熱處理質(zhì)檢方法與標(biāo)準(zhǔn)

熱處理檢查措施和規(guī)范

金屬零件的內(nèi)在質(zhì)量重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”范圍，往往需要通過(guò)

特殊的儀器(如：多種硬度計(jì)、金相顯微鏡、多種力學(xué)性能機(jī))進(jìn)行檢測(cè)。在G

B/T19()00-IS09()00系列原則中，規(guī)定對(duì)機(jī)械產(chǎn)品零部件在整個(gè)熱處理過(guò)程中一

切影響原因?qū)嵭腥婵刂?，反?yīng)原材料及熱處理過(guò)程控制，質(zhì)量檢查及熱處理作

業(yè)條件(包括生產(chǎn)與檢查設(shè)備、技術(shù)、管理、操作人員素質(zhì)及管理水平)等各方

面均規(guī)定控制，才能保證熱處理質(zhì)量。為此，為了提高我企業(yè)熱處理產(chǎn)品質(zhì)量，

遵照熱處理有關(guān)原則，按零件圖紙規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行，特制定本規(guī)范

一、使用范圍：

本規(guī)范合用于零件加工部所有熱處理加工零件。

二、硬度檢查：

一般是根據(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)度規(guī)定，以強(qiáng)度規(guī)定，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)金屬零曄熱處理最重要的質(zhì)量檢

查指標(biāo)，不少零件還時(shí)唯一的技術(shù)規(guī)定。

1、常用硬度檢查措施啊原則如下：

GB230金屬洛氏硬度試驗(yàn)措施GB231金屬布氏硬度試驗(yàn)措施

GB1818金屬表面洛氏硬度試驗(yàn)措施GB4340金屬維氏硬度試驗(yàn)措

施

GB4342金屬顯微維氏硬度試驗(yàn)措施GB5O3O金屬小負(fù)荷維氏試驗(yàn)

措施

2、待檢件選用與檢查原則如下：

為保證零件熱處理后到達(dá)其圖紙技術(shù)（或工藝）規(guī)定，待檢件選用應(yīng)有代表性，

一般從熱處理后口勺零件中選用，能反應(yīng)零件的工作部位或零件H勺工作部位硬度的

其他部位，對(duì)每一種待檢件的正時(shí)試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)一般應(yīng)不少于3個(gè)點(diǎn)。

一般持續(xù)式加熱爐（如網(wǎng)帶爐）：應(yīng)在持續(xù)生產(chǎn)的網(wǎng)帶淬火入回火爐前、P1火后

入料框前的網(wǎng)帶上抽檢3—5件/時(shí)。且及時(shí)作檢查記錄。

同步，若發(fā)現(xiàn)硬度超差，應(yīng)及時(shí)作檢杳記錄。同步，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I小時(shí)段的零件進(jìn)行隔離處理（如返工、檢）。

一般期式加爐（如井式爐、箱式爐）：應(yīng)在淬火后、叵火后均從料框H勺上、中、

下部位抽檢6—9件/爐，且及時(shí)作檢查記錄。

同步，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，且將該爐次口勺零件進(jìn)行隔離

處理（如返工、逐檢）。

一般感應(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)作檢查記錄。

3、硬度測(cè)量措施:

3.1多種硬度測(cè)量口勺試驗(yàn)條件，見(jiàn)下表1：

壓頭規(guī)定預(yù)載保荷時(shí)間

試驗(yàn)類別硬度范圍總裁荷/N

mm荷/N/S

flOmm鋼球29421

140-450HB

i5mm鋼球7355

（規(guī)定P=3OD2）

布氏硬度

§2.5mm鋼球1839

P：總載荷/N

無(wú)1015

D：鋼球壓頭直

$lOmm鋼球9807

徑/mm

4-140HB

§5mm鋼球2452

（規(guī)定P=10D2）

§2.5mm鋼球613

120°金剛石圓錐

70-85HBA588

體

洛氏硬度30-100HRB1.588mm鋼球9898010

1203金剛右圓徘

20-67HBC1471

體

70-94HR15N147.1

120°金剛石圓錐

表面洛氏硬度29.410

體

42-86HR30N294.2

20-78HR45N441.3

P分為：5、10、2

常規(guī)維氏硬度

0、30、50、100/k

P:總載荷

g

P：總教荷分為：0.

