熱處理檢驗(yàn)方法和規(guī)范

1、熱處理檢驗(yàn)方法和規(guī)范金屬零件的內(nèi)在質(zhì)量主要取決于材料和熱處理。 因熱處理為特種工藝所賦予 產(chǎn)品的質(zhì)量特性往往又室補(bǔ)直觀的內(nèi)在質(zhì)量，屬于“內(nèi)科”范疇，往往需要通過 特殊的儀器（如：各種硬度計(jì)、金相顯微鏡、各種力學(xué)性能機(jī)）進(jìn)行檢測。在 G B/T19000 IS09000系列標(biāo)準(zhǔn)中，要求對(duì)機(jī)械產(chǎn)品零部件在整個(gè)熱處理過程中一 切影響因素實(shí)施全面控制， 反映原材料及熱處理過程控制， 質(zhì)量檢驗(yàn)及熱處理作 業(yè)條件（包括生產(chǎn)與檢驗(yàn)設(shè)備、技術(shù)、管理、操作人員素質(zhì)及管理水平）等各方 面均要求控制，才能確保熱處理質(zhì)量。為此，為了提高我公司熱處理產(chǎn)品質(zhì)量， 遵循熱處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，按零件圖紙要求嚴(yán)格執(zhí)行，特制定本規(guī)范一

2、、使用范圍： 本規(guī)范適用于零件加工部所有熱處理加工零件。GB4342方法二、硬度檢驗(yàn) ： 通常是根據(jù)金屬零件工作時(shí)所承受的載荷， 計(jì)算出金屬零件上的應(yīng)力分布， 考慮 安全系數(shù)，提出對(duì)材料的強(qiáng)度要求，以強(qiáng)度要求，以強(qiáng)度與硬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確 定零件熱處理后應(yīng)具有大硬度值。 為此，硬度時(shí)金屬零件熱處理最重要的質(zhì)量檢 驗(yàn)指標(biāo)，不少零件還時(shí)唯一的技術(shù)要求。GB230金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法GB231金屬布氏硬度試驗(yàn)方法GB1818法金屬表面洛氏硬度試驗(yàn)方法GB4340金屬維氏硬度試驗(yàn)方1 、常用硬度檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)如下：金屬顯微維氏硬度試驗(yàn)方法GB5030 金屬小負(fù)荷維氏試驗(yàn)2、待檢件選取與檢驗(yàn)原則如下：為保

3、證零件熱處理后達(dá)到其圖紙技術(shù)（或工藝）要求，待檢件選取應(yīng)有代表性， 通常從熱處理后的零件中選取， 能反映零件的工作部位或零件的工作部位硬度的 其他部位，對(duì)每一個(gè)待檢件的正時(shí)試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)一般應(yīng)不少于 3 個(gè)點(diǎn)。通常連續(xù)式加熱爐（如網(wǎng)帶爐） :應(yīng)在連續(xù)生產(chǎn)的網(wǎng)帶淬火入回火爐前、回火后 入料框前的網(wǎng)帶上抽檢 3 5 件/時(shí)。且及時(shí)作檢驗(yàn)記錄。同時(shí)，若發(fā)現(xiàn)硬度超差，應(yīng)及時(shí)作檢驗(yàn)記錄。同時(shí)，若發(fā)現(xiàn)硬度越差，應(yīng)及時(shí)進(jìn) 行工藝參數(shù)調(diào)整，且將前 1 小時(shí)段的零件進(jìn)行隔離處理 （如返工、檢 ）。通常期式加爐（如井式爐、箱式爐）：應(yīng)在淬火后、回火后均從料框的上、中、 下部位抽檢 6 9 件/爐，且及時(shí)作檢驗(yàn)記錄。同時(shí)

4、，若發(fā)現(xiàn)硬度超差，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行工藝參數(shù)調(diào)整，且將該爐次的零件進(jìn)行隔離 處理（如返工、逐檢）。通常感應(yīng)淬火工藝及感應(yīng)器與零件間隙精度調(diào)整，經(jīng)首件（或批）感應(yīng)淬火合格后方可生產(chǎn)，且及時(shí)作檢驗(yàn)記錄。3、硬度測量方法：3.1各種硬度測量的試驗(yàn)條件，見下表1：試驗(yàn)類別硬度范圍壓頭要求mm預(yù)載荷/N總載荷/N保荷時(shí)間/S10mm鋼球29421布氏硬度P:總載荷/N140-450HB（要求 P = 30D2）5mm鋼球73552.5mm鋼球無183910- 15D:鋼球壓頭直徑/mm10mm鋼球98074-140HB（要求 P= 10D2）5mm鋼球24522.5mm鋼球61370 - 85HBA120金剛石

5、圓錐體588洛氏硬度30 - 100HRB1.588mm鋼球989801020 - 67HBC120金剛石圓錐體147170-94HR15N147.1表面洛氏硬度42-86HR30N120金剛石圓錐體29.4294.21020-78HR45N441.3常規(guī)維氏硬度P：總載荷14-1000HV136金剛石四方 角錐體無P 分為：5、10、20、30、50、100/kg10小負(fù)荷維氏硬 度P：總載荷P：總載荷分為：0.2、 0.3、 0.5、 1、 2、2.5、 3 /kg顯微維氏硬度P：總載荷P：總載荷分為：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1/kg3.2測量硬化層深度不同的

