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(guò)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(cè)。在 GB/T19000 ISO9000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(guò)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(guò)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。一、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

2、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。1、常用硬度檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)如下：GB230 -2002 金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法 （合并了 GB1818 金屬表面洛氏硬度試驗(yàn)方法 ）GB231-2002 金屬布氏硬度試驗(yàn)方法GB4340-2000 金屬維氏硬度試驗(yàn)方法（合并了GB4342 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)方法）2、待檢件選取與檢驗(yàn)原則如下：為保證零件熱處理后達(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

3、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)待檢件的正式試驗(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 35 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 )。通常周期式加熱爐（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 69 件/ 爐，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)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

4、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(cè)量方法：3.1各種硬度測(cè)量的試驗(yàn)條件，見(jiàn)下表1：試驗(yàn)類(lèi)別布氏硬度P：總載荷 /ND ：鋼球壓頭直徑 /mm洛氏硬度硬度范圍140 450HB(要求 P 30D 2)4 140HB (要求 P 10 D 2)70 85HBA30100HRB20 67HBC70-94HR15N壓頭要求mm 10mm 鋼球 5mm 鋼球 2.5mm 鋼球 10mm 鋼球 5mm 鋼球 2.5mm 鋼球120°金剛石圓錐體 1.588mm 鋼球120°金剛石圓錐體預(yù)載荷 /N總載荷 /N保荷時(shí)間 /S29421

5、7355183910 15無(wú)9807245261358898980101471147.142-86HR30120°金剛石圓錐表面洛氏硬度N體20-78HR45N常規(guī)維氏硬度P：總載荷小負(fù)荷維氏硬度P：總載荷136°金剛石四方14-1000HV角錐體顯微維氏硬度P：總載荷29.4294.28441.3P 分為： 5、10、20、30、50、100/kgP：總載荷分為： 0.2、0.3、0.5、1、10無(wú)2、 2.5、 3/kgP：總載荷分為：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、 1/kg3.2測(cè)量硬化層深度不同的零件表面硬度時(shí)，硬度試驗(yàn)方法與試驗(yàn)力的一般選擇

6、，見(jiàn)表2：表面硬度測(cè)量方法有效硬化層深度采用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)力， N 0.1GB4340 9.807>0.1-0.2GB434009.807-49.03GB4340>49.03-98.07>0.2-0.4GB230(15N 或 30N 標(biāo)尺 )147.1或 294.2GB4340>98.07 294.2>0.4 0.6GB230(A 標(biāo)尺 )588.4>0.6 0.8GB230(A 或 C 標(biāo)尺 )588.4或 1471.0>0.8GB230（ 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(cè)量時(shí)，若載圓柱面或球面上測(cè)量應(yīng)按各自

7、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(cè)量方法及其選擇，見(jiàn)小表3：熱處理類(lèi)別表面硬度測(cè)量方法選用原則鑄件與鍛件GB231一般按 GB231 測(cè)量正火與退火GBG230,GB231,GB4340一般按 GB230(C 標(biāo)尺 )測(cè)量 ,調(diào)質(zhì)淬火回火件GBG230,GB231,GB4340件可采用GB231 小件 ,薄件按 GB4340,GB4341 測(cè)量感應(yīng)淬火件滲碳與碳氮共滲件一般按 GB230(C 標(biāo)尺 )測(cè)量 ,硬化GBG230,GB1818,GB4340層較淺時(shí)可采用GB4340滲氮件一般按 GB4340 測(cè)量 , 滲氮層大GB4340, GB230于 0.3mm

8、 時(shí)可用 GB230，氮碳共滲（軟氮GB4340, GB230一般按 GB4342 測(cè)量化）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(cè)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。5、測(cè)量數(shù)據(jù)的表示與記錄：5.1硬度值的表示一般以硬度范圍法表示， 標(biāo)出上、下限值，如 606 5HRC；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(cè)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

9、那加括號(hào)注明計(jì)算平均值所用的各測(cè)點(diǎn)硬度值【如： 64.0HRC（63.5HRC、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。二、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(cè)測(cè)定和金相組織檢驗(yàn)GB/T9450 1988鋼鐵滲碳淬火有效硬化

10、層深度的測(cè)定與校核GB/T9451 1988鋼件薄表面總硬化層深度或有效硬化層深度的測(cè)定GB/T5617 1985鋼的感應(yīng)淬火或火焰火后有效硬化層深度的參定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(cè)定法QC/T 262 1999汽車(chē)滲碳齒輪金相檢驗(yàn)QCn290181991汽車(chē)碳氮共滲齒輪金相檢驗(yàn)QC/T 502 1999汽車(chē)感應(yīng)淬火零件金相檢驗(yàn)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：非金屬夾雜物的變形程度、晶粒畸變程度、碳化物

