熱處理標準規(guī)范

熱處理檢驗規(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、金相顯微鏡、各種力學性能機）進行檢測。在GB/T19000－ISO9000系列標準中，要求對機械產(chǎn)品零部件在整個熱處理過程中一切影響因素實施全面控制，反映原材料及熱處理過程控制，質(zhì)量檢驗及熱處理作業(yè)條件（包括生產(chǎn)與檢驗設(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)標準，按零件圖紙要求嚴格執(zhí)行，特制定本規(guī)范,,,,,

一、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。,,,,,

二、硬度檢驗：,,,,,

通常是根據(jù)金屬零件工作時所承受的載荷，計算出金屬零件上的應(yīng)力分布，考慮安全系數(shù)，提出對材料的強度要求，以強度要求，以強度與硬度的對應(yīng)關(guān)系，確定零件熱處理后應(yīng)具有大硬度值。為此，硬度時金屬零件熱處理最重要的質(zhì)量檢驗指標，不少零件還時唯一的技術(shù)要求。,,,,,

1、常用硬度檢驗方法的標準如下：,,,,,

GB230

金屬洛氏硬度試驗方法

GB231

金屬布氏硬度試驗方法,,,,,

GB1818

金屬表面洛氏硬度試驗方法

GB4340

金屬維氏硬度試驗方法,,,,,

GB4342

金屬顯微維氏硬度試驗方法

GB5030

金屬小負荷維氏試驗方法,,,,,

2、待檢件選取與檢驗原則如下：,,,,,

為保證零件熱處理后達到其圖紙技術(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，對每一個待檢件的正時試驗點數(shù)一般應(yīng)不少于3個點。,,,,,

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。且及時作檢驗記錄。,,,,,

同時，若發(fā)現(xiàn)硬度超差，應(yīng)及時作檢驗記錄。同時，若發(fā)現(xiàn)硬度越差，應(yīng)及時進行工藝參數(shù)調(diào)整，且將前1小時段的零件進行隔離處理(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，且及時作檢驗記錄。,,,,,

同時，若發(fā)現(xiàn)硬度超差，應(yīng)及時進行工藝參數(shù)調(diào)整，且將該爐次的零件進行隔離處理（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)，且及時作檢驗記錄。,,,,,

3、硬度測量方法：,,,,,

3.1各種硬度測量的試驗條件，見下表1：,,,,,

試驗類別,硬度范圍,壓頭要求,預載荷/N,總載荷/N,保荷時間/S

,,mm,,,

布氏硬度P：總載荷/ND：鋼球壓頭直徑/mm,140－450HB,∮10mm鋼球,無,29421,10_15

,(要求P＝30D2),∮5mm鋼球,,7355,

,,∮2.5mm鋼球,,1839,

,4－140HB,∮10mm鋼球,,9807,

,(要求P＝10D2),∮5mm鋼球,,2452,

,,∮2.5mm鋼球,,613,

洛氏硬度,70－85HBA,120°金剛石圓錐體,98,588,10

,30－100HRB,∮1.588mm鋼球,,980,

,20－67HBC,120°金剛石圓錐體,,1471,

表面洛氏硬度,70-94HR15N,120°金剛石圓錐體,29.4,147.1,10

,42-86HR30N,,,294.2,

,20-78HR45N,,,441.3,

常規(guī)維氏硬度,14-1000HV,136°金剛石四方角錐體,無,P分為：5、10、20、30、50、100/kg,10

P：總載荷,,,,,

小負荷維氏硬度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：總載荷分為：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1/kg,

P：總載荷,,,,,

3.2測量硬化層深度不同的零件表面硬度時，硬度試驗方法與試驗力的一般選擇，見表2：,,,,,

有效硬化層深度,表面硬度測量方法,,,,

,采用標準,實驗力，N,,,

≤0.1,GB4342、GB5030,≤9.807,,,

>0.1-0.2,GB4340、GB5030,9.807-49.03,,,

>0.2-0.4,GB4340,>49.03-98.07,,,

,GB1818(15N或30N標尺),147.1或294.2,,,

>0.4－0.6,GB4340,>98.07－294.2,,,

,GB230(A標尺),588.4,,,

>0.6－0.8,GB230(A或C標尺),588.4或1471.0,,,

>0.8,GB230（C標尺）,1471,,,

備注,,,,,

1、零件圖紙硬度標注與實際硬度試驗方法相對應(yīng),,,,,

2、硬度測量時，若載圓柱面或球面上測量應(yīng)按各自標準的規(guī)定進行硬度值修約。,,,,,

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,","一般按GB230(C標尺)測量,調(diào)質(zhì)件可采用GB231小件,薄件按GB4340,GB4341測量",,,