6、零件表面硬度時(shí)，硬度試驗(yàn)方法與試驗(yàn)力的一般選擇, 見表2：有效硬化層深度表面硬度測量方法采用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)力，N 0.1GB4342、 GB50300.1-0.2GB4340、 GB50309.807-49.030.2-0.4GB434049.03-98.07GB1818（15N 或 30N 標(biāo)尺）147.1 或 294.20.4 - 0.6GB434098.07 - 294.2GB230（A 標(biāo)尺）588.40.6-0.8GB230（A或C標(biāo)尺）588.4 或 1471.00.8GB230 （ C 標(biāo)尺）1471.0備注1、零件圖紙硬度標(biāo)注與實(shí)際硬度試驗(yàn)方法相對(duì)應(yīng)2、硬度測量時(shí)，若載圓柱面或球面上

7、測量應(yīng)按各自標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行硬度值修約。3.3經(jīng)不同熱處理工藝處理后的表面硬度測量方法及其選擇，見小表3：熱處理類別表面硬度測量方法選用原則鑄件與鍛件GB231一般按GB231測量正火與退火GBG230,GB231,GB4340淬火回火件GBG230,GB231,GB4340,GB4341,GB/T13321一般按GB230（C標(biāo)尺）測量，調(diào)質(zhì)件可采用GB231小件，薄件按GB4340,GB4341測量感應(yīng)淬火件滲碳與碳氮共滲件GBG230,GB1818,GB4340,GB4341,GB/T13321,GB5350一般按GB230（C標(biāo)尺）測量，硬化層較淺時(shí)可采用 GB1818,GB4340,G

8、B5350滲氮件GB1818,GB4340,GB4341, GB4342,GB/一般按 GB4340或GB5350測量，滲 氮層大于0.3mm時(shí)可用GB1818，化 合物層硬度按GB4342氮碳共滲（軟氮化）GB1818,GB4340, GB4342, GB5350一般按 GB4342或GB5350測量備注：（1）零件心部或基體硬度，一般按 GB230.GB231或GB4340的試驗(yàn)方法 測量。（2）若確定的硬度試驗(yàn)方法有幾種試驗(yàn)力可供選擇時(shí)，應(yīng)選用試驗(yàn)條件允許的 最大試驗(yàn)力。4、檢驗(yàn)設(shè)備與人員：4.1所有硬度計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)硬度試塊均應(yīng)在計(jì)量部門檢定的有效期內(nèi)使用，不允許在 無檢定合格證書或超過檢定

9、的有效期使用。4.2應(yīng)設(shè)立專職檢驗(yàn)人員，且經(jīng)正規(guī)培訓(xùn)與考核，具有正式的資格證書；生產(chǎn)線 的操作人員檢驗(yàn)，應(yīng)經(jīng)一定培訓(xùn)，在專職檢驗(yàn)人員的認(rèn)可或指導(dǎo)下進(jìn)行。5、測量數(shù)據(jù)的表示與記錄：5.1硬度值的表示應(yīng)按相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)硬度試（檢）驗(yàn)方法的規(guī)定，一般以硬度范 圍法表示，標(biāo)出上、下限值，女口 60- 65HRC;特殊情況液可以只標(biāo)下限值或上 限值，應(yīng)用不小于或不大于表示，如不大于 229HBS;若記錄換算硬度值時(shí)，應(yīng) 在換算值后面加括號(hào)注明實(shí)測值【如：48.5HRC （75.0HRA）】；若記錄硬度平 均值時(shí)，應(yīng)在硬度值平均值后米那加括號(hào)注明計(jì)算平均值所用的各測點(diǎn)硬度值【如：64.0HRC （63.5H

10、RC、64.0HRC、64.5HRC）5.2檢驗(yàn)報(bào)告記錄，包括零件名稱、材料、檢驗(yàn)數(shù)量、檢驗(yàn)結(jié)果及檢驗(yàn)人員與日 期。三、金相試驗(yàn)金相分析時(shí)用金相顯微鏡觀察金屬內(nèi)部的組成相及組織組成物的內(nèi)型以及它們 的相對(duì)量、大小、形態(tài)及分布等特征。材料的性能取決于內(nèi)部的組織形態(tài)，而組 織又取決于化學(xué)成分及加工工藝， 熱處理時(shí)改變組織的主要工藝手段， 因此，金 相分析是材料及熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)與控制的重要方法。1、通常金相檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)如下：GB/T113541989鋼鐵零件 滲氮層深度測測定和金相組織檢驗(yàn)GB/T94501988鋼鐵滲碳淬火有效硬化層深度的測定與校核GB/T94511988鋼件薄表面總硬化層深度或

11、有效硬化層深度的測定GB/T56171985鋼的感應(yīng)淬火或火焰火后有效硬化層深度的參定JB/T92041999鋼件感應(yīng)淬火金相檢驗(yàn)JB/T92111999中碳鋼與中碳合金結(jié)合鋼馬氏體等級(jí)JB/T77101995薄層碳氮共滲或薄層滲碳顯微組織檢驗(yàn)GB/T132981991金相顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T132991991鋼的顯微組織評(píng)定方法GB639486金屬平均晶粒度測定法NJ30983內(nèi)燃機(jī)連桿螺栓金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)NJ32684內(nèi)燃機(jī)活塞銷 金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)2、金相試樣的選取與檢驗(yàn)步驟：2.1 金相試樣的選?。?.1.1縱向取樣：縱向取樣是指沿著剛材的鍛扎方向進(jìn)行取樣。 主要檢驗(yàn)內(nèi)容為： 非金屬夾雜物的

