模具氮化层或氮碳共渗层如何测定？

模具氮化层或氮碳共渗层如何测定？
氮化层由化合物层(白亮层)和氮化扩散层所组成，两者厚度之和为氮化层深度。根据Fe-N状态图可知，由表及里氮化层组织为ε、ε+γ′、γ′、γ′+α和α五层。由于ε、ε+γ′、γ′不易受浸蚀，在光学显微镜下为白亮层，而γ′+α和α浸蚀后易变色变暗，称为扩散层。氮化层深度的显示和测量方法有以下4种。(来源：上海荔锋模具钢材有限公司）
⑴化学浸蚀法   由于氮化层的组织与心部组织不同，经化学浸蚀的，在显微镜下可明显看出分界线，并能分辨出扩散层。根据不同材料可选择不同的试剂进行浸蚀，一般常用的效果好的试剂有以下三种。
①2%~4%硝酸酒精溶液   是一种常用试剂，对钢铁材料的氮化层都适用。浸蚀后氮化层与心部组织层次分明，表面氮化物层呈白色，过渡层呈深黑色，心部组织呈灰色。
②硫酸铜盐酸水溶液或酒精水溶液   成分是硫酸铜4g，盐酸20mL，水20mL或酒精100mL。使用时，用棉花轻轻擦蚀或多次抛光擦蚀，以加大氮化层与心部反差，使氮化层与心部的分界线非常分明，近似于一条线，便于进行渗层深度测量。
③硒酸盐酸酒精溶液   成分是硒酸3mL，盐酸20mL，酒精100mL。它适用于各种钢铁材料的氮化层，均能清楚地显示出其渗层的分界线，但对基体不浸蚀，基体组织不能显露。
⑵热处理法
①淬火法   因氮的渗入使渗层的相变温度降低，可将试样加热至750~780℃淬火，可使渗层中的奥氏体发生相变，变可以在氮化层与心部之间形成一条明显的含氮马氏体带，此带呈白亮色，可以将氮化层与心部基体组织分开。氮化层深度为从表面至含氮白亮马氏体带处的垂直深度。
②回火法   适用于以铁素体为基体的低碳钢、灰铸铁和球墨铸铁等材料的渗氮层深度显示与测量。将氮化后试样重新加热至300℃，保温1~2h后在炉内冷却，使固溶在铁素体上的氮以针状γ′相析出。从表面至针状氮化物消失处的垂直距离即为氮化层深度。
⑶显微硬度法   从表面开始，每隔一定间距，沿试样的垂直方向测量显微硬度，测至比基体高出30~50HV处的距离作为氮化层深度。规定用100g负荷的维氏压头进行试验。此法测定出的氮化层深度结果比较准确，但操作麻烦。
⑷热染法   将经过精抛和清洗好的试样磨面朝上，放置在电热板上加工厂热到300~℃，使抛光面产生氧化而染成不同的颜色，如氮化扩散层呈蓝紫色，心部为浅黄色，色彩清晰，在光学显微镜下两者分界线明显，便于测量。
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