小負(fù)荷維氏硬136°金剛石四方

14-1000HV無(wú)2、0.3、0.5、1、2、10

度P:總載荷角錐體

2.5、3/kg

P：總裁荷分為：0.

顯微維氏硬度

01、0.02、0.05x0.

P:總載荷

1、0.2、0.5、1/kg

3.2測(cè)量硬化層深度不一樣H勺零件表面硬度時(shí)，硬度試驗(yàn)措施與試驗(yàn)力H勺一般選

擇，見(jiàn)表2：

表面硬度測(cè)量措施

有效硬化層深度

梟用原則試驗(yàn)力,N

<0.1GB4342、GB5O3O<9.807

GB4340,GB5O3O

GB4340

GBI818U5N或30N標(biāo)尺）147.1或294.2

GB4340>98.07-294.2

>0.4-0.6

GB23（XA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)措施相對(duì)應(yīng)

2、硬度測(cè)試時(shí)，若載圓柱面或球面上測(cè)域應(yīng)按各自原則的規(guī)定進(jìn)行硬度值修約。

3.3經(jīng)不?樣熱處理工藝處理后H勺走面硬度測(cè)昂:措施及其選擇，見(jiàn)小表3：

熱處理類別表面硬度測(cè)法措施選用原則

鑄件與鍛件GB231

一般按GB23I測(cè)量

正火與退火GBG230,GB231,GB4340

GDG230.GD231.GD4340.?股按GB23O（C標(biāo)尺）測(cè)量.調(diào)質(zhì)件可

淬火回火件采用GB231小件，薄件按GB4340.GB

GB434I,GB.T133214341測(cè)齦

感應(yīng)浮火件一般按GB23OC標(biāo)尺）測(cè)址，硬化層較

GBG23O.GB1818.GB4340.GB4341.GB/T

淺時(shí)可采用GBI818.GB4340.GB535

I332I.GB5350

溶碳與碳氮共滲件0

一般按GB4340或GB5350測(cè)量，滲

GD1818.GD4340.GB4341,GD4342.GD/

滲氮件氮層不小于0.3mm時(shí)可用GB1818.

T1332I.GB5350

化合物層硬度按GB4342

氮碳共滲（軟氮化）GB18I8,GB4340.GB4342.GB5350一般按GB4342或GB5350測(cè)量

備注：（1）零件心部或基體硬度，一般按GB23O.GB231或GB4340口勺試驗(yàn)措施

測(cè)量。

（2）若確定的硬度試驗(yàn)措施有幾種試驗(yàn)力可供選擇時(shí)，應(yīng)選用試驗(yàn)條件容許的

最大試驗(yàn)力。

4、檢查設(shè)備與人員:

4.1所有硬度計(jì)及原則硬度試塊均應(yīng)在計(jì)量部門檢定的有效期內(nèi)使用，不容許在

無(wú)檢定合格證書或超過(guò)檢定口勺有效期使用。

4.2應(yīng)設(shè)置專職檢查人員，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

時(shí)操作人員檢查，應(yīng)經(jīng)一定培訓(xùn)，在專職檢查人員時(shí)承認(rèn)或指導(dǎo)下進(jìn)行。

5、測(cè)量數(shù)據(jù)的表達(dá)與記錄：

5.1硬度值的表達(dá)應(yīng)按對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)硬度試(檢)驗(yàn)措施的規(guī)定，?般以硬度范圍法

表達(dá)，標(biāo)出上、下限值，如60—65HRC；特殊狀況液可以只標(biāo)下限值或.上限值,

應(yīng)用不不不小于或不不小于表達(dá)，如不不小于229HBS；若記錄換算硬度值時(shí)，

應(yīng)在換算值背面加括號(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那加括號(hào)注明計(jì)算平溝值所用日勺各測(cè)點(diǎn)硬度值

【如：64.0HRC(63.5HRC、64.0HRC、64.5HRC)]

5.2檢查匯報(bào)記錄，包括零件名稱、材料、檢查數(shù)量、檢查成果及檢查人員與R

期。

三、金相試驗(yàn)

金相分析時(shí)用金相顯微鏡觀測(cè)金屬內(nèi)部的構(gòu)成相及組織構(gòu)成物H勺內(nèi)型以及它們

的相對(duì)量、大小、形態(tài)及分布等特性。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)變化組織H勺重要工藝手段，因此，金

