熱處理檢驗(yàn)方法和規(guī)范

1、熱處理檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)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/T19000ISO9000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)施全面限制,反映原材料及熱處理過(guò)程限制,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)、治理、操作人員素質(zhì)及治理水平等各方面均要求限制,才能保證熱處理質(zhì)量.為此,為了提升我公司熱處理產(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,特制定本標(biāo)準(zhǔn)一、使用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)適用于零件加工部

2、所有熱處理加工零件.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,考慮平安系數(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.1、常用硬度檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)如下：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金屬外表洛氏硬度試驗(yàn)方法GB4340金屬維氏硬度試驗(yàn)方法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)原那么如下：為保證零件熱處理后到達(dá)其圖紙技術(shù)或工藝要求,待檢件選取應(yīng)有

3、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),假設(shè)發(fā)現(xiàn)硬度超差,應(yīng)及時(shí)作檢驗(yàn)記錄.同時(shí),假設(shè)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),假設(shè)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

4、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)淬火合格前方可生產(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)類別硬度范圍壓頭要求mm預(yù)載荷/N總載荷/N保荷時(shí)間/Sa10mm鋼球29421布氏硬度P:總載荷/N140-450HB要求P=30D2$5mm鋼球無(wú)735510-15a2.5mm鋼球1839D:鋼球壓頭直徑/mm4-140HB要求P=10D2a10mm鋼球9807$5mm鋼球2452a2.5mm鋼球61370-85HBA120°金剛石圓錐體588洛氏硬度30-100HRB族1.588mm鋼球989801020-67HBC120°

5、金剛石圓錐體147170-94HR15N147.1外表洛氏硬度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(wú)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(cè)量硬化層深度不同的零件外表硬度時(shí),硬度試驗(yàn)方法與試驗(yàn)力的一般選擇,見(jiàn)表2:有效硬化層深度外表硬度測(cè)量方法采

6、用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)力,N<0.1GB4342、GB5030<9.807>0.1-0.2GB4340、GB50309.807-49.03>0.2-0.4GB4340>49.03-98.07GB181815N或30N標(biāo)尺147.1或294.2>0.4-0.6GB4340>98.07-294.2GB230A標(biāo)尺588.4>0.6-0.8GB230A或C標(biāo)尺588.4或1471.0>0.8GB230C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),假設(shè)載圓柱面或球面上測(cè)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

7、工藝處理后的外表硬度測(cè)量方法及其選擇,見(jiàn)小表3:熱處理類別外表硬度測(cè)量方法選用原那么鑄件與鍛件GB231一般按GB231測(cè)量正火與退火GBG230,GB231,GB4340淬火回火件GBG230,GB231,GB4340,GB4341,GB/T13321一般按GB230C標(biāo)尺測(cè)量,調(diào)質(zhì)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GBG230,GB1818,GB4340,GB4341,GB/T13321,GB5350一般按GB230C標(biāo)尺測(cè)量,硬化層較淺時(shí)可采用GB1818,GB4340,GB5350滲氮件GB1818,GB4340,GB4341,GB4

8、342,GB/T13321,GB5350一般按GB4340或GB5350測(cè)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(cè)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(cè)量.2假設(shè)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(mén)檢定的有效期內(nèi)使用,不允許在無(wú)檢定合格證書(shū)或超過(guò)檢定的有效期使用.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

9、式的資格證書(shū)；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(cè)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(guó)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,如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;假設(shè)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：48.5HRC75.0HRA;假設(shè)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(cè)點(diǎn)硬度值【如：64.0HRC63.5HRC、64.0HRC、64.5HRC5.2 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)

10、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)與限制的重要方法.1、通常金相檢驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)如下:GB/T11354-1989鋼鐵零件滲氮層深度測(cè)測(cè)定和金相組織檢驗(yàn)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鋼件薄外表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JB/T920

11、4-1999鋼件感應(yīng)淬火金相檢驗(yàn)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驗(yàn)GB/T13298-1991金相顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T13299-1991鋼的顯微組織評(píng)定方法GB639486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 金相試樣的選取:2.1.1 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

12、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央的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級(jí)別、碳化物網(wǎng)、外表缺陷深度、氧化層深度、腐蝕層深度、外表化學(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)包括零件的缺陷局部在內(nèi)；或在缺陷局部附近的正常部位取樣進(jìn)行比擬.為此,通常檢驗(yàn)零件的最重要工程為表層顯微組織觀察和硬化層深度測(cè)定,應(yīng)橫向取樣；但緊固體的螺紋局部的滲層檢驗(yàn)需要縱向取樣.2.2 金相檢驗(yàn)步驟：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-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(cè)定-出具檢驗(yàn)報(bào)告2

13、.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(guò)程中,部允許因受熱而導(dǎo)致組織變化,應(yīng)預(yù)防試樣邊緣出現(xiàn)圓角并預(yù)防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(guò)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00.3mm,表層碳含量應(yīng)不低于0.5

14、%,氮含量應(yīng)不低于0.1%.薄層滲碳鋼件層深00.3mm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)別及剩余奧氏體級(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15級(jí),其中12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15級(jí),其中12級(jí)合格.3.1.7 滲層層深00.3mm碳化物級(jí)別評(píng)定：依據(jù)NJ326-84標(biāo)準(zhǔn)圖譜共分15級(jí),其中13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

15、共分15級(jí),其中一般零件14級(jí)合格,重要零件13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)大工件可在外表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外表切取,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,假設(shè)檢查滲氮層脆性的試樣,外表粗糙度要求>0.2

16、5-0.63mm,但不允許把化合物磨掉.3.2.3 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).1.1.1.1 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.1.1.1.2 檢驗(yàn)滲氮層脆性,采用維氏硬度計(jì),試驗(yàn)力規(guī)定用98.07N10kgf,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),否那么,需重新測(cè)定一次.如由特殊情況經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商,亦可采用49.03N5kgf或294.21N30kgf的

17、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)234551.1.1.3 滲氮層脆性應(yīng)在零件工作部位或隨爐試件的外表檢驗(yàn),對(duì)于滲氮后留由磨量的零件也可在磨去加工余量后外表上測(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)別按外表化合物內(nèi)微孔的形狀、數(shù)量、密集程度共分1-5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

18、/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1-5級(jí),其中一般零件1-3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,外表不應(yīng)有裂紋,灼傷等缺陷.3.3.3 零件經(jīng)淬火,低溫回火0200c,金相組織按GB/T56171985標(biāo)準(zhǔn)共分110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),39級(jí)為合格.4、硬化層深度的測(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)定外表淬火【如感應(yīng)

19、淬火】、化學(xué)熱處理【如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲軟氮化】及其他各種外表強(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的外表硬化層測(cè)定方法：從零件外表垂直方向測(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),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00.3mm的外表硬化層測(cè)定方法：從外表垂直方向測(cè)量到與基體金屬間的顯微組織沒(méi)有明顯變化

20、處的距離,即總硬化層深度.4.2 硬度法：4.2.1 從零件外表垂直方向測(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/N國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)淬火DS0.8HVms19.8(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)GB11354-1989說(shuō)明1HVMS為技術(shù)要求規(guī)定的最低外表硬度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

21、效硬化層DC,經(jīng)熱處理至最終硬度值后,離外表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:*DC必到外表的距離一塘ft層計(jì)算公式如下“；HS為規(guī)定的醴度值.*D0d1-(用一M豐的一HS)H1-H24.2.2.2 滲碳或碳氮共滲淬火后,有效硬化層深度：從零件外表到維氏硬度值為550HV處的垂直距離.測(cè)定硬度所采用的試驗(yàn)力為9.807NJ(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,或采用外表洛氏硬度計(jì)測(cè)定.4.2.2.3 假設(shè)采用其他試驗(yàn)力或其他界限硬度值時(shí),那么應(yīng)在字母DC

22、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 從零件外表測(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外表沿垂直方向測(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適宜時(shí),可由有關(guān)各

23、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)試驗(yàn)力.4.2.3.3 假設(shè)采用其他試驗(yàn)力或其他界限硬度值時(shí),那么應(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0.25mm4.2.4 感應(yīng)淬火有效硬化層(DS):4.2.4.1 從零件外表測(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)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,在垂直于零件外表的年橫截面指

24、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 假設(shè)采用其他試驗(yàn)力或其他界限硬度值時(shí),那么應(yīng)在字母DS后指明,如DS4.970.9=0.6,表示采用4.9N0.5kgf的試驗(yàn)力測(cè)定,界限硬度值采用零件所要求的最低外表硬度值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)垂直于試樣外表的橫截面上硬度梯度來(lái)確定,即硬度值為縱坐標(biāo),至外表距離為橫坐標(biāo),繪制處硬度值隨外表距離而變化的曲線,如下圖：HiH2HsdiDCd2到外表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.di、d2

25、為最接近有效硬化層界限硬度值上下兩點(diǎn)的距離.Hi、H2分別為di、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/T945i-i988標(biāo)準(zhǔn)要求,硬度壓痕在指定的寬度W為i.5mm的范圍內(nèi),沿與外表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.從外表到各逐次壓痕衷心之間的距離,每次增加不超過(guò)0.imm如d2-di應(yīng)小于0.imm.同時(shí),測(cè)量外表到各壓痕的積累距離的精度為土0.5um.除有關(guān)雙方由特殊協(xié)議外,壓痕一般應(yīng)在9.807N1kgf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

26、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),其中13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/T639486標(biāo)準(zhǔn)圖譜放大倍率100倍,其晶粒度級(jí)別共分110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(shū).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(guò)

27、程限制：熱處理過(guò)程中的質(zhì)量限制,實(shí)際上是貫徹?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、工藝材料及槽液限制、工藝過(guò)程限制等,只有嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),增強(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)量限制要求標(biāo)準(zhǔn)GB/T169231997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；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/T1017520

28、00熱處理質(zhì)量限制要求2、加熱設(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(jiàn)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士3士10.2<2n士5+1.50.5<4m士10+50.5<5IV士15+80.5<6V±20士100.5<8VI±25士100.5<10允許用修改量程的方法提升分辨力依據(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:工藝類型加熱爐類別有效加熱區(qū)保溫精度c正火與退火VI+

29、25外法蘭正火應(yīng)限制在土15淬火與回火IV士15滲碳、氮碳共滲、碳氮共滲軟氮化IV士15滲氮m士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,具保溫精度應(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:加熱爐類別有效加熱區(qū)檢測(cè)周期儀表檢定周期I13n66m66IV66V1212VI12122.1.4現(xiàn)場(chǎng)使用的溫度測(cè)量系統(tǒng),在正常使

30、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:加熱爐類別I、口皿、IV、V允許溫度偏差±1C+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)能限制和調(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

31、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<0.50.51.50>1.52.50>2.50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>0.10.2>0.20.45>0.45有效硬化層深度偏差+0.01+0.025+0.035+0.052.1.7爐內(nèi)的加熱介質(zhì)不應(yīng)使被加熱工件外表產(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,輸出功率限制在土5

32、%,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)工程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)需要裝有限制加熱、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具綜合精度要求如下表14:時(shí)間范圍綜合精度<

33、;1S<0.1S16S00.15s>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 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.40Co2.2.3 淬火過(guò)程中,油溫一般保持在1080C,水溫一般保持在102.2.4 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),淬火槽可配備加熱裝置.2.2.5 淬火槽應(yīng)裝有分辨力不大于5c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

34、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)鉗銬10-粕S口等標(biāo)準(zhǔn)3001300C士0.9C12月檢測(cè)饃銘-饃硅熱電偶KI0400C士1.6C3月4001100C士0.47%t01100C土rc粕錯(cuò)10-粕SI11001600C士(1+(t-1100)X0.003)12月n0600C士1.56001600C士0.25%t粕錯(cuò)30-粕錯(cuò)Bn6001700C士0.25%t6月6m8001700C士0.5%t饃銘-饃硅Kn0400C士3.06月n4001000C+0.75%t銅-康銅Tn-40+35

35、0C+1.06月m-200+40C±1.0或1.5%t饃銘-康銅Ei-40+800C+1.50.4%t6月n-40+900C+2.5或0.75%t備注1、t為測(cè)量溫度,C2、允許按實(shí)際需要縮短檢定周期.2.3.4 其它儀表,如流量計(jì)、碳勢(shì)限制儀等應(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)檢工程見(jiàn)下表16:材料名稱技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)推薦復(fù)檢工程甲醇純度99.5%,水0.3%GB683