11、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(cè)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)加熱鑲嵌磨拋機(jī)磨光 / 拋光化學(xué)腐蝕（通常用 4硝酸

12、酒精溶液）金相觀察 / 硬化層深度（或顯微硬度）測(cè)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宜。為（ 2）試樣的制備過(guò)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、金相組織觀察與判別：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取。也可用于鋼件的材質(zhì)， 熱處理狀態(tài)，有效厚度一致，避過(guò)

13、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 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 0.3mm）表層碳含量應(yīng)不低于 0.53.1.4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馬氏體級(jí)別及殘余奧氏體級(jí)別評(píng)定：齒輪在放大 400倍下檢查，檢查部位以節(jié)圓附近表面及齒根處為準(zhǔn)。按 QC/T 262 1999 標(biāo)準(zhǔn)中殘余奧氏體馬氏體級(jí)別圖分別評(píng)定， 15 級(jí)合格。3.1.7滲層（層深 0.3mm）碳化物級(jí)別評(píng)定：在放大 400倍下檢查，檢查部位以齒頂角及工作面為準(zhǔn)，按 QC/T 262 1999 標(biāo)準(zhǔn)中碳化物級(jí)別

14、圖評(píng)定。常嚙合齒輪 15 級(jí)合格，換檔齒輪 14 級(jí)合格。3.1.8心部鐵素體級(jí)別評(píng)定：按圖標(biāo)要求。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/T113541989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 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。3.2.1.2滲氮零件的工作面部允許由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)

15、具有代表性，若檢查滲氮層脆性的試樣，表面粗糙度要求 >0.250.63mm，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/T113541989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），加載必須緩慢（在 59s內(nèi)完成），加載后停留 510s，然后去載荷，同時(shí)，每制件至少測(cè) 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

16、重新測(cè)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(cè)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

17、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/T113541989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15 級(jí)，其中一般零件 13 級(jí)合格，重要零件12 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，灼傷等缺陷。3.3.3零件經(jīng)淬火，低溫回火 (200)，金相組織按 GB/T5617 1985標(biāo)準(zhǔn)共分 110 級(jí)，一般 37 級(jí)為合格。4、硬化層深

18、度的測(cè)定方法：硬化層深度的測(cè)定方法分為金相法和硬度法兩種，有爭(zhēng)議時(shí)，以硬度法作為仲裁方法。測(cè)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(cè)定方法：從零件表面垂直方向測(cè)量到規(guī)定的某種顯微組織邊界的距離。測(cè)定層深時(shí)，各種強(qiáng)化工藝所規(guī)定的特征組織，見(jiàn)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)，50M滲碳、碳氮共滲碳鋼、合金鋼回火態(tài)檢驗(yàn)，50F+P滲氮后或經(jīng)附加熱處理，心部組滲氮、氮

19、碳共滲各種鋼鐵材料織4.1.2層深 0.3mm 的表面硬化層測(cè)定方法：從表面垂直方向測(cè)量到與基體金屬間的顯微組織沒(méi)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(cè)量到規(guī)定的顯微硬度硬化層處的距離。測(cè)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(jiàn)下表6：強(qiáng)化工藝有效硬化層界限硬度 （ HV ）推薦試驗(yàn)力 /國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)N感應(yīng)淬火DS0.8HV 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DN比基體硬度高 52.94(1.96-19.6)GB11354-198化）

20、091 HV MS 為技術(shù)要求規(guī)定的最低表面硬度說(shuō)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(lái)測(cè)定有效硬化層深度圖片：4.2.2.2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(cè)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(cè)定。4

21、.2.2.3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(cè)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（軟氮化）有效硬化層（DN ）：4.2.3.1從零件表面測(cè)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(cè)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(cè)得的硬度值（至少取 3 點(diǎn)平

22、均）作為實(shí)測(cè)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 HV 0.2，表示用 1.96N（0.2kgf）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 0.25DN300HV0.5,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(cè)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。4.2.4.2深度測(cè)

23、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橫截面指定部位進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)有關(guān)各方協(xié)議可以采用4.949N 范圍的試驗(yàn)力，其測(cè)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(cè)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(cè)的硬化層深度為0.6mm。4.2.5有效硬化層測(cè)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(lái)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

24、的曲線，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(cè)量值。4.2.5.2測(cè)量步驟：在最終熱處理后的零件橫截面上進(jìn)行，依據(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(guò) 0.1mm（如 d2-d1 應(yīng)小于 0.1mm）。同時(shí)，測(cè)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

25、般應(yīng)在9.807N（1kgf）試驗(yàn)力下測(cè)出，并用放大 400倍左右的光學(xué)儀器測(cè)量。測(cè)量部位應(yīng)經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商確定，并在磨拋過(guò)的檢測(cè)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（放大倍率為 500倍），以最差視場(chǎng)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)。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 110 級(jí)。三、熱處理過(guò)程控制：熱處理過(guò)程中的質(zhì)量控制，實(shí)際上是貫