12、 變形程度、晶?；兂潭?、碳化物網(wǎng)、變形后的各種組織形貌、熱處理的全面情 況等。2.1.2橫向取樣 橫向取樣指垂直于鋼材的鍛扎方向進(jìn)行取樣。 主要檢驗(yàn)內(nèi)容為： 金屬材料從表層 到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級(jí)別、碳化物網(wǎng)、表面缺陷深度、氧化層 深度、腐蝕層深度、表面化學(xué)熱處理及鍍層厚度等。2.1.3缺陷或失效分析取樣：截取缺陷分析的試樣， 應(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)； 或在缺陷部分附近的正常部 位取樣進(jìn)行比較。為此，通常檢驗(yàn)零件的最重要項(xiàng)目為表層顯微組織觀察和硬化層深度測定， 應(yīng)橫 向取樣；但緊固體的螺紋部分的滲層檢驗(yàn)需要縱向取樣。2.2 金相檢驗(yàn)步驟：選樣金相切割機(jī)（或線切割機(jī)）取樣鑲嵌機(jī)

13、加熱鑲嵌磨拋機(jī)磨光/拋光化學(xué)腐蝕（通常用 4硝酸酒精溶液）金相觀察 /硬化層深度（或顯微硬度） 測定出具檢驗(yàn)報(bào)告2.3 取樣數(shù)量：通常連續(xù)式加熱爐（如網(wǎng)帶爐）： 1件/4 小時(shí)通常周期式加熱爐（如井式爐、箱式爐）： 23 件/爐（裝爐夾具不同部位）備注：（ 1）金相試樣以磨面面積小于 400MM2 ，高度 1520MM 為宜。（2）試樣的制備過程中，部允許因受熱而導(dǎo)致組織變化，應(yīng)避免試樣邊緣出現(xiàn) 圓角并防止改變斜截面試樣的角度。3、金相組織觀察于判別：3.1 滲碳或碳氮共滲：3.1.1適用于 08F、Q235AF、20、20Cr 等低碳或低合金鋼的零件。3.1.2試樣應(yīng)從滲碳或碳氮共滲零件上切

14、取。液可用于鋼件的材質(zhì)，熱處理狀態(tài)， 有效厚度一致，避過經(jīng)同爐滲碳或碳氮共滲處理的試樣。3.1.3薄層碳氮共滲件（層深w 0.3mm），表層碳含量應(yīng)不低于0.5%，氮含量應(yīng) 不低于0.1%。薄層滲碳鋼件（層深w 0.3mm）表層碳含量應(yīng)不低于0.5%3 . 1 . 4滲層顯微組織評(píng)級(jí)在淬火狀態(tài)下進(jìn)行（放大倍率為400倍）。3 . 1 . 5針狀馬氏體級(jí)別及殘余奧氏體級(jí)別評(píng)定：當(dāng)滲層顯微組織主要為針狀馬氏體時(shí)，依據(jù)JB/T7710-1995標(biāo)準(zhǔn)圖譜共分1 5級(jí)，其中1 2級(jí)合格3.1.6板條馬氏體級(jí)別評(píng)定：當(dāng)滲層顯微組織主要為板條馬氏體時(shí)，依據(jù)JB/T7710-1995標(biāo)準(zhǔn)圖譜共分1 5級(jí)，其中

15、1 2級(jí)合格。3.1.7滲層（層深w 0.3mm）碳化物級(jí)別評(píng)定：依據(jù) NJ326 84標(biāo)準(zhǔn)圖譜共分1 5級(jí)，其中1 3級(jí)合格。3.1.8心部鐵素體級(jí)別評(píng)定：依據(jù) JB/T7710-1995標(biāo)準(zhǔn)圖譜共分1 5級(jí)，其中一 般零件1 4級(jí)合格，重要零件1 3級(jí)合格。3.2滲氮或碳氮共滲（軟氮化）：3.2.1滲氮前調(diào)質(zhì)組織的檢驗(yàn)：3.2.1.1滲氮前調(diào)質(zhì)組織級(jí)別（對(duì)大工件可在表面 2mm深度范圍內(nèi)檢查），依據(jù) GB/T11354 1989標(biāo)準(zhǔn)圖譜（放大倍率為500倍），回火索氏體中游離體素體數(shù) 量共分1 5級(jí)，其中一般零件1 3級(jí)為合格，重要零件1 2級(jí)為合格。3.2.1.2滲氮零件的工作面部允許由

16、脫碳層或粗大的回火索氏體組織。3.2.2試樣應(yīng)從滲碳零件上垂直于滲氮表面切取，也可用與零件的材料、處理?xiàng)l 件、加工精度相同，并經(jīng)同爐滲氮處理的試樣；檢驗(yàn)部位應(yīng)具有代表性，若檢查 滲氮層脆性的試樣，表面粗糙度要求 0.25 0.63m m，但不允許把化合物磨掉。3.2.2滲氮層脆性檢驗(yàn)：經(jīng)氣體滲氮的零件，必須進(jìn)行脆性的檢驗(yàn)。3.2.2.1依據(jù)GB/T11354 1989標(biāo)準(zhǔn)圖譜（放大倍率為100倍），滲氮層脆性級(jí) 別按維氏硬度壓痕邊角碎裂程度共分 1-5級(jí)，其中一般零件1-3級(jí)為合格，重要 零件1-2級(jí)為合格。3.2.2.2檢驗(yàn)滲氮層脆性，采用維氏硬度計(jì)，試驗(yàn)力規(guī)定用98.07N （10kgf）

17、,加載必須緩慢（在5 9s內(nèi)完成），加載后停留5 10s，然后去載荷，同時(shí)，每制 件至少測3點(diǎn)，其中2點(diǎn)以上處于相同級(jí)別時(shí)，才能定級(jí)，否則，需重新測定一 次。如由特殊情況經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商，亦可采用49.03N （5kgf）或294.21N （30kgf）的試驗(yàn)力，但需按下表4的值換算。試驗(yàn)力（kgf）壓痕級(jí)別換算49.03 (5)1234498.07 (10)12345294.21 (30)234553.2.2.3 滲氮層脆性應(yīng)在零件工作部位或隨爐試件的表面檢驗(yàn)， 對(duì)于滲氮后留由磨 量的零件也可在磨去加工余量后表面上測定。3.2.3滲氮層疏松檢驗(yàn)：經(jīng)氮碳共滲（軟氮化）的零件，必須進(jìn)行疏松檢驗(yàn)。依