,"GB4341,GB/T13321",,,,

感應(yīng)淬火件,"GBG230,GB1818,GB4340,GB4341,GB/T13321,GB5350","一般按GB230(C標尺)測量,硬化層較淺時可采用GB1818,GB4340,GB5350",,,

滲碳與碳氮共滲件,,,,,

滲氮件,"GB1818,GB4340,GB4341,GB4342,GB/T13321,GB5350","一般按GB4340或GB5350測量,滲氮層大于0.3mm時可用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的試驗方法測量。,,,,,

（2）若確定的硬度試驗方法有幾種試驗力可供選擇時，應(yīng)選用試驗條件允許的最大試驗力。,,,,,

4、檢驗設(shè)備與人員：,,,,,

4.1所有硬度計及標準硬度試塊均應(yīng)在計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的有效期使用。,,,,,

4.2應(yīng)設(shè)立專職檢驗人員，且經(jīng)正規(guī)培訓與考核，具有正式的資格證書；生產(chǎn)線的操作人員檢驗，應(yīng)經(jīng)一定培訓，在專職檢驗人員的認可或指導下進行。,,,,,

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)國家標準硬度試（檢）驗方法的規(guī)定，一般以硬度范圍法表示，標出上、下限值，如60－65HRC；特殊情況液可以只標下限值或上限值，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，應(yīng)在換算值后面加括號注明實測值【如：48.5HRC（75.0HRA）】；若記錄硬度平均值時，應(yīng)在硬度值平均值后米那加括號注明計算平均值所用的各測點硬度值【如：64.0HRC（63.5HRC、64.0HRC、64.5HRC）】,,,,,

5.2檢驗報告記錄，包括零件名稱、材料、檢驗數(shù)量、檢驗結(jié)果及檢驗人員與日期。,,,,,

三、金相試驗,,,,,

金相分析時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成分及加工工藝，熱處理時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)量檢驗與控制的重要方法。,,,,,

1、通常金相檢驗方法的標準如下：,,,,,

GB/T11354－1989

鋼鐵零件

滲氮層深度測測定和金相組織檢驗,,,,,

GB/T9450－1988

鋼鐵滲碳淬火有效硬化層深度的測定與校核,,,,,

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/T9204－1999

鋼件感應(yīng)淬火金相檢驗,,,,,

JB/T9211－1999

中碳鋼與中碳合金結(jié)合鋼馬氏體等級,,,,,

JB/T7710－1995

薄層碳氮共滲或薄層滲碳顯微組織檢驗,,,,,

GB/T13298－1991

金相顯微組織檢驗方法,,,,,

GB/T13299－1991

鋼的顯微組織評定方法,,,,,

GB6394－86

金屬平均晶粒度測定法,,,,,

NJ309－83

內(nèi)燃機連桿螺栓金相檢驗標準,,,,,

NJ326－84

內(nèi)燃機活塞銷

金相檢驗標準,,,,,

2、金相試樣的選取與檢驗步驟：,,,,,

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行取樣。主要檢驗內(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橫向取樣,,,,,

橫向取樣指垂直于鋼材的鍛扎方向進行取樣。主要檢驗內(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行比較。,,,,,

為此，通常檢驗零件的最重要項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需要縱向取樣。,,,,,

2.2金相檢驗步驟：,,,,,

選樣——金相切割機（或線切割機）取樣—鑲嵌機加熱鑲嵌－磨拋機磨光/拋光－化學腐蝕（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－出具檢驗報告,,,,,

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,,,,,

通常周期式加熱爐（如井式爐、箱式爐）：2－3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15－20MM為宜。,,,,,

（2）試樣的制備過程中，部允許因受熱而導致組織變化，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≤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0.5％,,,,,

3.1.4滲層顯微組織評級在淬火狀態(tài)下進行（放大倍率為400倍）。,,,,,

3.1.5針狀馬氏體級別及殘余奧氏體級別評定：當滲層顯微組織主要為針狀馬氏體時，依據(jù)JB/T7710-1995標準圖譜共分1－5級，其中1－2級合格。,,,,,

