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(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。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，見下表1：試驗(yàn)類別布氏硬度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，見小表3：熱處理類別表面硬度測(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汽車滲碳齒輪金相檢驗(yàn)QCn290181991汽車碳氮共滲齒輪金相檢驗(yàn)QC/T 502 1999汽車感應(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?；兂潭?、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

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(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 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、熱處理過程控制：熱處理過程中的質(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/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，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，見下表 8：工藝類型加熱爐類別有效加熱區(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、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，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0.3%GB683弱的滲碳?xì)夥眨Ｓ米飨♂寶怏w乙醇純度 90%，水 0.5%無色透明易揮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，必須向我司產(chǎn)品開發(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)（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1. 在降低碳勢(shì)氣氛下延長保溫時(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)廢化開裂報(bào)

40、廢粗大碳氮化合嚴(yán)格控制碳勢(shì)和氮?jiǎng)荩貏e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 滲氮件常見缺陷和返修方法，見下表18：缺陷類型返修方法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)器與零件間隙精硬化層深度過淺度，經(jīng)試件感應(yīng)淬火， 檢驗(yàn)合格后再繼續(xù)生產(chǎn)。淬火開裂畸變4.3.4 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。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(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。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， E 0.50H10.67H10.75H1螺紋全脫碳層的最大深0.015mm度， G4.5