18、據(jù) GB/T113541989 標(biāo)準(zhǔn)圖譜（放大倍率為 500倍）取其疏松最嚴(yán)重的部位， 滲氮層疏松級(jí)別按表面化合物內(nèi)微孔的形狀、數(shù)量、密集程度共分15 級(jí)，其中一般零件 13 級(jí)為合格，重要零件 12 級(jí)為合格。3.2.4滲氮擴(kuò)散層中氮化物檢驗(yàn)：氣體滲氮的零件必須進(jìn)行氮化物檢驗(yàn)。依據(jù)GB/T11354 1989標(biāo)準(zhǔn)圖譜（放大倍率為500倍），去其組織中最差的部 位，滲氮層中氮化物級(jí)別按情況共分 1 5級(jí)，其中一般零件 1 3級(jí)合格，重要 零件 1 2 級(jí)為合格。3.3 感應(yīng)淬火：3.3.1適用于中碳碳素鋼（如45鋼）和中碳合金鋼（如40Cr）的機(jī)械零件。3.3.2零件淬火后，表面不應(yīng)有裂紋，灼

19、傷等缺陷。3.3.3零件經(jīng)淬火，低溫回火（ 200E），金相組織按GB/T5617 1985標(biāo)準(zhǔn)共分1 10 級(jí)，規(guī)定如下：硬度下限55HRC時(shí)，3 7級(jí)為合格。硬度下限 55HRC 時(shí)， 3 9 級(jí)為合格。4、硬化層深度的測定方法：硬化層深度的測定方法分為金相法和硬度法兩種， 有爭議時(shí)， 以硬度法作為仲裁 方法。測定表面淬火【如感應(yīng)淬火】、化學(xué)熱處理【如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共 滲（軟氮化）】及其他各種表面強(qiáng)化層深度時(shí)金相檢驗(yàn)的重要內(nèi)容。根據(jù)硬化層 深可以分為大于 0.3mm 的兩種情況。4.1 金相法：4.1.1層深0.3mm的表面硬化層測定方法：從零件表面垂直方向測量到規(guī)定的某種顯微

20、組織邊界的距離。 測定層深時(shí)， 各種 強(qiáng)化工藝所規(guī)定的特征組織，見下表 5：強(qiáng)化工藝材料特征組織（體積分?jǐn)?shù)）感應(yīng)淬火碳鋼、合金鋼淬火后檢驗(yàn)，50 % M滲碳、碳氮共滲碳鋼、合金鋼退火太檢驗(yàn)，50 % F+P滲氮、氮碳共滲各種鋼鐵材料滲氮后或經(jīng)附加熱處理，心部組織4.1.2層深w 0.3mm的表面硬化層測定方法：從表面垂直方向測量到與基體金屬間的顯微組織沒有明顯變化處的距離，即總硬化層深度。4.2硬度法：4.2.1從零件表面垂直方向測量到規(guī)定的顯微硬度硬化層處的距離。測定層深時(shí)，各種強(qiáng)化工藝下有效硬化層評(píng)定的參數(shù)，見下表 6：強(qiáng)化工藝有效硬化層界限硬度（HV）推薦試驗(yàn)力/N國家標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)淬火DS0

21、.8HV ms19.8(4.9-49)2GB5617-1985滲C,CN共滲DC5509.8(4.9-49)GB9450-1988滲N,NC共滲（軟氮化）DN比基體硬度高502.94(1.96-19.6)GB11354-19891HVms為技術(shù)要求規(guī)定的最低表面硬度說明2 （）內(nèi)的數(shù)值為允許試驗(yàn)力范圍4.2.2滲碳和碳氮共滲有效硬化層（DC）：4.2.2.1滲碳和碳氮共滲共滲有效硬化層（DC），經(jīng)熱處理至最終硬度值后，離 表面三倍于有效硬化層處硬度小于 450HV的零件，可采用比550HV大的界限硬 度值（以25HV為一級(jí)）來測定有效硬化層深度。.-r-TLn x.總汽； JL圖片: I pL

22、 HlHSHa陋化層計(jì)算公式如下*；HS為規(guī)定的諛度值iDM-(d1 d2)卒(甬一HS)m-fn心dc 加的距亶422.2滲碳或碳氮共滲淬火后，有效硬化層深度：從零件表面到維氏硬度值為550HV處的垂直距離。測定硬度所采用的試驗(yàn)力為9.807N( 1kgf);特殊情況下， 經(jīng)有關(guān)各方協(xié)議，也可采用4.903N (0.5kgf)范圍的試驗(yàn)力，或采用表面洛氏硬 度計(jì)測定。422.3若采用其他試驗(yàn)力或其他界限硬度值時(shí)，則應(yīng)在字母DC后指明，如0.5DC49.03/515,表示采用49.03N (5kgf)的試驗(yàn)力測定，界限硬度值為 515HV， 滲碳層深度為0.5mm。4.2.3滲氮和氮碳共滲(軟

23、氮化)有效硬化層(DN)：4.2.3.1從零件表面測至集體維氏硬度值高 50HV處的垂直距離為滲氮層深度，對(duì) 于滲氮層硬度變化很平緩的鋼件(如碳鋼或低碳低合金鋼制件)，其滲氮層深度 可以從試件表面沿垂直方向測至集體維氏硬度值高30HV處。采用為適應(yīng)度，試驗(yàn)力規(guī)定為3.94N ( 0.3kgf)。備注：在3倍左右滲氮層深度的距離處所測得的 硬度值(至少取3點(diǎn)平均)作為實(shí)測的基體硬度值。4.2.3.2當(dāng)滲氮層的深度與壓痕尺寸不合適時(shí)，可由有關(guān)各方協(xié)商，采用1.96N( 0. 2kgf)- 19.6N (2kgf)范圍內(nèi)的試驗(yàn)力，氮在 HV后需注明：如HV0.2，表示用 1.96N (0.2kgf)

