होती है, तो एचआरए स्केल का उपयोग किया जा सकता है। जब कठोर परत की गहराई 0.8 मिमी से अधिक हो जाती है, तो एचआरसी स्केल का उपयोग किया जा सकता है। विकर्स, रॉकवेल और सतही रॉकवेल तीन मानक कठोरता मानों को आसानी से एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है, और उपयोगकर्ता द्वारा आवश्यक मानकों, रेखाचित्रों या कठोरता मानों में परिवर्तित किया जा सकता है। संबंधित रूपांतरण तालिका अंतर्राष्ट्रीय मानक आईएसओ, अमेरिकी मानक एएसटीएम और चीनी मानक जीबी/टी में दी गई है।

(3) जब ऊष्मा उपचारित कठोर परत की मोटाई 0.2 मिमी से अधिक हो, तो लीब कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन सी-प्रकार के सेंसर का चयन करना आवश्यक है। माप करते समय, सतह की फिनिश और वर्कपीस की कुल मोटाई पर ध्यान देना चाहिए। यह मापन विधि विकर्स और रॉकवेल कठोरता परीक्षक जितनी सटीक नहीं है, लेकिन कारखाने में मौके पर ही माप करने के लिए उपयुक्त है।

2. रासायनिक ताप उपचार

रासायनिक ऊष्मा उपचार में वर्कपीस की सतह में एक या अनेक रासायनिक तत्वों के परमाणु प्रवेश कराते हैं, जिससे वर्कपीस की सतह की रासायनिक संरचना, बनावट और कार्यक्षमता में परिवर्तन होता है। शमन और निम्न तापमान तापन के बाद, वर्कपीस की सतह में उच्च कठोरता, घिसाव प्रतिरोध और संपर्क थकान शक्ति होती है, तथा वर्कपीस के कोर में उच्च शक्ति और मजबूती होती है। रासायनिक ऊष्मा उपचारित वर्कपीस के मुख्य तकनीकी मापदंड कठोर परत की गहराई और सतह की कठोरता हैं। वह दूरी जहाँ कठोरता 50HRC तक गिर जाती है, प्रभावी कठोर परत की गहराई कहलाती है। रासायनिक ऊष्मा उपचारित वर्कपीस की सतह कठोरता का परीक्षण, सतह शमन द्वारा ताप उपचारित वर्कपीस की कठोरता के परीक्षण के समान होता है। इसके लिए विकर्स कठोरता परीक्षक, रॉकवेल कठोरता परीक्षक या रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जा सकता है। कठोरता परीक्षक केवल नाइट्राइड परत की मोटाई का पता लगाने में सहायक होता है, जो आमतौर पर 0.7 मिमी से अधिक नहीं होती है; यदि मोटाई अधिक है, तो रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

3. स्थानीय ताप उपचार

यदि स्थानीय ताप उपचारित भागों में उच्च स्थानीय कठोरता की आवश्यकता होती है, तो प्रेरण तापन आदि के माध्यम से स्थानीय शमन ताप उपचार किया जा सकता है। ऐसे भागों के लिए आमतौर पर ड्राइंग पर स्थानीय शमन ताप उपचार की स्थिति और स्थानीय कठोरता मान अंकित करना आवश्यक होता है, और भागों का कठोरता परीक्षण निर्दिष्ट क्षेत्र में किया जाना चाहिए। कठोरता परीक्षण उपकरण के रूप में रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग एचआरसी कठोरता मान मापने के लिए किया जा सकता है। यदि ताप उपचारित कठोर परत उथली है, तो सतही रॉकवेल कठोरता परीक्षक का उपयोग एचआरएन कठोरता मान मापने के लिए किया जा सकता है।