магнитные
способы, основанные на различных магнитных свойствах феррита и
.мартенсита [43] или на разнице при измерении твердости с помощью шарика
или алмазного конуса (7] при различной нагрузке. Эти способы не вошли
в практику из-за недостаточной точности.
Для
определения глубины слоя измерением твердости был сконструирован прибор
«тестограф». На тестографе можно начертить кривую зависимости между
нагрузкой алмазного острия и глубиной вдавливания до нагрузки 1000
кг.
Для
закаленного образца кривая имеет плавный характер, для цементованного — на
кривой проявляется резкое падение, полученное при входе острия прибора
в
переходную зону. По отклонению можно определить не только
глубину слоя, за которую принимается зона до твердости 50НЯС, но и
твердость на различной глубине слоя. Более точно толщину слоя
определяют по кривой твердости (см. следующий параграф).
§ 2. Физические и
механические свойства слоя
Физические свойства
цементованного слоя тождественны физическим свойствам углеродистой
стали с соответствующим содержанием углерода. Некоторые свойства
слоя, отличающиеся от свойств сердцевины (удельный вес, термическое
расширение, удельная теплопроводность, удельная теплота,
электропроводность или магнитные свойства), не могут влиять на
свойства всей детали, так как слой имеет небольшую толщину.
В
противоположность этому механические свойства слоя (твердость, прочность,
пластичность, вязкость слоя и др.) изменяют свойства всего
изделия.
Твердость.
Поверхностная твердость цементованных слоев— это твердость
углеродистой стали с соответствующим содержанием углерода. Она
определяется твердостью эвтектоидного мартенсита, и увеличение содержания
углерода не изменяет ее. Теоретически на поверхностную твердость не должно
влиять даже содержание легирующих элементов, но на практике так не бывает;
легирующие элементы оказывают влияние на поверхностную твердость
благодаря тому, что способствуют сохранению части остаточного
аустенита в структуре слоя. При отсутствии остаточного аустенита
твердость нормально закаленных слоев составила бы 64 — 66НЯС. Практически эта
твердость достигается только у углеродистых и хромистых сталей,
которые содержат наименьшее количество остаточного аустенита. У
хро-момарганцевых сталей наибольшая твердость составляет 62 н-64#/?С, у
никелевых и хромоникелевых— 60^-62#/?С, у высоколегированных с
содержанием никеля 4%—57 -ь 60#/<?С. У слоев, закаленных, например, с
высоких температур, количество остаточного аустенита может
увеличиться.