36、弱的滲碳?xì)夥?常用作稀釋氣體乙醇純度90%,水0.5%GB678無(wú)色透明易揮發(fā)液體燈用1號(hào)煤油主要含石蠟燒、烷煌及芳香煌的混合物,芳香煌1020%,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)05%,枯燥后水1%GB536無(wú)色氣體,有強(qiáng)烈的刺激氣味普通淬火油40c運(yùn)動(dòng)粘度15.335.2X10-6m/s,閃點(diǎn)開(kāi)口不低于160C,水00.05%,腐蝕T3JB/T6955運(yùn)動(dòng)粘度,閃點(diǎn),酸度,水分,腐蝕T3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00.10%,鐵00.01%,水不溶物00.05%,水00.25%JB/T9202白色結(jié)晶粉末純度,PH值

37、,硫酸根,硝酸根,水氯化鉀氯化鉀96.0%,硫酸鹽00.10%,鐵00.01%,水不溶物00.05%,水00.25%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(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、硬度缺乏、軟點(diǎn)等,而且對(duì)使用性能及使用壽命影響也很大；在材料治理上操作不標(biāo)準(zhǔn)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)

38、、規(guī)格、供貨狀態(tài)等.（2） 假設(shè)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） 增強(qiáng)原材料治理,必須對(duì)原材料分類標(biāo)識(shí),預(yù)防混料,推薦使用前作火花鑒別等.4.2 工藝參數(shù)限制：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、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)工程、標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行過(guò)程限制.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:缺陷形式返修方法表層

39、粗大塊狀或網(wǎng)狀碳化物1. 在降低碳勢(shì)氣氛下延長(zhǎng)保溫時(shí)間,重新淬火2. 在高溫加熱擴(kuò)散后再淬火表層大量殘留奧氏體1. 冷處理2. 高溫回火后,重新加熱淬火3. 采用適宜的加熱溫度,重新淬火外表脫碳1. 在活性適宜的介質(zhì)中補(bǔ)滲2. 噴丸處理適用于脫碳層00.02mm時(shí)外表非馬氏體組織提升淬火溫度或適當(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反常組織提升淬火溫度或適當(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心部鐵素體過(guò)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)廢外表硬度低1. 外表碳濃度低者可補(bǔ)滲2. 殘奧多者可采用高溫回火或淬火后

40、補(bǔ)一次冷處理去除殘留奧氏體3. 外表有托氏體者可重新加熱淬火外表腐蝕和氧化報(bào)廢開(kāi)裂報(bào)廢粗大碳氮化合物嚴(yán)格限制碳勢(shì)和氮?jiǎng)?特別共滲初期,必須嚴(yán)格限制氮的參加量黑色組織重新加熱淬火,加快冷卻速度,或在黑色組織深度0.02mm,采用噴丸強(qiáng)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:缺陷類型返修方法外表氧化色1.低壓噴細(xì)砂消除氧化色；2.于500520C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520560C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),氨分

41、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：500520C,35小時(shí),氨分解率80%化合物層不致密,耐蝕性差,外表清理干凈,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:缺陷名稱返修方法外表硬度過(guò)高或過(guò)低外表硬度不均勻調(diào)整感應(yīng)淬火工藝及感應(yīng)器與零件間隙精度,經(jīng)試件感應(yīng)淬火,檢驗(yàn)合格后再繼續(xù)生產(chǎn).硬化層深度過(guò)淺淬火開(kāi)裂畸變4.3.4 返修前必須退火的要求:假設(shè)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

42、.4 淬火后回火時(shí)間問(wèn)隔要求與回火脆性預(yù)防：4.4.1 所有零件為了預(yù)防淬火過(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,或稱為第一類回火脆性.因其與冷卻速度無(wú)關(guān),應(yīng)盡量預(yù)防在該區(qū)溫度范圍內(nèi)回火,或采用等溫淬火代替來(lái)預(yù)防.4.4.2.2 高溫回火

43、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(wú)關(guān),應(yīng)采用快速冷卻油冷或水冷來(lái)預(yù)防.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外表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)仍陔婂兒?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190230C,彳溫240分鐘或以上,空冷