24、試驗(yàn)力。4.2.3.3若采用其他試驗(yàn)力或其他界限硬度值時(shí)，則應(yīng)在字母 DN后指明，如0.2 5DN300HV0.5,表示界限硬度值為300HV,試驗(yàn)力為4.903N (0.5kgf)時(shí)，滲氮層 深度為0.25mm。4.2.4感應(yīng)淬火有效硬化層(DS)： 4.2.4.1從零件表面測至0.8HVMS維氏硬度值處的垂直距離為感應(yīng)淬火硬化層深度。424.2深度測量方法：零件經(jīng)淬火，低溫回火后，在維氏硬度試驗(yàn)機(jī)上用9.8N的試驗(yàn)力，在垂直于零件表面的年橫截面指定部位進(jìn)行測量。 經(jīng)有關(guān)各方協(xié)議可 以采用4.9 49N范圍的試驗(yàn)力，其測量方法按 GB/T5617執(zhí)行。4.2.4.3若采用其他試驗(yàn)力或其他界限

25、硬度值時(shí)，則應(yīng)在字母DS后指明，如DS4.9/0.9=0.6,表示采用4.9N （0.5kgf）的試驗(yàn)力測定，界限硬度值采用零件所要求 的最低表面硬度值0.9倍，測的硬化層深度為0.6mm。4.2.5有效硬化層測定方法:4.2.5.1原理：根據(jù)垂直于試樣表面的橫截面上硬度梯度來確定，即硬度值為縱坐標(biāo)，至表面距離為橫坐標(biāo)，繪制處硬度值隨表面距離而變化的曲線，如圖所示：di DC d2到表面的距離有效硬化層計(jì)算公式如下：式中：HS為規(guī)定的硬度值。d1、d2為最接近有效硬化層界限硬度值上下兩點(diǎn)的距離。H1、H2分別為d1、d2處硬度測量值。4.2.5.2測量步驟：在最終熱處理后的零件橫截面上進(jìn)行，依

26、據(jù)GB/T9451 1988標(biāo)準(zhǔn)要求，硬度壓痕在指定的寬度（W）為1.5mm的范圍內(nèi)，沿與表面垂直的一條或多條平行線 上進(jìn)行。兩相鄰壓痕間的距離（S）應(yīng)不小于壓痕對(duì)角線的2.5倍。從表面到各 逐次壓痕衷心之間的距離，每次增加不超過0.1mm （如d2-d1應(yīng)小于0.1mm）。同時(shí)，測量表面到各壓痕的積累距離的精度為 0.5um除有關(guān)雙方由特殊協(xié)議外，壓痕一般應(yīng)在 9.807N （1kgf）試驗(yàn)力下測出，并用放 大 400 倍左右的光學(xué)儀器測量。 測量部位應(yīng)經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商確定， 并在磨拋過的 檢測面上兩條帶內(nèi)進(jìn)行。4.4調(diào)質(zhì)：適用于40Cr、35CrMoA等鋼，依據(jù)NJ309-83表準(zhǔn)圖譜（放大

27、倍率為500倍），以最差視場評(píng)定，調(diào)質(zhì)處理后集體組織應(yīng)為回火索氏體，允許有少量 鐵素體（其含量應(yīng)不大于 3），共分 15級(jí)，其中 1 3級(jí)合格。4.5正火：中碳鋼、中碳合金鋼（如40Cr）的正火后的金相組織為均勻分布的鐵素體+片 狀珠光體，根據(jù)GB/T6394 - 86標(biāo)準(zhǔn)圖譜（放大倍率100倍），其晶粒度級(jí)別共 分 1 10 級(jí)，其中 58 級(jí)合格。5、檢驗(yàn)人員：應(yīng)設(shè)立專職檢驗(yàn)人員，且經(jīng)正規(guī)培訓(xùn)與考核，具有正式的資格證書。6、檢驗(yàn)記錄：檢驗(yàn)報(bào)告記錄，包括零件名稱、件號(hào)、材料、檢驗(yàn)數(shù)量、檢驗(yàn)結(jié)果及檢驗(yàn)人員與日期。四、熱處理過程控制： 熱處理過程中的質(zhì)量控制， 實(shí)際上是貫徹?zé)崽幚硐嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的過程，

28、 包括熱處理設(shè) 備及儀表哦那個(gè)之、 工藝材料及槽液控制、 工藝過程控制等， 只有嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)， 加強(qiáng)工藝紀(jì)律， 才能將熱處理缺陷消滅在質(zhì)量的形成過程中， 獲得高質(zhì)量的熱處 理零件。1 、相關(guān)熱處理工藝及質(zhì)量控制要求標(biāo)準(zhǔn)GB/T16923-1997 鋼的正火與退火處理； GB/T16924-1997 鋼的淬火和回火處理；GB/T18177-1997 鋼的氣體滲氮；火回火；JB/T3999-1999 鋼件的滲碳與碳氮共滲淬JB/T41551999 氣體氮碳共滲；JB/T92011999 鋼鐵件的感應(yīng)淬火回火處理JB/T60481992 鹽浴熱處理；JB/T101752000熱處理質(zhì)量控制要求2、加

