齿轮硬化层深度检测

    齿轮在机械行业中有着广泛的应用。齿轮在工作过程中，表面耐磨性能是一个非常重要的指标，因此，工业用齿轮通常会进行表面硬化处理（渗碳、渗氮、渗硼或者碳氮共渗等等）。表面硬化层深度作为耐磨性的一个重要指标对齿轮表面硬化的质量控制有着重要的意义。

    硬化层深度（CHD）通常通过硬度法来确定。钢件硬化层深度一般为毫米级别或者更浅，所以硬度测试方法通常选用维氏或者努氏硬度，试验力规定为1000g，但是特殊情况下可以使用其他试验力。一般以550HV1为界限硬度。齿轮硬化层深度的检测通常需要检测3条序列，如下图所示：

为了获得准确的测试数据，样品的表面处理也非常重要。表面的划痕或者污染（彗尾、水渍等）会影响压痕的测量；样品边缘倒角会影响起始位置的确定，进而影响硬化层深度的判别；表面的变形或者烧伤会使硬度的测量值偏高。因此在样品制备过程中必须避免这些缺陷的产生。通常情况下，为了获得良好的边缘保护，齿轮样品需用具有边缘保护功能的树脂如EpoMet进行镶嵌。下图为常用的样品制备步骤:

对于齿轮而言，常规的硬度计测试会非常麻烦，首先常规的硬度计的显微镜放大倍数较大，视场中只能看到齿轮的局部位置，测试起始点的位置相对比较难找，另外手动移动试样也很难保证测试点序列位于一条直线上且垂直于齿轮表面，且效率很低，为了快速且准确的获得试验数据，齿轮硬化层的测试一般使用带全景摄像头和自动移动试台的硬度计，例如Tukon 2500和VH3100硬度计，全景摄像头可以保证很快且准确地找到感兴趣的起始位置，自动移动试台配合软件使用可以通过设定程序自动地完成硬度测试。下图所示为测试压痕序列和测试结果: