渗碳层深度的测定
〔一）剥层化学分析法
取渗碳随炉的棒状试样，按每次进入深度0. 05 mm车削分别用化学分析法测定碳含量。这种方法对渗碳中的碳浓度分析较准确，常用于调试工艺。
（二）断口法
在圆试棒上开一环形缺口，随炉渗碳后出炉直接淬火，然后打断。由于渗层碳浓度较高，肉眼观察断口呈白色瓷状细晶粒，用读数显微镜测量其深度。此法测量误差较大。
（三）金相法
1．将过共析层、共析层及亚共析层之和作为全渗碳层。由于工艺不同碳浓度梯度在共析、过共析区域的斜率不同，按有关标准中规定：过共析层＋共析层之和不得小于总渗碳层深度的40~70％，以保证过渡区不能太陡。
2．在碳钢、合金渗碳钢中，把过共析层、共析层及1/2亚共析层之和作为渗碳层总深度。其结果与硬度法测定有效硬化层的结果相近。
3．从渗层表面测量到体积分数为50％珠光体处作为渗碳层总深度。这种方法在实际操作中．所观察到的珠光体＋铁素体区域，往往是参差不齐的，对判定50珠光体界限误差较大。
4．等温淬火后测量渗碳层深度。18Cr2Ni4W钢属马氏体型钢，它没有平衡组织，只能在等温淬火后测其深度。这种钢渗碳后随炉冷
却，从表面至心部均为马氏体，在基体与高碳区交界处有贝氏体析出，但在金相显微镜下观察其界限不甚清晰。一般是将试样再加热到860℃后，放人280℃等温槽，数分钟后水淬，这时对含碳量的质量分数大于0.3％的区域形成淬火马氏体，而在含碳量近0.3％区域由于Ms点较高则形成回火马氏体，金相试样侵蚀后则有明显的白色（马氏体）区和黑色（回火马氏体）区的界线。其相关标准可见JB/T 7710-1995《薄层碳氮共渗或薄层渗碳钢件显微组织检测》等行业标准。
（四）显微硬度法（有效硬化层深度测定法）
显微硬度法是从试样边缘起测量显微硬度值的分布梯度，根据GB/T 9450-1988《钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核》的标准规定判断渗层深度。
对GB/T 9450-1988标准的应用应注意：
1．有效硬化层深度是指：从零件表面到维氏硬度值为550 HV处的垂直距离。有效硬化层用DC表示，对象可以是渗碳和碳氮共渗，其有效硬化层深度大于0.3 mm的零件。
2．零件是经过热处理后的最终硬度。
3．适用于基体硬度小于450HV的零件，标准规定的基体硬度位置应离表面硬化有效区域的三倍，即某零件有效硬化层为l mm时，基体硬度应在3 mm处。
4．基体硬度大于450HV时，需经各方协商确定有效硬化层深度。一般是采用以25 HV为一档加到550 HV界限硬度值上。
5．在有争议的情况下，该标准的测量方法是惟一可采用的仲裁
方法。
与上述标准相关的GB/T 9451-1988《钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定》，对薄层有效硬化层深度的测定可采用努氏显微硬度计，长形棱锥压头可使测量值精确度大大提高。
二、碳氮共渗层深度的测定 （一）金相法
对经760-860℃共渗处理的零件，缓冷后是平衡组织，渗层深度就是上述三层显微组织厚度之和。共渗后直接淬火的零件，其深度从表面测到有托氏体与基体明显交界处。
在薄层碳氮共渗零件上，相关标准规定表层碳含量的质量分数不低于0.5％，氮含量的质量分数不低于0.1％。标准中列出针状马氏体及残留奥氏体级别图和板条马氏体级别图。心部铁素体含量也是重要指标，因此也列出无游离铁素体到70％大块铁素体的参考图。
（二）硬度法
共渗深度＞0.3 mm时，硬度测量与前述《钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核》相同，≤0.3mm时，则用GB/T 9450-1988《钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定》评定，该标准规定不能适用硬化层与基体之间无过渡区的零件，取样方法可以是横截面、纵截面、斜截面和有槽斜截面。鉴于硬度压痕间的距离应不小于压痕对角线的2.5倍的规定，建议使用长棱锥形压头的努氏显微硬度，更能提高测量精度。
渗碳层深度的测定