29、熱設(shè)備及儀表要求：2.1、加熱設(shè)備要求：2.1.1加熱爐需按有效加熱區(qū)保溫精度（爐溫均與性）要求分為六類，其控溫精 度、儀表精度和記錄紙刻度等要求，見下表7：加熱爐類別有效加熱區(qū)精度c控溫精度C記錄儀表精度%記錄紙刻度C /mmI 3 10.2 2n 5 1.50.5 4m 10 50.5 5IV 15 80.5 6V 20 100.5 8 25 100.5 10允許用修改量程的方法提高分辨力依據(jù)相關(guān)熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)，具體熱處理工藝對(duì)加熱爐技術(shù)要求，見下表8工藝類型加熱爐類別有效加熱區(qū)保溫精度c正火與退火 25 （外法蘭正火應(yīng)控制在土 15）淬火與回火V 15滲碳、氮碳共滲、碳氮共滲（軟氮化）V

30、 15滲氮m 102.1.2加熱爐的每個(gè)加熱區(qū)至少有兩支熱電偶，一支記錄儀表，安放在有效加熱區(qū)，另一支接控溫儀表。其中一個(gè)儀表應(yīng)具有報(bào)警的功能。2.1.3每臺(tái)加熱爐必須定期檢測有效加熱區(qū)，檢測方法按GB/T9452和JB/T6049的規(guī)定，其保溫精度應(yīng)符合表7要求。應(yīng)在明顯位置懸掛帶有有效加熱區(qū)示意圖 的檢驗(yàn)合格證。加熱爐只能在有效加熱區(qū)檢驗(yàn)合格證規(guī)定的有效期內(nèi)使用，檢測周期見下表9：加熱爐類別有效加熱區(qū)檢測周期儀表檢定周期I13n66m66IV66V121212122.1.4現(xiàn)場使用的溫度測量系統(tǒng)，在正常使用狀態(tài)下定期做系統(tǒng)效驗(yàn)。效驗(yàn)時(shí),檢測熱電偶與記錄表熱電偶的熱距離應(yīng)靠近。 校驗(yàn)應(yīng)在加熱

31、爐處于熱穩(wěn)定狀態(tài)下 進(jìn)行，當(dāng)超過上述允許溫度偏差時(shí)，應(yīng)查明原因排除或進(jìn)行修正。系統(tǒng)效驗(yàn)允許 溫度偏差，見下表10：加熱爐類別I、Um、v、v允許溫度偏差 1C 3 C2.1.5保護(hù)氣氛爐和化學(xué)熱處理爐的爐內(nèi)氣氛應(yīng)能控制和調(diào)節(jié)。進(jìn)入加熱爐的氣 氛不允許直接沖刷零件。2.1.6對(duì)氣體滲碳（含碳氮共滲）爐，滲氮（含氮碳共滲（軟氮化）爐，在有 效加熱區(qū)檢驗(yàn)合格后還應(yīng)進(jìn)行滲層深度均勻性檢驗(yàn)，試樣放置位置參照有效加熱 區(qū)保溫精度檢測熱電偶布點(diǎn)位置，檢驗(yàn)方法按 GB/T9450和GB/T11354的規(guī)定 氣體滲碳爐、滲氮爐中有效硬化層深度偏差，見表11和表12：表11滲碳爐有效硬化層深度偏差值要求（mm）硬

32、化層深度 1.5 2.502.50有效硬化層深度偏差 0.05 0.10 0.15 0.25表12滲氮爐有效硬化層深度偏差值要求（mm）硬化層深度0.1 0.20.2 0.450.45有效硬化層深度偏差 0.01 0.025 0.035 0.052.1.7爐內(nèi)的加熱介質(zhì)不應(yīng)使被加熱工件表面產(chǎn)生超過技術(shù)文件規(guī)定深度的脫 碳、增碳、增氮和腐蝕等現(xiàn)象。2.1.8感應(yīng)熱處理加熱電源及淬火機(jī)床：2.181感應(yīng)加熱電源輸出功率及頻率必須滿足熱處理要求，輸出功率控制在土 5%,或輸出電壓在土 2.5%范圍內(nèi)。感應(yīng)熱處理機(jī)床和限時(shí)裝置應(yīng)滿足工藝要求2.1.8.2感應(yīng)淬火機(jī)床精度要求如下表13：檢驗(yàn)項(xiàng)目精度主軸

33、錐孔徑向跳動(dòng)0.3mm回轉(zhuǎn)工作臺(tái)面的跳動(dòng)0.3mm頂尖連線對(duì)滑板移動(dòng)的平行度0.3mm（夾持長度小于2000mm）工件進(jìn)給速度變化量正負(fù)5%1） 將檢驗(yàn)棒插入主軸錐孔，在距離主軸端面30mm處測量2） 裝上直徑大于300mm的圓盤，在半徑150mm處測量3）測量工作行程300mm的平均速度2.1.8.3限時(shí)裝置：感應(yīng)加熱電源或淬火機(jī)床應(yīng)根據(jù)需要裝有控制加熱、延遲、冷卻時(shí)間的限時(shí)裝置（包括定時(shí)器、時(shí)間繼電器等全部器件）其綜合精度要求如下 表14：時(shí)間范圍綜合精度 1S 0.1S1 6S 60S 0.8S2.2淬火槽要求：2.2.1淬火槽的設(shè)置應(yīng)滿足技術(shù)文件條件對(duì)工件淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間的規(guī)定。2.2.2