相分析是材料及熱處理質(zhì)量檢杏與控制的重要措施。

1、一般金相檢查措施H勺原則如下：

GB/T11354-1989鋼鐵零件滲氮層深度測(cè)測(cè)定和金相組織檢查

GB/T9450-1988鋼鐵滲碳淬火有效硬化層深度的測(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H勺參定

JB/T9204-1999鋼件感應(yīng)淬火金相檢查

JB/T9211-1999中碳鋼與中碳合金結(jié)合鋼馬氏體等級(jí)

JB/T7710-1995薄層碳氮共滲或薄層滲碳顯微組織檢查

GB/T13298-1991金由顯微組織檢查措施

GB/T13299-1991鋼的顯微組織評(píng)估措施

GB6394-86金屬平均晶粒度測(cè)定法

NJ309-83內(nèi)燃機(jī)連桿螺栓金相檢查原則

NJ326-84內(nèi)燃機(jī)活塞銷金相檢查原則

2、金相試樣H勺選用與檢查環(huán)節(jié)：

2.1金相試樣歐J選用：

縱向取樣：

縱向取樣是指沿著剛材H勺鍛扎方向進(jìn)行取樣。重要檢杳內(nèi)容為：非金屬夾雜物的

變形程度、晶粒畸變程度、碳化物網(wǎng)、變形后口勺多種組織形貌、熱處理的全面狀

況等。

橫向取樣

橫向取樣指垂直于鋼材口勺鍛扎方向進(jìn)行取樣。重要檢查內(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。

缺陷或失效分析取樣：

截取缺陷分析時(shí)試樣，應(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)；或在缺陷部分附近日勺正常部

位取樣進(jìn)行比較。

為此，一般檢查零件的最直要項(xiàng)目為表層顯微組織觀測(cè)和硬化層深度測(cè)定，應(yīng)橫

向取樣；但緊固體H勺螺紋部分H勺滲層檢查需要縱向取樣。

2.2金相檢查環(huán)節(jié)：

選樣一一金相切割機(jī)（或線切割機(jī)）取樣一鑲嵌機(jī)加熱鑲嵌一磨拋機(jī)磨光/拋光

一化學(xué)腐蝕（一般用4%硝酸酒精溶液）一金相觀測(cè)/硬化層深度（或顯微硬度）

測(cè)定一出具檢查匯報(bào)

23取樣數(shù)量:

一般持續(xù)式加熱爐（如網(wǎng)帶爐）：1件/4小時(shí)

一般周期式加熱爐（如井式;爐、箱式爐）：2—3件/爐（裝爐夾具不一樣部位）

備注：（1）金相試樣以磨面面積不不小于4（X）MM2,高度15-20MM為宜。

（2）試樣的制備過(guò)程中，部容許因受熱而導(dǎo)致組織變化，應(yīng)防止試樣邊緣出現(xiàn)

圓角并防止變化斜截面試樣日勺角度。

3、金相組織觀測(cè)于鑒別：

3.1滲碳或碳氮共滲：

合用于08F、Q235AF、20、20Cr等低碳或低合金鋼的零件。

試樣應(yīng)從滲碳或碳氮共滲零件上切取。液可用于鋼件口勺材質(zhì)，熱處理狀態(tài)，有效

厚度一致，避過(guò)經(jīng)同爐滲碳或碳氮共滲處理的試樣。

薄層碳氮共滲件（層深,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（層深表層碳含量應(yīng)不低于0.5%

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）。

針狀馬氏體級(jí)別及殘存奧氏體級(jí)別評(píng)估：當(dāng)滲層顯微組織重要為針狀馬氏體時(shí)，

根據(jù)JB/T7710-1995原則圖譜共分1一5級(jí)，其中1一2級(jí)合格。

板條馬氏體級(jí)別評(píng)估：當(dāng)滲層顯微組織重要為板條馬氏體時(shí)，根據(jù)JB/T7710-19

95原則圖譜共分1一5級(jí)，其中1—2級(jí)合格。

滲層（層深WO.3mm）碳化物級(jí)別評(píng)估：根據(jù)NJ326—84原則圖譜共分L5級(jí),

其中1一3級(jí)合格。

心部鐵素體級(jí)別評(píng)估：根據(jù)JB/T7710-1995原則圖譜共分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）：

滲氮前調(diào)質(zhì)組織口勺檢查：

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），根據(jù)GB/T1

1354—1989原則圖譜（放大倍率為500倍），問(wèn)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。