26、徹?zé)崽幚硐嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程，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(guò)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(guò)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/T169231997鋼的正火與退火處理；GB/T169241997 鋼的淬火和回火處理；GB/T181771997鋼的氣體滲氮；JB/T3999-1999鋼件的滲碳與碳氮共滲淬火回火；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、加熱設(shè)備及儀表要求

27、：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(lèi)，其控溫精度、儀表精度和記錄紙刻度等要求，見(jiàn)下表7：加熱爐類(lèi)別有效加熱區(qū)精控溫精度記錄儀表精度 %記錄紙刻度/m度m± 3± 10.2 2± 5± 1.50.5 4± 10± 50.5 5± 15± 80.5 6± 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(jiàn)下表 8：工藝類(lèi)型加熱爐類(lèi)別有效加熱區(qū)保

28、溫精度正火與退火± 25（外法蘭正火應(yīng)控制在± 15）淬火與回火± 15滲碳、氮碳共滲、碳氮共滲（軟氮± 15化）滲氮± 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(cè)有效加熱區(qū)，檢測(cè)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(cè)周期見(jiàn)下表 9：加熱爐類(lèi)別有效加熱區(qū)檢測(cè)周期儀表檢定周期1

29、3666666121212122.1.4 現(xiàn)場(chǎng)使用的溫度測(cè)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(cè)熱電偶與記錄表熱電偶的熱距離應(yīng)靠近。校驗(yàn)應(yīng)在加熱爐處于熱穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行， 當(dāng)超過(guò)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(jiàn)下表10：加熱爐類(lèi)別、允許溫度偏差±1±32.1.5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(cè)熱電偶布點(diǎn)位置，檢驗(yàn)方

30、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(jiàn)表11 和表 12：表 11滲碳爐有效硬化層深度偏差值要求（mm）硬化層深度<0.50.5 1.50> 1.5 2.50>2.50有效硬化層深度偏± 0.10±0.15± 0.25± 0.05差表 12滲氮爐有效硬化層深度偏差值要求（mm）硬化層深度 0.1>0.1 0.2>0.2 0.45>0.45有效硬化層深度偏差± 0.01± 0.025±0.035± 0.052.1.7 爐內(nèi)

31、的加熱介質(zhì)不應(yīng)使被加熱工件表面產(chǎn)生超過(guò)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：2.1.8.1 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± 5%，或輸出電壓在± 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(zhǎng)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(cè)量2）裝上直徑大于300mm 的圓

32、盤(pán)，在半徑150mm 處測(cè)量3）測(cè)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 0.15S60S 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(guò)程中，油溫一般保持在10 80，水溫一般保持在10 40。2.2.4 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)

33、，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5的測(cè)溫。2.3 儀表要求：2.3.1 現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)常用的熱電偶技術(shù)要求，見(jiàn)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 10S等標(biāo)300 1300± 0.912 月-鉑準(zhǔn)檢測(cè)鎳鉻 -0 400± 1.6K3 月鎳硅熱電偶400 1100± 0.47%t0 1100± 1±（ 1（ t 1110

34、0 1600100）× 0.003）鉑銠 10-鉑S12 月0 600± 1.5600 1600± 0.25%t鉑銠 30-鉑600 1700± 0.25%tB6 月銠 6800 1700± 0.5%t0 400± 3.0鎳鉻 -鎳硅K6 月400 1000± 0.75%t-40+350± 1.0銅-康銅T6 月-200 +40± 1.0 或 1.5%t鎳鉻 -康銅E-40+800± 1.5 0.4%t6 月± 2.5 或 0.75%-40+900t備注1、t 為測(cè)量溫度，2、允許按實(shí)

35、際需要縮短檢定周期。2.3.4 其它儀表，如流量計(jì)、碳勢(shì)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(gòu)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(jiàn)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0.3%GB683弱的滲碳?xì)夥?，常用作稀釋氣體乙醇純度 90%，水 0.5%無(wú)色透明易揮GB678發(fā)液體主要含石蠟烴、 烷烴及芳香色度（重 Cr 酸燈用 1號(hào)烴的混合物， 芳香烴 10GB253煤油鉀溶液