34、淬火槽的容積要適應(yīng)連續(xù)淬火和工件在槽中移動(dòng)的需求。2.2.3淬火過程中，油溫一般保持在 10 80 C,水溫一般保持在10 40C224淬火槽一般應(yīng)有循環(huán)攪拌和冷卻裝置，可選用循環(huán)泵、機(jī)械攪拌或噴射對(duì) 流裝置。必要時(shí)，淬火槽可配備加熱裝置。2.2.5淬火槽應(yīng)裝有分辨力不大于5C的測溫。2.3儀表要求：2.3.1現(xiàn)場使用的控溫和記錄儀表等級(jí)應(yīng)符合表7要求，檢定周期按表9執(zhí)行。2.3.2現(xiàn)場系統(tǒng)校驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)精度應(yīng)不低于0.05級(jí)，分辨力不低于1Uv,檢定周期為6個(gè)月。2.3.3現(xiàn)場常用的熱電偶技術(shù)要求，見下表15:名稱分度號(hào)等級(jí)使用溫度允許溫度檢定周期標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑SU等標(biāo)準(zhǔn)300 13

35、00 C 09C12月檢測鎳鉻-鎳硅熱電偶KI0400 C 1.6C3月4001100C 0.47%tI01100C 1C鉑銠10-鉑S11001600C( 1 +(t - 1100)X 0.003 )12月0600 C 1.5C6001600C 0.25%t鉑銠30-鉑銠Bn6001700C 0.25%t6月6m8001700C 0.5%t鎳鉻-鎳硅Kn0400 C 3.06月n400 1000 C 0.75%t銅-康銅Tn-40 +350 C 1.06月m-200+40 C 1.0 或 1.5%t鎳鉻-康銅Ei-40 +800 C 1.50.4%t6月n-40 +900 C 2.5 或 0

36、.75%t備注1、 t為測量溫度，C 2、允許按實(shí)際需要縮短檢定周期。234其它儀表，如流量計(jì)、碳勢控制儀等應(yīng)在檢定有效期內(nèi)使用2、熱處理工藝材料要求：常用的熱處理工藝材料包括淬火介質(zhì)、熱處理用鹽、化學(xué)熱處理滲劑等，是 影響熱處理質(zhì)量的另一重要因素，為此，選購前應(yīng)有工藝材料質(zhì)量保證單或合格 證，同時(shí)，重要工藝材料推薦使用前按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)檢， 其具體技術(shù)要求與推薦復(fù) 檢項(xiàng)目見下表16：材料名稱技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)推薦復(fù)檢項(xiàng)目甲醇純度99.5%，水V 0.3%GB683弱的滲碳?xì)夥?，?用作稀釋氣體乙醇純度90%，水V 0.5%GB678無色透明易揮發(fā) 液體燈用1號(hào)煤油主要含石蠟烴、烷烴及芳香烴的 混合

37、物，芳香烴10 20%，硫 0.04%GB253色度（重Cr酸鉀 溶液）1號(hào)氨氣純度95%，水和油雜質(zhì)w 5%， 干燥后水V 1%GB536無色氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味普通淬火油40 C運(yùn)動(dòng)粘度（15.3-35.2 ） X 10- 6m/s，閃點(diǎn)（開口）不低于1 60C，水 w 0.05%，腐蝕（T3JB/T6955運(yùn)動(dòng)粘度，閃點(diǎn)， 酸度，水分，腐蝕（T 3銅片），銅片）合格，冷卻特性冷卻特性氯化鈉氯化鈉98.5%，硫酸鹽w 0.10%，鐵W 0.01%，水不溶物W 0.05%,水w 0.25%JB/T9202白色結(jié)晶粉末純度，PH值，硫酸根，硝酸根，水氯化鉀氯化鉀96.0%，硫酸鹽w 0.10

38、%，鐵W 0.01%，水不溶物W 0.05%,水w 0.25%JB/T9202白色結(jié)晶粉末純度，PH值，硫酸根，硝酸根，水3、熱處理過程要求4.1原材料要求：原材料的冶金質(zhì)量對(duì)熱處理質(zhì)量影響很大，如鋼中非金屬夾雜物、白點(diǎn)、帶狀組織、嚴(yán)重的碳化物偏析、發(fā)裂等，不僅在熱處理時(shí)易形成畸變開裂、硬度不足、 軟點(diǎn)等，而且對(duì)使用性能及使用壽命影響也很大；在材料管理上操作不規(guī)范（未 作材料標(biāo)識(shí)、使用前未作火花鑒別等），造成混料、錯(cuò)料或非法材料代用等也是 產(chǎn)生熱處理不合格的主要原因，為此，必須做到要求如下：（1）應(yīng)向供貨單位要求提供原材料質(zhì)保書（包括生產(chǎn)廠家、牌號(hào)、規(guī)格、供 貨狀態(tài)等）。（2）若需要材料代用，

39、必須向我司產(chǎn)品開發(fā)部辦理材料代用手續(xù)。（3）加強(qiáng)原材料管理，必須對(duì)原材料分類標(biāo)識(shí)，防止混料，推薦使用前作 火花鑒別等。4.2工藝參數(shù)控制：嚴(yán)格按確定的熱處理作業(yè)檢驗(yàn)指導(dǎo)書（或熱處理工藝卡）中具體工藝參數(shù)， 包括熱處理設(shè)備、裝爐方式、裝爐量、加熱升溫方式、加熱溫度、保溫時(shí)間、冷 卻方式、冷卻介質(zhì)、冷卻介質(zhì)溫度、滲劑種類、滲劑流量、感應(yīng)加熱溫度、限時(shí) 加熱時(shí)間及電參數(shù)邙陽極電壓、陽極電流、槽路電壓等）；且按質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目、 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求進(jìn)行過程控制。4.3熱處理常見缺陷與返修方法：4.3.1滲碳（或碳氮共滲）件常見缺陷與返修方法，見下表 17：缺陷形式返修方法表層粗大塊狀或1.在降低碳勢氣氛下延長