滲氮零件的工作面部容許由脫碳層或粗大的回火索氏體組織。

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

工精度相似，井經(jīng)同爐滲氮處理的試樣；檢查部位應(yīng)具有代表性，若檢查滲氮層

脆性的試樣，表面粗糙度規(guī)定＞().25—0.63mm,但不容許把化合物磨掉。

滲氮層脆性檢查：經(jīng)氣體滲氮口勺零件，必須進(jìn)行脆性的檢查。

根據(jù)GB/T11354—1989原則圖譜(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。

檢查滲氮層脆性，采用維氏硬度計(jì)，試驗(yàn)力規(guī)定用98.07N(lOkgf),加載必須

緩慢(在5—9s內(nèi)完畢)，加載后停留5-lOs,然后去載荷，同步，每制件至少

測(cè)3點(diǎn)，其中2點(diǎn)以上處在相似級(jí)別時(shí)，才能定級(jí)，否則，需重新測(cè)定一次。

如由特殊狀況經(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)12344

98.07(10)12345

294.21（30）23455

.3滲氮層脆性應(yīng)在零件工作部位或隨爐試件的表面檢查，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。

滲氮層疏松檢查：經(jīng)氮碳共滲（軟氮化）的零件，必須進(jìn)行疏松檢查。

根據(jù)GB/T11354—1989原則圖譜（放大倍率為500倍）取其疏松最嚴(yán)重H勺部位,

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1一5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。

滲氮擴(kuò)散層中氮化物檢查：氣體滲氮的J零件必須進(jìn)行氮化物檢查。

根據(jù)GB/T11354—1989原則圖譜（放大倍率為5（X）倍），去其組織中最差口勺部

位，滲氮層中氮化物級(jí)別按狀況共分1一5級(jí)，其中一般零件1一3級(jí)合格，重要

零件1—2級(jí)為合格“

3.3感應(yīng)淬火：

合用于中碳碳素鋼（如45鋼）和中碳合金鋼（如40Cr）的機(jī)械零件。

零件淬火后，表面不應(yīng)有裂紋，灼傷等缺陷。

零件經(jīng)淬火，低溫回火(＜200C),金相組織按GB/T5617—1985原則共分1一10

級(jí)，規(guī)定如下：

硬度下限255HRC^、h3—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H勺測(cè)定措施：

硬化層深度H勺測(cè)定措施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

措施。

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)】及其他多種表面強(qiáng)化層深度時(shí)金相檢查的重要內(nèi)容。根據(jù)硬化層

深可以分為不小于0.3mm的兩種狀況。

4.1金相法：

層深＞0.3mmH勺表面硬化層測(cè)定措施:

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)，多種

強(qiáng)化工藝所規(guī)定的特性組織，見(jiàn)下表5：

強(qiáng)化工藝材料特性組織（體積分?jǐn)?shù)）

感應(yīng)淬火碳鋼、合金鋼淬火后檢查，50%M

港碳、碳氮共滲碳銅、合金鋼退火太檢查，50%F+P

港縱、縱碳共治多種鋼鐵材料滲氮后或經(jīng)附加熱處理，心部組織

層深WO.3mm口勺表面硬化層測(cè)定措施：

從表面垂直方向測(cè)量到與基體金屬間的顯微組織沒(méi)有明顯變化處口勺距離，即總硬

化層深度。

4.2硬度法：

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)，多種

強(qiáng)化工藝下有效硬化層評(píng)估日勺參數(shù)，見(jiàn)下表6：

強(qiáng)化工藝有效硬化層界線硬度（HV）推薦試驗(yàn)力/N國(guó)標(biāo)

感應(yīng)淬火DS0.8HVMS'9.8(4949)2GB5617-1985

滲C.CN共滲DC5509.8(4.9-49)GB9450-1988

港N,NC共滲（軟氮化）DN比基體硬度高502.94".96-19.6)GB11354-1989

MVMS為技術(shù)規(guī)定規(guī)定的最低表面硬度

闡明

2（）內(nèi)的數(shù)值為容許試驗(yàn)力范圍

滲碳和碳氮共滲有效硬化層（DC）：

滲碳和碳氮共滲共滲有效硬化層（DC）,經(jīng)熱處埋至最終硬度值后，離表面三

倍于有效硬化層處硬度不不小于450HV的零件，可采用比550HV大H勺界線硬度

值（以25HV為一級(jí)）來(lái)測(cè)定有效硬化層深度。

圖片:

維

民

硬

度

(

H

5

t

硬化層計(jì)算公式如下wDC二di-（小一（12）*（H1—HS）

R1-H2

：HS為規(guī)定的硬度值,,

.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550H

V處口勺垂直距離。測(cè)定硬度所采用的試驗(yàn)力為9.807N（ikgf）；特殊狀況下，經(jīng)

有關(guān)各方協(xié)議，也可采用4.903N（0.5kgf）范圍口勺試驗(yàn)力，或采用表面洛氏硬度

計(jì)測(cè)定。

若采用其他試驗(yàn)力或其他界線硬度值時(shí)，則應(yīng)在字母DC后指明，如，表達(dá)采用

49.03N（5kgf）的試驗(yàn)力測(cè)定，界線硬度值為515HV,滲碳層深度為0.5mm。

滲氮和氮碳共滲（軟氮化）有效硬化層（DN）：

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H勺鋼件（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)得時(shí)硬度值

（至少取3點(diǎn)平均）作為實(shí)測(cè)的I基體硬度值。

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HVO.2,表達(dá)用1.96N

（0.2kgf）試驗(yàn)力。

若采用其他試驗(yàn)力或其他界線硬度值時(shí)，則應(yīng)在字母DN后指明，如O.25DN3O

0HV0.5,表達(dá)界線硬度值為300HV,試驗(yàn)力為4.903N（0.5kgf）時(shí)，滲氮層深度為

0.25mm。

感應(yīng)淬火有效硬化層（DS）：

從零件表面測(cè)至0.8HVMS維氏硬度值處日勺垂直距離為感應(yīng)淬火硬化層深度。

深度測(cè)量措施：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(cè)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(cè)量措施按GB/T5617執(zhí)行。

若采用其他試驗(yàn)力或其他界線硬度值時(shí)，則應(yīng)在字母DS后指明，如DS4.9/0.9=

0.6,表達(dá)采用4.9N(0.5kgf)口勺試驗(yàn)力測(cè)定，界線硬度值采用零件所規(guī)定口勺最低

表面硬度值0.9倍，測(cè)於J硬化層深度為0.6mm。

有效硬化層測(cè)定措施:

原理：根據(jù)垂直于試樣表面的I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的曲線，如圖所示:

Hi

H2

diDCd：到表面的距離

臼

有效硬化層計(jì)算公式如下：

式中：HS為規(guī)定的硬度值。

dl、d2為最靠近有效硬化層界線硬度值上下兩點(diǎn)的距離。

Hl、H2分別為dl、d2處硬度測(cè)量值。

.2測(cè)量環(huán)節(jié)：

在最終熱處理后口勺零件橫截面上進(jìn)行，根據(jù)GB/T9451—1988原則規(guī)定，硬度壓

痕在指定H勺寬度（W）為1.5mmH勺范圍內(nèi)，沿與表面垂直的一條或多條平行線

上進(jìn)行。兩相鄰壓痕間口勺距離（S）應(yīng)不不不小于壓痕對(duì)角線的2.5倍。從表面

到各逐次壓痕衷心之間日勺距離，每次增長(zhǎng)不超過(guò)0.1mm（如ch-di應(yīng)不不小于0.

1mm）。同步，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，壓痕一般應(yīng)在9.807NClkgf）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)：合用于40Cr、35CrMoA等鋼，根據(jù)NJ309-83表準(zhǔn)圖譜（放大倍率為

500倍），以最差視場(chǎng)評(píng)估，調(diào)質(zhì)處理后集體組織應(yīng)為回火索氏體，容許有少許

鐵素體（其含量應(yīng)不不小于3%）,共分1—5級(jí)，其中1—3級(jí)合格。

4.5正火：

中碳鋼、中碳合金鋼（如40Cr）的正火后日勺金相組織為均勻分布時(shí)鐵素體+片

狀珠光體，根據(jù)GB/T6394—86原則圖譜（放大倍率100倍），其晶粒度級(jí)別共

分1一1（）級(jí)，其中5—8級(jí)合格。

5、檢查人員：

應(yīng)設(shè)置專職檢查人員，且經(jīng)正規(guī)培訓(xùn)與考核，具有正式H勺資格證書。

6、檢查記錄:

檢查匯報(bào)記錄，包括零件名稱、件號(hào)、材料、檢查數(shù)量、檢查成果及檢查人員與日期。

四、熱處理過(guò)程控制：

熱處理過(guò)程中的質(zhì)量控制，實(shí)際上是貫徹?zé)崽幚碛嘘P(guān)原則的過(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)行原則,

加強(qiáng)工藝紀(jì)律，才能將熱處理缺陷消滅在質(zhì)量H勺形成過(guò)程中，獲得高質(zhì)量的熱處

理零件。

1、有關(guān)熱處理工藝及質(zhì)量控制規(guī)定原則

GB/T16923-1997鋼H勺正火與退火處理；GB/T16924-1997鋼的淬火和回

火處理；

GB/T18177-1997鋼H勺氣體滲氮；JB/T3999-1999綱件的滲碳與碳氮共滲淬

火回火；

JB/T4155—1999氣體氮碳共滲；JB/T9201—1999鋼鐵件的感應(yīng)淬火回火

處理

JB/T6048—1992鹽浴熱處理；JB/T10175—2023熱處理質(zhì)量控制規(guī)定

2、加熱設(shè)備及儀表規(guī)定：

2」、加熱設(shè)備規(guī)定:

加熱爐需按有效加熱區(qū)保溫精度（爐溫均與性）規(guī)定分為六類，其控溫精度、儀

表精度和記錄紙刻度等規(guī)定，見(jiàn)下表7：

加熱爐類別有效加熱區(qū)精度C控溫精度匕記錄儀表精度％記錄紙刻度'C/mm

I±3±10.2W2

II±5±1.50.5W4

III±10±50.5S5

IV±15±80.5W6

V±20±100.5W8

VI±25±100.5WI0

容許用修改量程H勺措施提高辨別力

根據(jù)有關(guān)熱處理工藝原則，詳細(xì)熱處理工藝對(duì)加熱爐技術(shù)規(guī)定，見(jiàn)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VI±25（外法蘭正火應(yīng)控制在±15）

淬火與回火IV±15

滲碳、氮碳共造、碳氮共海（軟氮化）IV±15

滲氮III±10

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。其中一種儀表應(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)6效加熱區(qū)，檢測(cè)措施按GB/T9452和JB/T6U49

時(shí)規(guī)定，其保溫精度應(yīng)符合表7規(guī)定。應(yīng)在明顯位置懸掛帶有有效加熱區(qū)示意圖

的檢查合格證。加熱爐只能在有效加熱區(qū)檢查合格證規(guī)定的有效期內(nèi)使用，檢測(cè)

周期見(jiàn)下表9：

加熱爐類別有效加熱區(qū)檢測(cè)周期儀表檢定周期

I13

II66

III66

IV66

V1212

VI1212

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)

熱電偶與登記表熱電偶日勺熱距離應(yīng)靠近。校驗(yàn)應(yīng)在加熱爐處在熱穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)

行，當(dāng)超過(guò)上述容許溫度偏差時(shí)，應(yīng)查明原因排除或進(jìn)行修正。系統(tǒng)效驗(yàn)容許溫

度偏差，見(jiàn)下表10；

加熱爐類別I、IIIII、IV、V

容許溫度偏若±ir±3c

保護(hù)氣氛爐和化學(xué)熱處理爐口勺爐內(nèi)氣氛應(yīng)能控制和調(diào)整。進(jìn)入加熱爐口勺氣氛不容

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)檢查合格后還應(yīng)進(jìn)行滲層深度均勻性檢查，試洋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，檢查措施按GB/T9450和GB/T11354H勺規(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規(guī)定（mm）

硬化層深度<0.50.5—1.50>1.5—2.50>2.50

有效硬化層深度偏層+0.05±0.10±0.15+0.25

表12滲氮爐有效硬化層深度偏差值規(guī)定（mm）

硬化層深度近0.1>0.1—0.2>0.2—0.45>0.45

有效硬化層深度偏冷±0.01+0.025+0.035±0.05

爐內(nèi)的I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)文獻(xiàn)規(guī)定深度口勺脫碳、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規(guī)定，輸出功率控制在土

