CN103048196A - 轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，通过对工件的逐级加载，确定能够对工件实现破坏的压力范围，然后采用二分逼近法，精确确定能够实现破坏的压力值。优点是：本测试方法具有简便、直观、可操作性强、数据可靠准确等优点。

Description

轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法
技术领域
本发明属于金属材料的机械特性检测技术技术领域，特别是涉及一种轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法。
背景技术
在实际应用中，往往要求轴类零件同时具有较高的强度、韧性、表面硬度及耐磨性等综合性能。渗碳是经常采用的一种化学热处理工艺，零件渗碳后经过淬火和低温回火，可以改善表面及心部组织，得到高硬度高强度的表面层、一定韧性的亚表层和心部，外硬内韧，把高强度和一定的韧性综合在同一个零件上。
在某些使用条件下，渗碳轴的抗压强度是决定轴类零件使用寿命的重要因素。因此，为了保证零件的正常使用以及机器的安全运转，必须测定渗碳轴的抗压强度，然而到目前为止，暂无公开发表的数据。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，该方法可以有效的测出轴类零件表面强化层和基体的抗压强度。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，包括以下步骤：a、渗碳热处理步骤；
b、对轴类零件表面的精加工步骤，所述精加工步骤为在外圆磨床上磨削零件外圆；
其特征在于：
c、加工测试表面步骤：在平面磨床上将试块的外圆一侧磨去0.1～0.9mm，加工出平面；
d、安放被测试零件步骤：将试块牢固地固定在V形铁上，使平面水平朝上，然后放置在万能试验机上，试验机的规格为20~10000KN；
e、试块的抗压试验：试验力从20KN起加载，加载速度为0-12KN/S。加至试验载荷后，保持0–60min，然后卸载；
f、观察试块：从试验机上取下试块，依次用肉眼、10倍放大镜及250倍的显微镜观察试块表面、基体以及表面与基体的结合区域；
g、如果试块仍完好并无任何损坏的痕迹，将试验压力每次增加20KN，并重复上述d、e、f项的操作。
h、当观察到试块有微裂纹或其它损坏时，将其对应的试验压力减小10KN，然后换一个完全相同的试块并在完全相同的试验条件下进行试验；此时，如果观察到试块仍完好，则将试验压力增加5KN；如果试块已损坏，则将试验压力减小5KN；
i、以此类推，采用递增递减法，即每次增加或减小的试验力为上一级试块损坏与完好试验条件下对应试验力差值的一半，最终至试验力精确到1KN。
j、记录下试块损坏时的最后试验力：用该力值除以试块平面的面积即为抗压强度。
本发明还可以采用以下技术方案：
优选的，在所述对轴类零件的精加工步骤中，磨削的表面粗糙度为0.4μm。
优选的，所述加工测试表面步骤中，磨削的表面粗糙度为0.4μm。
本发明具有的优点和积极效果是：
由于本发明采用上述技术方案，通过对工件的逐级加载，确定能够对工件实现破坏的压力范围，然后采用二分逼近法，精确确定能够实现破坏的压力值。该测试方法具有简便、直观、可操作性强、数据可靠准确等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
图中：1、表面强化层；2、基体。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
已经磨削成一侧为平面的工件的结构形状如图1图2所示。
一种轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，包括以下步骤：
a、渗碳热处理步骤：对于机加工后的工件采用气体渗碳法，加热温度为900～930℃，保温时间为4～7h，渗碳试块冷却至760～850℃直接淬火，然后在160～200℃回火2～3h。
b、对轴类零件表面的精加工步骤，所述精加工步骤为在外圆磨床上磨削零件外圆，磨削的表面粗糙度为0.4–1.6μm；
c、加工测试表面步骤：在平面磨床上将试块的外圆一侧磨去0.1～0.9mm，加工出平面，磨削的表面粗糙度为0.4–1.6μm；
d、安放被测试零件步骤：将试块牢固地固定在V形铁上，使平面水平朝上，然后放置在试验机上，试验机的规格为20~10000KN；
e、试块的抗压试验：试验力从20KN起加载，加至试验载荷后，保持一定的时间，然后卸载；
f、观察试块：从试验机上取下试块，依次用肉眼、10倍放大镜及250倍的显微镜观察试块表面、基体以及表面与基体的结合区域；
g、如果试块仍完好并无任何损坏的痕迹，将试验压力每次增加20KN，并重复上述d、e、f项的操作。
h、当观察到试块有微裂纹或其它损坏时，将其对应的试验压力减小10KN，然后换一个完全相同的试块并在完全相同的试验条件下进行试验；此时，如果观察到试块仍完好，则将试验压力增加5KN；如果试块已损坏，则将试验压力减小5KN；
i、以此类推，采用递增递减法，即每次增加或减小的试验力为上一级试块损坏与完好试验条件下对应试验力差值的一半，最终至试验力精确到1KN。
j、记录下试块损坏时的最后试验力：用该力值除以试块平面的面积即为抗压强度。

Claims (3)

1.一种轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，包括以下步骤：a、渗碳热处理步骤；
b、对轴类零件表面的精加工步骤，所述精加工步骤为在外圆磨床上磨削零件外圆；
其特征在于：
c、加工测试表面步骤：在平面磨床上将试块的外圆一侧磨去0.1～0.9mm，加工出平面；
d、安放被测试零件步骤：将试块牢固地固定在V形铁上，使平面水平朝上，然后放置在试验机上，试验机的规格为20~10000KN；
e、试块的抗压试验：试验力从20KN起加载，加载速度为0–12KN/S。加至试验载荷后，保持0–60min，然后卸载；
f、观察试块：从试验机上取下试块，依次用肉眼、10倍放大镜及250倍的显微镜观察试块表面、基体以及表面与基体的结合区域；
g、如果试块仍完好并无任何损坏的痕迹，将试验压力每次增加20KN，并重复上述d、e、f项的操作。
h、当观察到试块有微裂纹或其它损坏时，将其对应的试验压力减小10KN，然后换一个完全相同的试块并在完全相同的试验条件下进行试验；此时，如果观察到试块仍完好，则将试验压力增加5KN；如果试块已损坏，则将试验压力减小5KN；
i、以此类推，采用递增递减法，即每次增加或减小的试验力为上一级试块损坏与完好试验条件下对应试验力差值的一半，最终至试验力精确到1KN。
j、记录下试块损坏时的最后试验力：用该力值除以试块平面的面积即为抗压强度。
2.一种如权利要求1所述的轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，其特征在于：所述对轴类零件的精加工步骤中，磨削的表面粗糙度为0.4-1.6μm。
3.一种如权利要求1所述的轴类零件表面强化层和基体的抗压强度测试方法，其特征在于：所述加工测试表面步骤中，磨削的表面粗糙度为0.4–1.6μm。
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