40、保溫時(shí)間，重新淬火網(wǎng)狀碳化物2.在高溫加熱擴(kuò)散后再淬火1.冷處理表層大量殘留奧氏體2.高溫回火后，重新加熱淬火3.采用合適的加熱溫度，重新淬火表面脫碳1.在活性合適的介質(zhì)中補(bǔ)滲2.噴丸處理（適用于脫碳層w 0.02mm時(shí)）表面非馬氏體組提高淬火溫度或適當(dāng)延長淬火加熱溫度時(shí)間，使奧氏體均勻化，并采用較快的淬火冷卻織速度反常組織提高淬火溫度或適當(dāng)延長淬火加熱溫度時(shí)間，使奧氏體均勻化，并采用較快的淬火冷卻 速度心部鐵素體過多按正常工藝重新加熱淬火滲層深度不夠補(bǔ)滲滲層深度不均勻降低使用或報(bào)廢1.表面碳濃度低者可補(bǔ)滲表面硬度低2.殘奧多者可采用高溫回火或淬火后補(bǔ)一次冷處理清除殘留奧氏體3.表面有托氏體者

41、可重新加熱淬火表面腐蝕和氧化報(bào)廢開裂報(bào)廢粗大碳氮化合物嚴(yán)格控制碳勢和氮?jiǎng)?，特別共滲初期，必須嚴(yán)格控制氮的加入量屈氏體網(wǎng)提高加熱淬火溫度和采用冷卻能力較強(qiáng)的淬火介質(zhì)黑色組織重新加熱淬火，加快冷卻速度，或在黑色組織深度V0.02mm，采用噴丸強(qiáng)化備注：所有需要返修的次數(shù)不允許大于2次432滲氮件常見缺陷和返修方法，見下表 18：缺陷類型返修方法表面氧化色1.低壓噴細(xì)砂消除氧化色；2.于500520 C再進(jìn)行25小時(shí)氮化， 爐冷時(shí)繼續(xù)通氨200C以下出爐滲氮件變形超差進(jìn)行校直，再進(jìn)行低溫去應(yīng)力處理滲層出現(xiàn)網(wǎng)狀或脈狀氮化物520 560 C進(jìn)行擴(kuò)散處理滲氮層硬度低進(jìn)行一次補(bǔ)充氮化，工藝為：510 C，

42、10小時(shí)，氨分解率20-30%滲層太淺嚴(yán)格按兩段滲氮的第二段工藝進(jìn)行一次氮化滲氮層脆性大進(jìn)行一次退氮處理，工藝為：500 520C，35小時(shí)，氨分解率80%化合物層不致密，耐蝕性差，表面清理干凈，再進(jìn)行一次氮化備注：所有需要返修的次數(shù)僅允許1次。4.3.3感應(yīng)淬火缺陷與返修方法，見下表19：缺陷名稱返修方法表面硬度過高或過低表面硬度不均勻調(diào)整感應(yīng)淬火工藝及感應(yīng)器與零件間隙精度， 件感應(yīng)淬火，檢驗(yàn)合格后再繼續(xù)生產(chǎn)。經(jīng)試硬化層深度過淺淬火開裂畸變434返修前必須退火的要求:若因質(zhì)量問題而返修的零件，對(duì)滲碳淬火后的零件、感應(yīng)淬火后的零件以及中 碳鋼或中碳合金鋼淬火+低溫回火的零件，返修前必須退火處理

43、。圖片：4.4淬火后回火時(shí)間間隔要求與回火脆性防止:4.4.1 所有零件為了防止淬火過程中的應(yīng)力造成開裂，必須在淬火后 8小時(shí)內(nèi)進(jìn)行回火。4.4.2 淬火鋼回火時(shí)，隨著回火溫度升高，其沖擊韌性總的趨勢是增大。但有一些鋼在一定溫度范圍回火后，沖擊韌性反而比在較低溫度回火后顯著下 降。這種在回火過程中發(fā)生的脆性現(xiàn)象， 稱為回火脆性。常見的回火脆性可分為 低溫回火脆性和高溫回火脆性。4.4.2.1低溫回火脆性:所有淬火鋼（包括碳鋼、合金鋼）在 200400度回火后出現(xiàn)的脆性，通常稱為 低溫回火脆性，或稱為第一類回火脆性。因其與冷卻速度無關(guān)，應(yīng)盡量避免在該 區(qū)溫度范圍內(nèi)回火，或采用等溫淬火代替來防止。

44、4.422高溫回火脆性:以含有Cr、Ni、Mn、Si等元素為主的合金鋼在450650度回火后出現(xiàn)的脆 性，通常稱為高溫回火脆性，或稱為第二類回火脆性。因其與冷卻速度無關(guān)，應(yīng) 采用快速冷卻（油冷或水冷）來防止。4.5緊固件“允許脫碳層深度”與去氫處理規(guī)定:4.5.1依據(jù)GB3098.1標(biāo)準(zhǔn)，緊固件性能等級(jí)與“允許脫碳層深度”對(duì)應(yīng)關(guān)系如 下：性能等級(jí)8.89.810.912.9螺紋未脫碳層的最小高度，E0.50H10.67H10.75H1螺紋全脫碳層的最大深度，G0.015mm4.5.2去氫處理:氫脆的敏感性隨緊固件的強(qiáng)度增加而增加，對(duì) 10.9級(jí)及以上的外螺紋緊固件 或表面淬硬的自攻螺釘系列類零件已經(jīng)帶有淬硬鋼制墊圈的組合螺釘?shù)仍陔婂?后8小時(shí)內(nèi)應(yīng)進(jìn)行去氫處理，其工藝如下：在烘箱或回火爐中加熱190230E，保溫240分鐘或以上，空冷。4.6薄鋼板，尤其2mm厚的沖壓件，滲碳層深的嚴(yán)格控制：滲碳層深必須按其圖紙要求控制，絕不允