1.渗氮层深度及金相组织的检测

（1）渗氮层深度的检测 检测方法以金相法为主，以硬度法为辅。

1）金相法检测渗氮层深度：在光学显微镜下放大100倍或200倍，按图7-23～图7-25所示金相法检测，从试样表面沿垂直方向测至与基体组织有明显分界处的距离，即为渗氮层深度。

图7-23 38CrMoAl钢气体渗氮层深度100×

图7-24 40Cr钢离子渗氮层深度100×

图7-25 38CrMoAl钢气体渗氮后加热到800℃保温（1.5min／mm）淬火渗氮层深度100×

2）硬度法检测渗氮层深度：采用维氏硬度，试验力为2.94N（0.3kgf），从试样表面测至比基体硬度值高50HV处的垂直距离，即为渗氮层深度。

（2）渗氮层脆性的检测

1）渗氮层的脆性级别：按维氏硬度压痕边角碎裂程度分为5级。渗氮层的脆性级别图如图7-26所示，渗氮层的脆性级别说明见表7-26。

表7-26 渗氮层的脆性级别说明

2）渗氮层的脆性的检测：采用维氏硬度计，试验力为98.07N（10kgf），缓慢加载（在5～9s内完成），加载后停留5～10s，然后去除载荷。在用49.03N（5kgf）或294.21N（30kgf）试验力检测时，需按表7-27的值进行换算。

3）渗氮层脆性的评定：维氏硬度压痕在100倍放大的条件下参照图7-26评定级别。每件至少检测3点，其中2点以上处于相同级别时才能定级；否则需重复检测一次。

图7-26 渗氮层的脆性级别图［试验力：98.07N（10kgf）］100×

表7-27 压痕级别换算表（单位：级别

4）渗氮层的脆性要求：对于一般零件，1～3级为合格；对于重要零件，1～2级为合格。对于渗氮后留有磨量的零件，应在磨加工后的表面上检测。

（3）渗氮层疏松的检测

1）渗氮层疏松的分级：按表面化合物层内微孔的形状、数量及密集程度分为5级渗氮层疏松级别图如图7-27所示，渗氮层疏松级别说明见表7-28。

图7-27 渗氮层疏松级别图500x

a)1级 b）2级 c)3级

图7-27 渗氮层疏松级别图500x（续）

d)4级 e）5级

表7-28 渗氮层疏松级别说明(www.daowen.com)

2)渗氮层疏松的检测和要求：在光学显微镜下放大500倍检测，取其疏松最严重的部位。参照疏松级别图评定。对于一般零件，1-3级为合格；对于重要零件，1—2级为合格。

(4)渗氮层中氮化物的检测

1)渗氮层中氮化物的分级：按扩散层中氮化物的形态、数量和分布情况分为5级。渗氮层中氮化物的级别图如图7-28所示，氮化物的级别说明见表729。

图7-28 渗氮层中氮化物的级别图500x

a)1级 b）2级

图7-28 渗氮层中氮化物的级别图500x（续）

c)3级 d）4级 e）5级

表7-29 氮化物的级别说明

2）渗氮层中氮化物的检测方法和评定：扩散层中的氮化物在光学显微镜下放大500倍检测，取其最差的部位，参照氮化物级别图评定。对于一般零件，1～3级为合格；对于重要零件，1～2级为合格。

渗氮层的全面质量控制，参见GB／T 11354—2005。

2.氮碳共渗层深度及金相组织的检测

1）对于合金结构钢和工具钢，可用光学显微镜检测渗层深度。对于难于显示或测量不方便的情况，可以用显微硬度计测量的硬度梯度来确定。例如，在试验力为5N的情况下，离表面的距离（mm）分别为0.03、0.06、0.10、0.15、0.20、0.30、0.40 0.60、0.80、1.00和1.50处检测硬度，直至测量到心部硬度为止。

2）不同材料氮碳共渗后的表面硬度和渗层深度如表7-30所示。

表7-30 不同材料氮碳共渗后的表面硬度和渗层深度的规定

注：1.有特殊要求的工件，如抗蚀件、薄件（厚度小于1mm）、不锈钢或耐热钢、粉末冶金高速钢工件等，可按其各自的技术要求，不受本表的限制。

2.允许铸铁类工件的氮碳共渗温度比钢件适当提高。

3）图7-29～图7-31分别为45钢、40Cr钢和QT600-2球墨铸铁氮碳共渗后的金相组织。

图7-29 45钢氮碳共渗后的金相组织200×

图7-30 40Cr钢氮碳共渗后的金相组织400×

图7-31 QT600-2球墨铸铁氮碳共渗后的金相组织400×