钢铁零件渗氮（氮化）后的硬度检测方法
渗氮（包括气体渗氮、离子渗氮、碳氮共渗、辉光离子氮化）零件的主要技术要求是有效渗氮层深度、表面硬度和局部硬度。某些零件还有渗氮层脆性等级评定要求，完成以上技术要求，都是用维氏硬度检测法进行测定。
渗氮层，从金相组织划分，指包括从最外层化合物层（白亮层）到扩散层与基体组织明显分界处为止的深度。维氏硬度检测，则依据从工件表面测至与基体有明显界定硬度值处的垂直距离。
渗氮层深度以字母DN表示。
1. 渗氮层深度硬度检测方法
1）试样准备
（1）试样应从渗、氮零件上切取，也可用与零件相同材料和相同处理条件的小试样随炉处理后供检测。
（2）试样应垂直于渗氮层表面切取，磨制和抛光过程表面不能过热，边缘不允许倒角。
（3）检查渗氮层脆性的试样，表面粗糙度要求Ra0.25～0.63μm，但不允许把表面化合物层磨掉。
2）检测
（1）根据GB 11354-89，检测力规定为2.94N（0.3kgf），从试样表面测至比基体维氏硬度值高50HV处的垂直距离为渗氮层深度。
（2）在3倍左右渗氮层深度的距离处测得的硬度值（至少取3点平均）作为基体硬度值。
（3）对于渗氮层硬度变化很平缓的钢种（如碳钢和低碳合金钢缺件），其渗氮层深度可以从试样表面沿垂直方向测至比基体维氏硬度值高30HV处。
（4）当渗氮层的深度有的特别浅的则较深时，在这种情况下经协商后，检测力可在1.96N（0.2kgf）～19.6N（2kgf）范围内选择。但在HV后需注明：如HV0.1，表示用0.9807N（0.1kgf）检测力进行的测试。
（5）结果表示。渗氮层深度用拉丁字母DN表示，深度以毫米计，取小数点后两位。例如：0.35DN 450HV0.3，表示界限硬度值为450HV。检测力为2.94（0.3kgf）时，渗氮层深度为0.35mm。
3）推荐件的渗氮层尝试及上偏差
一般零件推荐的最小有效渗氮层深度(DN)及上偏差见下表：
推荐的有效渗氮层深度及偏差
单位/mm
有效渗氮层深度DN | 上偏差 | 有效渗氮层深度DN | 上偏差 |
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 | 0.02 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 | 0.35 0.4 0.5 0.6 0.75 - | 0.15 0.2 0.25 0.3 0.3 0.3 |
4）总渗氮层深度
总渗氮层深度是氮渗入的总深度，一般指从表面测量到与基体的硬度或组织有明显差别处的垂直距离，单位为mm。
总渗氮层深度包括化合物层和全部扩散层。当零件以化合物层厚度代替DN要求时，应特别说明。厚度要求随零件服役条件不同而改变。
5）化合物层厚度
化合物层主要是Fe3N及少量Fe4N和Fe3C相所组成，化合物层硬度较高，提高了零件耐磨性和抗蚀性能。一般零件推荐的化合物层厚度及公差见下表：
推荐的化合物层厚度及公差
单位/mm
化合物层厚度 | 上偏差 |
0.005 0.008 0.010 0.012 0.012 0.015 0.024 | 0.003 0.004 0.005 0.006 0.008 0.012 |
2. 表面硬度检测方法
表面硬度的测定应根据渗氮层实际深度和工艺要求的表面硬度低值选用检测力。选用时请参见下表：
渗谈层深度、表面硬度与检测力选用表
最小有效渗氮层 深度/mm | 最低表面硬度（HV） | ||||||
200～300 | >300～400 | >400～500 | >500～600 | >600～700 | >700～800 | >800 | |
0.05 0.07 0.08 0.09 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 | - - HV 0.5 HV 0.5 HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 3 HV 3 HV 5 HV 5 HV 10 HV 10 HV 10 HV 10 HV 10 HV 20 | - HV 0.5 HV 0.5 HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 3 HV 5 HV 5 HV 5 HV 10 HV 10 HV 10 HV 10 HV 30 HV 30 HV 30 | - HV 0.5 HV 0.5 HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 3 HV 5 HV 5 HV 10 HV 10 HV 10 HV 30 HV 30 HV 30 HV 30 HV 30 | HV 0.5 HV 0.5 HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 3 HV 5 HV 5 HV 10 HV 10 HV 10 HV 30 HV 30 HV 30 HV 50 HV 50 HV 50 | HV 0.5 HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 1 HV 3 HV 5 HV 10 HV 10 HV 10 HV 30 HV 30 HV 30 HV 30 HV 50 HV 50 HV 50 | HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 1 HV 1 HV 3 HV 5 HV 10 HV 10 HV 30 HV 30 HV 30 HV 30 HV 50 HV 50 HV 50 HV 100 | HV 0.5 HV 1 HV 1 HV 1 HV 1 HV 3 HV 5 HV 10 HV 10 HV 30 HV 30 HV 30 HV 50 HV 50 HV 50 HV 50 HV 100 |