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)滿足工藝規(guī)定。

2.1.8.2感應(yīng)淬火機(jī)床精度規(guī)定如下表13：

檢查項(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)度不不小于2000mm）

工件進(jìn)給速度變化成正負(fù)5%

1）將檢杳棒插入主軸錐孔，在距離主軸端面30mm處測(cè)用

2）裝上直徑不小于300mm的圓盤，在半徑150mm處測(cè)量

3）測(cè)量工作行程300mm的平均速度

.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（包括定期器、時(shí)間繼電器等所有器件）其綜合精度規(guī)定如下表1

4:

時(shí)間范圍綜合精度

W1SW0.1S

1—6SWO.15s

>6OSWO.8s

2.2淬火槽規(guī)定:

淬火槽的設(shè)置應(yīng)滿足技術(shù)文獻(xiàn)條件對(duì)工件淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間H勺規(guī)定。

淬火槽的容積要適應(yīng)持續(xù)淬火和工件在槽中移動(dòng)時(shí)需求。

淬火過(guò)程中，油溫一般保持在10——80C,水溫一般保持在10——40℃o

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):淬火槽可配置加熱裝置。

2.2.5淬火槽應(yīng)裝有辨別力不不小于5c口勺測(cè)溫。

2.3儀表規(guī)定：

2.3.1現(xiàn)場(chǎng)使用口勺控溫和記錄儀表等級(jí)應(yīng)符合表7規(guī)定，檢定周期按表9執(zhí)行。

2.3.2現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)校驗(yàn)用口勺原則電位差計(jì)精度應(yīng)不低于0,05級(jí)，辨別力不低于1U

v,檢定周期為6個(gè)月。

2.3.3現(xiàn)場(chǎng)常用日勺熱電偶技術(shù)規(guī)定，見(jiàn)下表15：

分度號(hào)等級(jí)使用溫度容許溫度檢定周期

名稱

原則伯籍10-

Sn等原則300—130()"C二0.9C12月

伯

KI0—400?=I.6'C3月

檢測(cè)銀珞-銀

硅熱電偶400—1!(X)℃=0.47%t

0—1100,C二IC

I

=(1+(t-il

1100—1600,0

00)XO.003)

柏錢10-鉗S12月

0—600,C二1.5C

II

600-1600CrO.25%t

II600—1700X：=0.25%t

銷錢30-銷錢

B6月

6

III800—noor=0.5%t

II0—40040=3.0

集格-錦硅K6月

II400—looor=0.75%t

II-40—+350*C二1.0

銅-康銅T6月

III-200—+40'C二1.0或1.5%l

I-40—+800'Cr1.5—0.4%t

睬格-康銅EG月

n-40—+900*C二2.5或0.75%l

備注1、t為測(cè)量溫度，X?2、容許按實(shí)際需要縮短檢定周期.

其他儀表，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、熱處理工藝材料規(guī)定;

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H勺另一重要原因，為此，選購(gòu)前應(yīng)有工藝材料質(zhì)量保證單或合格

證，同步，重要工藝材料推薦使用前按有關(guān)原則復(fù)檢，其詳細(xì)技術(shù)規(guī)定與推薦復(fù)

檢項(xiàng)目見(jiàn)下表16：

材料名稱技術(shù)規(guī)定原則特點(diǎn)推薦豆檢項(xiàng)目

弱的滲域氣氛，常

甲醇純度299.5%,水V0.3%GB683

用作稀顆氣體

無(wú)色透明易揮發(fā)

乙醇純度290%,水＜05%GB678

液體

重要含石蠟燒、烷燎及芳香燒的

燈用1號(hào)色度（垂Cr酸鉀

混合物，芳香燒10——20%,硫GB253

煤油溶液）1號(hào)

<0.04%

純度295%,水和油雜質(zhì)W5%,無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈

氨氣GB536

干燥后水VI%的刺激氣味

40C運(yùn)動(dòng)粘度（15.3—35.2）XI運(yùn)動(dòng)粘度，閃點(diǎn)，

一股淬火0-6m/s,閃點(diǎn)（開(kāi)口）不低于1酸度，水分，腐蝕

JB/T6955

油60℃,水系0.05%,腐蝕（T—3（T-3銅片），

銅片）合格，冷卻特性冷卻特性

飄化鈉298.5%,硫酸盅W0.I

純度，PH值，硫

氯化鈉0%,鐵W0.01%,水不溶物W0.JB/T9202白色結(jié)晶粉末

酸根，硝酸根，水

05%,水W0.25%

筑化鉀296.0%,硫酸鹽＜0.1

純度，PH值，硫

氯化鉀0%,鐵W0.01%,水不溶物W0.JB/T9202白色結(jié)晶粉末

酸根，硝酸根，水

05%,水W0.25%

3、熱處理過(guò)程規(guī)定

4.1原材料規(guī)定:

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I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、硬度局限

性、軟點(diǎn)等，并且對(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），導(dǎo)致混料、錯(cuò)料或非法材料代用等

也是產(chǎn)生熱處理不合格H勺重要原因，為此，必須做到規(guī)定如下：

（1）應(yīng)向供貨單位規(guī)定提供原材料質(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，必須向我司產(chǎn)品開(kāi)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)檢查指導(dǎo)書（或熱處理工藝卡）》中詳細(xì)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、滲劑流帚、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)量檢查項(xiàng)目、

原則與規(guī)范規(guī)定進(jìn)行過(guò)程控制。

4.3熱處理常見(jiàn)缺陷與返修措施:

滲碳（或碳氮共滲）件常見(jiàn)缺陷與返修措施，見(jiàn)下表17：

缺陷形式返修措施

1.在減少碳勢(shì)氣氛下延長(zhǎng)保溫時(shí)間，重新?；?/p>

表層粗大塊狀或

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

2.高溫回火后，重新加熱淬火

氏體

3.采用合適的加熱溫度，重新淬火

1.在活性合適口勺介質(zhì)中補(bǔ)滲

表面脫碳

2.噴丸處理（合用于脫碳層WO.O2mm時(shí)）

表面非馬氏體組提高淬火溫度或合適延長(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

織速度

提高淬火溫度或合適延長(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

反常組織

速度

心部鐵素體過(guò)多按正常工藝亙新加熱淬火

演層深度不播補(bǔ)漁

滲層深度不均勻減少使用或報(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.表面有托氏體者可重新加熱淬火

表面腐蝕和氧化報(bào)廢

開(kāi)裂報(bào)廢

粗大碳氮化合物嚴(yán)格控制碳勢(shì)和氮?jiǎng)荩绕涔矟B初期，必須嚴(yán)格控制軌的加入信

屈氏體網(wǎng)提高加熱浮火溫度和采用冷卻能力較強(qiáng)的淬火介質(zhì)

黑色組織垂新加熱淬大，加緊冷卻速度，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H勺次數(shù)不容許不小廣2次

滲氮件常見(jiàn)缺陷和返修措施，見(jiàn)下表18：

缺陷類型返修措施

1.低壓噴細(xì)砂消除氧化色；2.「500—52OC再進(jìn)行2—5小時(shí)氮化，

表面氧化色

爐冷時(shí)繼續(xù)通氨200"。如下出爐

滲氮1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)狀或脈狀烈化物52O-56OC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：510C,10小時(shí)，場(chǎng)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

進(jìn)行一次退氮處理，工藝為：5OO-52OX：,3—5小時(shí)，氨分解率28

滲氮層脆性大

0%

化合物層不致密，耐蝕性差，表面清理潔凈，再進(jìn)行一次氮化

備注：所有需要返修的次數(shù)僅容許1次。

感應(yīng)淬火缺陷與返修措施，見(jiàn)下表19：

缺陷名稱返修措施

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)器與零件間隙精度，經(jīng)試

硬化層深度過(guò)淺

件感應(yīng)淬火，檢查合格后再繼續(xù)生產(chǎn)。

淬火開(kāi)裂

畸變

返修前必須退火H勺規(guī)定:

若因質(zhì)量問(wèn)題而返修H勺零件，對(duì)滲碳淬火后H勺零件、感應(yīng)淬火后H勺零件以及中

碳鋼或中碳合金鋼淬火+低溫回火H勺零件，返修前必須退火處理。

圖片:

4.4淬火后回火時(shí)間間隔規(guī)定與回火脆性防止:

所有零件為了防止淬火過(guò)程中H勺應(yīng)力導(dǎo)致開(kāi)裂，必須在淬火后8小時(shí)內(nèi)進(jìn)

行回火。

淬火鋼回火時(shí)，伴隨回火溫度升高，其沖擊韌性總H勺趨勢(shì)是增大。但有

某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明顯下降。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。

低溫回火脆性：

所有淬火鋼(包括碳鋼、合金鋼)在200—4(X)度回火