3.1.6板條馬氏體級別評定：當滲層顯微組織主要為板條馬氏體時，依據(jù)JB/T7710-1995標準圖譜共分1－5級，其中1－2級合格。,,,,,

3.1.7滲層（層深≤0.3mm）碳化物級別評定：依據(jù)NJ326－84標準圖譜共分1－5級，其中1－3級合格。,,,,,

3.1.8心部鐵素體級別評定：依據(jù)JB/T7710-1995標準圖譜共分1－5級，其中一般零件1－4級合格，重要零件1－3級合格。,,,,,

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：,,,,,

3.2.1.1滲氮前調(diào)質(zhì)組織級別（對大工件可在表面2mm深度范圍內(nèi)檢查），依據(jù)GB/T11354－1989標準圖譜（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，其中一般零件1－3級為合格，重要零件1－2級為合格。,,,,,

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、處理條件、加工精度相同，并經(jīng)同爐滲氮處理的試樣；檢驗部位應(yīng)具有代表性，若檢查滲氮層脆性的試樣，表面粗糙度要求>0.25－0.63mm，但不允許把化合物磨掉。,,,,,

3.2.2滲氮層脆性檢驗：經(jīng)氣體滲氮的零件，必須進行脆性的檢驗。,,,,,

3.2.2.1依據(jù)GB/T11354－1989標準圖譜（放大倍率為100倍），滲氮層脆性級別按維氏硬度壓痕邊角碎裂程度共分1-5級，其中一般零件1-3級為合格，重要零件1-2級為合格。,,,,,

3.2.2.2檢驗滲氮層脆性，采用維氏硬度計，試驗力規(guī)定用98.07N（10kgf），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，每制件至少測3點，其中2點以上處于相同級別時，才能定級，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）的試驗力，但需按下表4的值換算。,,,,,

試驗力（kgf）,壓痕級別換算,,,,

49.03（5）,1,2,3,4,4

98.07（10）,1,2,3,4,5

294.21（30）,2,3,4,5,5

3.2.2.3滲氮層脆性應(yīng)在零件工作部位或隨爐試件的表面檢驗，對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：經(jīng)氮碳共滲（軟氮化）的零件，必須進行疏松檢驗。,,,,,

依據(jù)GB/T11354－1989標準圖譜（放大倍率為500倍）取其疏松最嚴重的部位，滲氮層疏松級別按表面化合物內(nèi)微孔的形狀、數(shù)量、密集程度共分1－5級，其中一般零件1－3級為合格，重要零件1－2級為合格。,,,,,

3.2.4滲氮擴散層中氮化物檢驗：氣體滲氮的零件必須進行氮化物檢驗。,,,,,

依據(jù)GB/T11354－1989標準圖譜（放大倍率為500倍），去其組織中最差的部位，滲氮層中氮化物級別按情況共分1－5級，其中一般零件1－3級合格，重要零件1－2級為合格。,,,,,

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標準共分1－10級，規(guī)定如下：,,,,,

硬度下限≥55HRC時，3－7級為合格。,,,,,

硬度下限<55HRC時，3－9級為合格。,,,,,

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，以硬度法作為仲裁方法。,,,,,

測定表面淬火【如感應(yīng)淬火】、化學熱處理【如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲（軟氮化）】及其他各種表面強化層深度時金相檢驗的重要內(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)定的某種顯微組織邊界的距離。測定層深時，各種強化工藝所規(guī)定的特征組織，見下表5：,,,,,

強化工藝,材料,特征組織（體積分數(shù)）,,,

感應(yīng)淬火,碳鋼、合金鋼,淬火后檢驗，50％M,,,

滲碳、碳氮共滲,碳鋼、合金鋼,退火太檢驗，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≤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，各種強化工藝下有效硬化層評定的參數(shù)，見下表6：,,,,,

強化工藝,有效硬化層,界限硬度（HV）,推薦試驗力/N,國家標準,

感應(yīng)淬火,DS,0.8HVMS1,9.8(4.9-49)2,GB5617-1985,

"滲C,CN共滲",DC,550,9.8(4.9-49),GB9450-1988,

"滲N,NC共滲（軟氮化）",DN,比基體硬度高50,2.94(1.96-19.6),GB11354-1989,

說明,1HVMS為技術(shù)要求規(guī)定的最低表面硬度,,,,

,2

(

)內(nèi)的數(shù)值為允許試驗力范圍,,,,

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）來測定有效硬化層深度。,,,,,

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。測定硬度所采用的試驗力為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）范圍的試驗力，或采用表面洛氏硬度計測定。,,,,,

4.2.2.3若采用其他試驗力或其他界限硬度值時，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點平均）作為實測的基體硬度值。,,,,,

4.2.3.2當滲氮層的深度與壓痕尺寸不合適時，可由有關(guān)各方協(xié)商，采用1.96N（0.2kgf）－19.6N（2kgf）范圍內(nèi)的試驗力，氮在HV后需注明：如HV0.2，表示用1.96N（0.2kgf）試驗力。,,,,,

"4.2.3.3若采用其他試驗力或其他界限硬度值時，則應(yīng)在字母DN后指明，如0.25DN300HV0.5,表示界限硬度值為300HV,試驗力為4.903N（0.5kgf）時，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。,,,,,

4.2.4.2深度測量方法：零件經(jīng)淬火，低溫回火后，在維氏硬度試驗機上用9.8N的試驗力，在垂直于零件表面的年橫截面指定部位進行測量。經(jīng)有關(guān)各方協(xié)議可以采用4.9－49N范圍的試驗力，其測量方法按GB/T5617執(zhí)行。,,,,,

4.2.4.3若采用其他試驗力或其他界限硬度值時，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，至表面距離為橫坐標，繪制處硬度值隨表面距離而變化的曲線，如圖所示：,,,,,

,,,,,,

H1,,,,,

,,,,,,

H2,,,,,

,,,,,,

HS,,,,,

,,,,,,

d1

DC

d2

到表面的距離,,,,,

有效硬化層計算公式如下：,,,,,

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行，依據(jù)GB/T9451－1988標準要求，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行。兩相鄰壓痕間的距離（S）應(yīng)不小于壓痕對角線的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，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）試驗力下測出，并用放大400倍左右的光學儀器測量。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)進行。,,,,,

4.4調(diào)質(zhì)：適用于40Cr、35CrMoA等鋼，依據(jù)NJ309-83表準圖譜（放大倍率為500倍），以最差視場評定，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1－5級，其中1－3級合格。,,,,,

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標準圖譜（放大倍率100倍），其晶粒度級別共分1－10級，其中5－8級合格。,,,,,

5、檢驗人員：,,,,,

應(yīng)設(shè)立專職檢驗人員，且經(jīng)正規(guī)培訓與考核，具有正式的資格證書。,,,,,

6、檢驗記錄：,,,,,

檢驗報告記錄，包括零件名稱、件號、材料、檢驗數(shù)量、檢驗結(jié)果及檢驗人員與日期。,,,,,

四、熱處理過程控制：,,,,,

熱處理過程中的質(zhì)量控制，實際上是貫徹熱處理相關(guān)標準的過程，包括熱處理設(shè)備及儀表哦那個之、工藝材料及槽液控制、工藝過程控制等，只有嚴格執(zhí)行標準，加強工藝紀律，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)量控制要求標準,,,,,

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；

JB/T3999-1999

鋼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—2000

熱處理質(zhì)量控制要求,,,,,

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，見下表7：,,,,,

加熱爐類別,有效加熱區(qū)精度℃,控溫精度℃,記錄儀表精度%,記錄紙刻度℃/mm,

Ⅰ,±3,±1,0.2,≤2,

Ⅱ,±5,±1.5,0.5,≤4,

Ⅲ,±10,±5,0.5,≤5,

Ⅳ,±15,±8,0.5,≤6,

Ⅴ,±20,±10,0.5,≤8,

Ⅵ,±25,±10,0.5,≤10,

允許用修改量程的方法提高分辨力,,,,,

依據(jù)相關(guān)熱處理工藝標準，具體熱處理工藝對加熱爐技術(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

℃,,,

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、氮碳共滲、碳氮共滲（軟氮化）,Ⅳ,±15,,,

滲氮,Ⅲ,±10,,,

2.1.2加熱爐的每個加熱區(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。其中一個儀表應(yīng)具有報警的功能。,,,,,

2.1.3每臺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)示意圖的檢驗合格證。加熱爐只能在有效加熱區(qū)檢驗合格證規(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,,,

Ⅰ,1,3,,,

Ⅱ,6,6,,,

Ⅲ,6,6,,,

Ⅳ,6,6,,,

Ⅴ,12,12,,,

Ⅵ,12,12,,,

2.1.4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。效驗時，檢測熱電偶與記錄表熱電偶的熱距離應(yīng)靠近。校驗應(yīng)在加熱爐處于熱穩(wěn)定狀態(tài)下進行，當超過上述允許溫度偏差時，應(yīng)查明原因排除或進行修正。系統(tǒng)效驗允許溫度偏差，見下表10：,,,,,

加熱爐類別,Ⅰ、Ⅱ,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,,,

允許溫度偏差,±1℃,±3℃,,,

2.1.5保護氣氛爐和化學熱處理爐的爐內(nèi)氣氛應(yīng)能控制和調(diào)節(jié)。進入加熱爐的氣氛不允許直接沖刷零件。,,,,,

2.1.6對氣體滲碳（含碳氮共滲）爐，滲氮（含氮碳共滲（軟氮化））爐，在有效加熱區(qū)檢驗合格后還應(yīng)進行滲層深度均勻性檢驗，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位置，檢驗方法按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）,,,,,

硬化層深度,<0.5,0.5—1.50,>1.5—2.50,>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,>0.1—0.2,>0.2—0.45,>0.45,

有效硬化層深度偏差,±0.01,±0.025,±0.035,±0.05,

2.1.7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)熱處理機床和限時裝置應(yīng)滿足工藝要求。,,,,,

2.1.8.2感應(yīng)淬火機床精度要求如下表13：,,,,,

檢驗項目,精度,,,,

主軸錐孔徑向跳動,0.3mm,,,,

回轉(zhuǎn)工作臺面的跳動,0.3mm,,,,

頂尖連線對滑板移動的平行度,0.3mm(夾持長度小于2000mm),,,,

工件進給速度變化量,正負5%,,,,

1）

將檢驗棒插入主軸錐孔，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限時裝置：感應(yīng)加熱電源或淬火機床應(yīng)根據(jù)需要裝有控制加熱、延遲、冷卻時間的限時裝置（包括定時器、時間繼電器等全部器件）其綜合精度要求如下表14：,,,,,

時間范圍,綜合精度,,,,

≤1S,≤0.1S,,,,

1—6S,≤0.15S,,,,

＞60S,≤0.8S,,,,

2.2淬火槽要求：,,,,,

2.2.1淬火槽的設(shè)置應(yīng)滿足技術(shù)文件條件對工件淬火轉(zhuǎn)移時間的規(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、機械攪拌或噴射對流裝置。必要時，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)校驗用的標準電位差計精度應(yīng)不低于0.05級，分辨力不低于1Uv，檢定周期為6個月。,,,,,

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,等級,使用溫度,允許溫度,檢定周期

標準鉑銠10-鉑,S,Ⅱ等標準,300—1300℃,±0.9℃,12月

檢測鎳鉻-鎳硅熱電偶,K,Ⅰ,0—400℃,±1.6℃,3月

,,,400—1100℃,±0.47%t,

鉑銠10-鉑,S,Ⅰ,0—1100℃,±1℃,12月

,,,1100—1600℃,±（1＋（t－1100）×0.003）,

,,Ⅱ,0—600℃,±1.5℃,

,,,600—1600℃,±0.25%t,

鉑銠30-鉑銠6,B,Ⅱ,600—1700℃,±0.25%t,6月

,,Ⅲ,800—1700℃,±0.5%t,

鎳鉻-鎳硅,K,Ⅱ,0—400℃,±3.0,6月

,,Ⅱ,400—1000℃,±0.75%t,

銅-康銅,T,Ⅱ,-40—+350℃,±1.0,6月

,,Ⅲ,-200—+40℃,±1.0或1.5%t,

鎳鉻-康銅,E,Ⅰ,-40—+800℃,±1.5—0.4%t,6月

,,Ⅱ,-40—+900℃,±2.5或0.75%t,

備注,1、

t為測量溫度，℃2、允許按實際需要縮短檢定周期。,,,,

2.3.4其它儀表，如流量計、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，重要工藝材料推薦使用前按相關(guān)標準復檢，其具體技術(shù)要求與推薦復檢項目見下表16：,,,,,

材料名稱,技術(shù)要求,標準,特點,推薦復檢項目,

甲醇,純度≥99.5%，水＜0.3%,GB683,弱的滲碳氣氛，常用作稀釋氣體,,

乙醇,純度≥90%，水＜0.5%,GB678,無色透明易揮發(fā)液體,,

燈用1號煤油,主要含石蠟烴、烷烴及芳香烴的混合物，芳香烴10——20%，硫≤0.04%,GB253,色度（重Cr酸鉀溶液）1號,,

氨氣,純度≥95%，水和油雜質(zhì)≤5%，干燥后水＜1%,GB536,無色氣體，有強烈的刺激氣味,,

普通淬火油,40℃運動粘度（15.3－35.2）×10－6m/s，閃點（開口）不低于160℃，水≤0.05%，腐蝕（T—3銅片）合格，冷卻特性,JB/T6955,,運動粘度，閃點，酸度，水分，腐蝕（T—3銅片），冷卻特性,

