[發(fā)明專利]一種磷化膜深度的測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310603219.6
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103604392A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玲;仵永剛;楊爭;李昭昆;王衛(wèi)戰(zhàn);陳廣勝;王毅哲;梁志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽LYC軸承有限公司
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務(wù)所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到磷化膜斷口試樣的制作及掃描電鏡的應(yīng)用，主要涉及用于軸承零件高溫錳系磷化膜層深度的測定方法。

背景技術(shù)

目前，經(jīng)磷化處理后的軸承零件磷化膜深度的測量，主要采用磁性測厚儀對工件進(jìn)行檢測。首先對測厚儀進(jìn)行外觀檢查，確認(rèn)測厚儀開機(jī)是否正常工作，測頭無嚴(yán)重碰傷和其他影響使用的外觀缺陷；然后對測厚儀進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，提高測量精度；接著對標(biāo)準(zhǔn)試片進(jìn)行校準(zhǔn)；將磷化前的零件表面清洗干凈，用測厚儀在規(guī)定位置進(jìn)行檢測校對清零；該零件磷化處理完畢降至室溫后，將檢測表面測試干凈，開始測量，讀取測量值即為磷化膜厚度。測量時應(yīng)保持被測工件表面粗糙度和磁性在規(guī)定的范圍內(nèi)。雖然上述該方法檢測效率高，對工件可以實(shí)施無損檢測，但是存在穩(wěn)定性差、準(zhǔn)確度不高、受檢測位置限制等問題。當(dāng)零件的被檢測部位為平面時，測厚儀檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；當(dāng)零件的被檢測部位為曲面如軸承的滾道及內(nèi)外徑曲面時，被測部位曲率大，測厚儀所用測頭與測試面無法實(shí)現(xiàn)垂直接觸測定，導(dǎo)致測厚儀檢測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；且隨著曲率半徑的減少，檢測數(shù)據(jù)誤差也會增大；當(dāng)零件直徑尺寸較小時，現(xiàn)有的儀器受機(jī)身長度的限制，測頭無法放置到任何一個需要的位置，使得如內(nèi)徑的被檢測面的膜層厚度無法實(shí)現(xiàn)測量；同時儀器操作時受人為操作的影響較大，若不能正確操作也影響到檢測的結(jié)果。如果軸承生產(chǎn)廠家與用戶的測厚儀所測得的磷化膜深度不一致時，雙方易發(fā)生爭議。

發(fā)明目的

本發(fā)明目的是提供一種磷化膜深度的測定方法，其能夠準(zhǔn)確地測定磷化膜層深度，給予準(zhǔn)確判定。

本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：所述的磷化膜深度的測定方法步驟如下：

a：磷化膜斷口的制備：a.1加工的試樣磷化前的表面狀態(tài)和零件的表面狀態(tài)一致，按照磷化工藝規(guī)程，制備磷化試樣；a.2在距圓柱形試樣一側(cè)端面橫向5～10mm位置處，沿平行于該端面用線切割取樣，取樣深度10mm左右；a.3制作試樣的預(yù)制缺口，在切割試樣磷化膜層背部的中部位置，垂直于磷化膜層用線切割向內(nèi)切割約2～5mm，以作為砸制斷口試樣的預(yù)制缺口，預(yù)制缺口的深度以不破壞檢測部位磷化膜原始形貌及滿足掃描電子顯微鏡觀察要求為宜；a.4沿預(yù)制缺口砸制斷口：對已切割小豁口試樣包裹后，夾緊，對其進(jìn)行人工敲打，使缺口試樣斷裂；放入干燥箱中，妥善保管斷口試樣，并及時進(jìn)行觀察測定；

b：磷化膜斷口的掃描觀察：用酒精清洗、吹干試樣后放入掃描電子顯微鏡的觀察室內(nèi)，抽真空達(dá)到高真空后，調(diào)整參數(shù)，直至磷化膜層截面圖像清晰。

本發(fā)明采用二次電子圖像觀察，25kV加速電壓，工作距離10～15mm，束斑大小40～50，放大倍數(shù)根據(jù)磷化膜層實(shí)際深度選擇，觀察測量部位在同一觀察樣品下至少取3個位置測量。

本專利適用于外觀結(jié)晶致密、連續(xù)均勻的磷化膜深度的測量，本發(fā)明通過在掃描電鏡高倍觀察磷化膜截面斷口形貌，可準(zhǔn)確對磷化膜層深度進(jìn)行測定。

以352226X2-2RZ軸承內(nèi)圈為例，該產(chǎn)品技術(shù)要求為磷化膜層深2～10μm。磁性測厚儀可對軸承零件端面等平面位置的磷化膜深度進(jìn)行無損檢測，但對零件滾動面的檢測因受檢測位置的限制，不能快速準(zhǔn)確測量。而斷口掃描電鏡測量方法，根據(jù)用戶和實(shí)際生產(chǎn)需求，可以在滾道、擋邊等工作面進(jìn)行檢測，雖然對零件進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)測量，但對磷化膜的實(shí)際層深和分布形貌等方面綜合分析時意義重大，并且在生產(chǎn)廠家與用戶出現(xiàn)異議時，此法可以對所需部位進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，起到仲裁作用。

對于磁性測厚儀、掃描電鏡斷口觀察檢測同一樣件表面磷化膜層深的結(jié)果對比如下述表格所示：