Was sind der Entkohlungstest und der Aufkohlungstest?
In diesem Artikel werden Methode, Anwendung und experimenteller Ablauf des Entkohlungstests und Aufkohlungstests vorgestellt.
Was ist ein Entkohlungstest?
Mit diesem Test können die Oberflächenentkohlung und die Tiefe der Entkohlung an vergüteten Befestigungselementen ermittelt werden.
HINWEIS: Eine durch die Wärmebehandlung verursachte Entkohlung über das angegebene Maß hinaus verringert die Gewindefestigkeit und kann zu einem Versagen führen.
Der Zustand des Oberflächenkohlenstoffgehalts wird mit einer der folgenden beiden Methoden bestimmt:
Metallographische Methode: kann die Tiefe (G) der vollständig entkohlten Schicht des Gewindes und die Höhe (E) der nicht entkohlten Schicht des Gewindes messen;
Härtemethode: Die Höhe (E) der nicht entkohlten Schicht des Gewindes kann gemessen werden, und eine unvollständige Entkohlung kann mit der Mikrohärtemethode gemessen werden.
Was ist die metallografische Methode?
1. Anwendungsgebiet
Dieses Verfahren gilt für Verbindungselemente, die die folgenden Anforderungen erfüllen:
- Alle Spezifikationen
- Note 8.8 – 12.9/12.9
2. Vorbereitung des Prüfstücks
- Das Prüfstück ist aus dem Befestigungselement zu entnehmen, nachdem alle Wärmebehandlungsverfahren abgeschlossen sein und die Plattierung oder sonstige Beschichtung entfernt werden.
- Etwa einen Nenndurchmesser vom Gewindeende entfernt wird ein Längsschnitt des Prüflings entlang der Gewindeachse entnommen.
- Das Prüfstück sollte in Kunststoff eingebettet oder in einer Vorrichtung montiert werden. Nach der Installation wird die Oberfläche geschliffen und poliert, bis sie für die metallografische Untersuchung bereit ist.
Hinweis: Im Allgemeinen kann das Eintauchen in eine 3%ige Ätzlösung aus Salpetersäure und Ethanol (eine Mischung aus konzentrierter Salpetersäure und Ethanol) Veränderungen in der metallografischen Struktur aufgrund von Entkohlung zeigen.
3. Testverfahren
(1) Der Prüfling wird unter das Mikroskop gelegt; sofern nichts anderes vereinbart ist, ist er bei 100-facher Vergrößerung zu untersuchen.
(2) Wenn das Mikroskop über eine Mattscheibe verfügt, kann der Entkohlungsgrad mit Hilfe einer Skala direkt gemessen werden. Bei Messungen mit einem Okular sollte ein Mikroskop mit Fadenkreuzskala verwendet werden.
Was ist die Härtemethode?
Unterteilt in das Mikrohärteverfahren und das Rockwellhärteverfahren.
1. Mikrohärtemethode
Das Mikrohärteverfahren ist nur auf Gewinde mit einer Steigung P größer als 1.25 mm anwendbar.
2. Rockwell-Härtemethode
Bei der Messung mit einem Rockwell-Härteprüfer wird direkt auf der Oberfläche der Probe gemessen, und die Rockwell-Härtemethode wird nur verwendet, um festzustellen, ob das Produkt qualifiziert ist.
Was ist der Aufkohlungstest?
Mit diesem Test lässt sich feststellen, ob sich auf der Oberfläche vergüteter Verbindungselemente während der Wärmebehandlung Aufkohlungen gebildet haben. Zur Beurteilung des Aufkohlungszustandes der Randschicht ist die Differenz zwischen der Härte des Grundwerkstoffs und der Oberflächenhärte der entscheidende Indikator.
Hinweis: Eine Aufkohlung ist nachteilig, da eine erhöhte Oberflächenhärte zu Sprödbrüchen führen oder die Dauerfestigkeit verringern kann. Dabei ist sorgfältig zu unterscheiden, ob die Härtezunahme auf eine Aufkohlung bzw. Wärmebehandlung oder eine Oberflächenhärtung, wie beispielsweise Gewindewalzen nach einer Wärmebehandlung, zurückzuführen ist.
Der Aufkohlungstest kann mit einer der folgenden Methoden durchgeführt werden:
- Härtebestimmung am Längsschliff
- Bestimmung der Härte an der Oberfläche
Was ist die Bestimmung der Härte im Längsschnitt?
1. Anwendungsgebiet
Dieses Verfahren gilt für Verbindungselemente, die die folgenden Anforderungen erfüllen:
- Teilung P>1.25 mm
- Note 8.8 – 12.9/12.9
Wie wird die Härte einer Oberfläche bestimmt?
1. Anwendungsgebiet
Dieses Verfahren gilt für Verbindungselemente, die die folgenden Anforderungen erfüllen:
- Alle Spezifikationen,
- Note 8.8 – 12.9/12.9
2. Vorbereitung der Probe
- Bereiten Sie durch Schleifen oder Polieren am Kopf oder Ende des Befestigungselements eine entsprechende Ebene vor, um die Reproduktion und Beibehaltung der ursprünglichen Eigenschaften der Materialoberfläche sicherzustellen.
- Nehmen Sie einen Querschnitt mit einem Nenndurchmesser vom Ende des Gewindes und bereiten Sie ihn entsprechend vor.
3. Testverfahren
Die Oberflächenhärte wird auf der vorbereiteten Oberfläche gemessen
Die Härte des Grundwerkstoffs ist im Querschnitt zu ermitteln.
Die Prüfkraft, die zur Ermittlung der oben genannten Härte verwendet wird, beträgt: 2.942 N (Vickers-Härteprüfung HV0.3).
4. Technische Anforderungen
Der Oberflächenhärtewert muss gleich oder kleiner als der Härtewert des Grundmetalls plus 30 Vickers-Einheiten sein.
Mehr als 30 Vickers-Einheiten, was auf Karbonisierung hindeutet. Bei den Güten 10.9 bzw. 12.9/12.9 sollte die maximale Oberflächenhärte 390HV bzw. 435HV nicht überschreiten.
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