氯化鈉,"氯化鈉≥98.5%，硫酸鹽≤0.10%，鐵≤0.01%，水不溶物≤0.05%,水≤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≤0.10%，鐵≤0.01%，水不溶物≤0.05%,水≤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)量對熱處理質(zhì)量影響很大，如鋼中非金屬夾雜物、白點、帶狀組織、嚴重的碳化物偏析、發(fā)裂等，不僅在熱處理時易形成畸變開裂、硬度不足、軟點等，而且對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（未作材料標識、使用前未作火花鑒別等），造成混料、錯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、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）加強原材料管理，必須對原材料分類標識，防止混料，推薦使用前作火花鑒別等。,,,,,

4.2工藝參數(shù)控制：,,,,,

嚴格按確定的《熱處理作業(yè)檢驗指導書（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、限時加熱時間及電參數(shù)（陽極電壓、陽極電流、槽路電壓等）；且按質(zhì)量檢驗項目、標準與規(guī)范要求進行過程控制。,,,,,

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,,,,

表層粗大塊狀或網(wǎng)狀碳化物,1.

在降低碳勢氣氛下延長保溫時間，重新淬火,,,,

,2.

在高溫加熱擴散后再淬火,,,,

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)中補滲,,,,

,2.

噴丸處理（適用于脫碳層≤0.02mm時）,,,,

表面非馬氏體組織,提高淬火溫度或適當延長淬火加熱溫度時間，使奧氏體均勻化，并采用較快的淬火冷卻速度,,,,

反常組織,提高淬火溫度或適當延長淬火加熱溫度時間，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,補滲,,,,

滲層深度不均勻,降低使用或報廢,,,,

表面硬度低,1.

表面碳濃度低者可補滲,,,,

,2.

殘奧多者可采用高溫回火或淬火后補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,報廢,,,,

開裂,報廢,,,,

粗大碳氮化合物,嚴格控制碳勢和氮勢，特別共滲初期，必須嚴格控制氮的加入量,,,,

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＜0.02mm，采用噴丸強化,,,,

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,,,,

表面氧化色,1.低壓噴細砂消除氧化色；2.于500—520℃再進行2—5小時氮化，爐冷時繼續(xù)通氨200℃以下出爐,,,,

滲氮件變形超差,進行校直，再進行低溫去應(yīng)力處理,,,,

滲層出現(xiàn)網(wǎng)狀或脈狀氮化物,520—560℃進行擴散處理,,,,

滲氮層硬度低,進行一次補充氮化，工藝為：510℃，10小時，氨分解率20-30%,,,,

滲層太淺,嚴格按兩段滲氮的第二段工藝進行一次氮化,,,,

滲氮層脆性大,進行一次退氮處理，工藝為：500—520℃，3—5小時，氨分解率≥80%,,,,

化合物層不致密，耐蝕性差，表面清理干凈，再進行一次氮化,,,,,

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,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，檢驗合格后再繼續(xù)生產(chǎn)。,,,,

表面硬度不均勻,,,,,

硬化層深度過淺,,,,,

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。,,,,,

4.4

淬火后回火時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小時內(nèi)進行回火。,,,,,

4.4.2

淬火鋼回火時，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200—400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標準，緊固件性能等級與“允許脫碳層深度”對應(yīng)關(guān)系如下：,,,,,

性能等級,8.8,9.8,10.9,12.9,

螺紋未脫碳層的最小高度，E,0.50H1,,0.67H1,0.75H1,

螺紋全脫碳層的最大深度，G,0.015mm,,,,

4.5.2去氫處理：,,,,,

氫脆的敏感性隨緊固件的強度增加而增加，對10.9級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)仍陔婂兒?小時內(nèi)應(yīng)進行去氫處理，其工藝如下：,,,,,

在烘箱或回火爐中加熱190——230℃，保溫240分鐘或以上，空冷。,,,,,

4.6薄鋼板，尤其2mm厚的沖壓件，滲碳層深的嚴格控制：,,,,,

滲