36、） 1 號(hào)20%，硫 0.04%氨氣純度 95%，水和油雜質(zhì)5%，干燥后水1%GB536無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味40運(yùn)動(dòng)粘度（ 15.335.2）運(yùn)動(dòng)粘度，閃×10 6m/s ，閃點(diǎn)（開(kāi)口）普通淬火點(diǎn)，酸度，水分，JB/T69油不低于 160，水 0.05%，腐蝕（ T3 銅55腐蝕（ T 3 銅片）合格，冷片），冷卻特性卻特性氯化鈉 98.5%，硫酸鹽 0.JB/T92純度， PH 值，氯化鈉10%，鐵 0.01%，水不溶物硫酸根，硝酸白色結(jié)晶粉末0.05%, 水 0.25%02根，水氯化鉀 96.0%，硫酸鹽 0.JB/T92純度， PH 值，氯化鉀10%，鐵 0.01%，水不

37、溶物硫酸根，硝酸白色結(jié)晶粉末0.05%, 水 0.25%02根，水3、熱處理過(guò)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(kāi)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(shū) (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，必須向我司產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部辦理材料代用手續(xù)。（ 3） 加

38、強(qiáng)原材料管理，必須對(duì)原材料分類(lèi)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(shū)（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(lèi)、滲劑流量、感應(yīng)加熱溫度、限時(shí)加熱時(shí)間及電參數(shù)（陽(yáng)極電壓、陽(yáng)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(guò)程控制。4.3 熱處理常見(jiàn)缺陷與返修方法：4.3.1滲碳（或碳氮共滲）件常見(jiàn)缺陷與返修方法，見(jiàn)下表17：缺陷形式返修方法1. 在降低碳勢(shì)氣氛下延長(zhǎng)保溫時(shí)間，重新淬火表層粗大塊狀或網(wǎng)狀碳化物2. 在高溫加熱擴(kuò)散后

39、再淬火1. 冷處理表層大量殘留2.高溫回火后，重新加熱淬火奧氏體3. 采用合適的加熱溫度，重新淬火1. 在活性合適的介質(zhì)中補(bǔ)滲表面脫碳2. 噴丸處理（適用于脫碳層 0.02mm 時(shí)）表面非馬氏體組織提高淬火溫度或適當(dāng)延長(zhǎng)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提高淬火溫度或適當(dāng)延長(zhǎng)淬火加熱溫度時(shí)間，使奧氏體均勻化，并采用較反常組織快的淬火冷卻速度心部鐵素體過(guò)按正常工藝重新加熱淬火多滲層深度不夠補(bǔ)滲滲層深度不均降低使用或報(bào)廢勻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. 表面有托氏體者可重新加熱淬火表面腐蝕和氧報(bào)廢化開(kāi)裂報(bào)

40、廢粗大碳氮化合嚴(yán)格控制碳勢(shì)和氮?jiǎng)?，特別共滲初期，必須嚴(yán)格控制氮的加入量物屈氏體網(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)重新加熱淬火，加快冷卻速度，或在黑色組織深度0.02mm，采用噴丸強(qiáng)黑色組織化備注：所有需要返修的次數(shù)不允許大于2 次4.3.2 滲氮件常見(jiàn)缺陷和返修方法，見(jiàn)下表18：缺陷類(lèi)型返修方法1.低壓噴細(xì)砂消除氧化色；2.于 500 520再進(jìn)行2 5 小時(shí)表面氧化色氮化，爐冷時(shí)繼續(xù)通氨200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520 560進(jìn)行擴(kuò)散處理物進(jìn)行一次補(bǔ)充氮化，工藝為：510， 10 小時(shí)，氨分解率2滲氮層硬度低0-30%滲層太淺

41、嚴(yán)格按兩段滲氮的第二段工藝進(jìn)行一次氮化進(jìn)行一次退氮處理，工藝為：500 520， 35 小時(shí)，氨滲氮層脆性大分解率 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(jiàn)下表19：缺陷名稱返修方法表面硬度過(guò)高或過(guò)低表面硬度不均勻調(diào)整感應(yīng)淬火工藝及感應(yīng)器與零件間隙精硬化層深度過(guò)淺度，經(jīng)試件感應(yīng)淬火， 檢驗(yàn)合格后再繼續(xù)生產(chǎn)。淬火開(kāi)裂畸變4.3.4 返修前必須退火的要求：若因質(zhì)量問(wèn)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。圖片：4.4淬火后回

42、火時(shí)間間隔要求與回4.4.4脆性防止：4.4.1所有零件為了防止淬火過(guò)程中的應(yīng)力造成開(kāi)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(shì)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(guò)程中發(fā)生的脆性現(xiàn)象， 稱為回火脆性。常見(jiàn)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(lèi)回火脆性。 因其與冷卻速度無(wú)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(lái)防止。4.4.2.2高溫回火脆性：以含有 Cr、Ni 、Mn、Si 等元素為主的合金鋼在450 650 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(lèi)回火脆性。因其與冷卻速度無(wú)關(guān)，應(yīng)采用快速冷卻（油冷或水冷）來(lái)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， E 0.50H10.67H10.75H1螺紋全脫碳層的最大深0.015mm度， G4.5