(正式版)JB∕T 14732-2024 中碳和中碳合金鋼滾珠絲杠熱處理技術(shù)要求

ICS25.200CCSJ36JBHeattreatmentspecificationofballscrewmadeofmedium-carbonsteelandmedium-carbonalloyst2024-07-05發(fā)布中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布IJB/T14732—2024前言 II 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14技術(shù)要求 15質(zhì)量檢驗(yàn)用儀器和量具 56安全衛(wèi)生要求 67能源消耗與環(huán)境保護(hù)要求 68產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告單 6附錄A（資料性）中碳合金鋼和中碳鋼的CCT曲線 7附錄B（資料性）滾珠絲杠感應(yīng)淬火的硬度分布曲線示意圖 8圖1滾珠絲杠有效硬化層深度示意圖 5圖A.1中碳合金鋼的CCT曲線 6圖A.2中碳鋼的CCT曲線 7圖B.1滾珠絲杠感應(yīng)淬火的硬度分布曲線示意圖 8表1滾珠絲杠用鋼的化學(xué)成分 1表2滾珠絲杠用鋼的力學(xué)性能 2表3酸浸低倍組織評(píng)級(jí) 2表4調(diào)質(zhì)熱處理工藝規(guī)范 3表5絲杠徑向畸變量 3表6感應(yīng)淬火工藝規(guī)范 4表7滾珠絲杠感應(yīng)淬火變形量技術(shù)要求(未經(jīng)校直) 5JB/T14732—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC75）歸口。本文件起草單位：山東博特精工股份有限公司、中國機(jī)械總院集團(tuán)北京機(jī)電研究所有限公司、山東天瑞重工有限公司、山東大學(xué)、山東科技大學(xué)。本文件主要起草人：李保民、李俏、董慶信、朱繼生、劉憲銀、季紅麗、李木森、崔洪芝、李永勝。本文件為首次發(fā)布。1JB/T14732—2024中碳和中碳合金鋼滾珠絲杠熱處理技術(shù)要求本文件規(guī)定了中碳和中碳合金鋼滾珠絲杠的技術(shù)要求、質(zhì)量檢驗(yàn)用儀器和量具、安全衛(wèi)生要求、能源消耗與環(huán)境保護(hù)要求和產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告單的要求。本文件適用于直徑50mm以上的中碳合金鋼滾珠絲杠和直徑50mm及以下中碳鋼滾珠絲杠的熱處理工藝活動(dòng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T226鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗(yàn)法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T1979結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評(píng)級(jí)圖GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T5617鋼的感應(yīng)淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測定GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T7232金屬熱處理術(shù)語GB/T9452熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB/T10561鋼中非金屬夾雜物含量的測定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢驗(yàn)法GB/T13299鋼的游離滲碳體、珠光體和魏氏組織的評(píng)定方法GB/T13320鋼質(zhì)模鍛件金相組織評(píng)級(jí)圖及評(píng)定方法GB15735金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求GB/T17358熱處理生產(chǎn)電耗計(jì)算和測定方法GB/T19944熱處理生產(chǎn)燃料消耗計(jì)算和測定方法GB/T30822熱處理環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求GB/T30825熱處理溫度測量GB/T32541熱處理質(zhì)量控制體系GB/T34882鋼鐵件的感應(yīng)淬火與回火JB/T9204鋼件感應(yīng)淬火金相檢驗(yàn)3術(shù)語和定義GB/T7232界定的術(shù)語和定義適用于本文件。2JB/T14732—20244技術(shù)要求4.1原材料4.1.1主要化學(xué)成分及性能要求4.1.1.1滾珠絲杠用鋼采用中碳合金鋼和中碳鋼，其主要化學(xué)成分見表1，CCT曲線參見附錄A。4.1.1.2滾珠絲杠用鋼交貨狀態(tài)見表2，其力學(xué)性能應(yīng)不小于表2的要求。4.1.1.3滾珠絲杠用原材料應(yīng)具有鋼廠提供的質(zhì)量保證書，且應(yīng)按GB/T2975的規(guī)定進(jìn)行抽查復(fù)核。表1滾珠絲杠用鋼的化學(xué)成分CPSNiVNi+Cr鋼0.54~0.15~0.75~0.75~0.20~—0.46~0.17~0.50~0.90~—0.15~———鋼0.52~0.15~0.60~——表2滾珠絲杠用鋼的力學(xué)性能Rm/MPaReL/MPaA/%KU2/J4.1.2低倍組織4.1.2.1滾珠絲杠材料低倍組織應(yīng)按GB/T226方法進(jìn)行檢驗(yàn)。鋼材的橫截面酸浸低倍組織試片上不應(yīng)有目視可見的縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、翻皮、白點(diǎn)、晶間裂紋等缺陷。4.1.2.2酸浸低倍組織應(yīng)按GB/T1979評(píng)級(jí)，其級(jí)別應(yīng)符合表3的要求。表3酸浸低倍組織評(píng)級(jí)4.1.3顯微組織滾珠絲杠用鋼的顯微組織應(yīng)符合以下要求：a)晶粒度：應(yīng)按GB/T6394的方法測定鋼的平均晶粒度，合格級(jí)別≥5級(jí)；b)帶狀組織和魏氏組織：應(yīng)按GB/T13299方法檢驗(yàn)，帶狀組織合格級(jí)別≤2級(jí)，魏氏組織合格級(jí)別≤1級(jí)；c)非金屬夾雜物：鋼材非金屬夾雜物應(yīng)按GB/T10561要求檢驗(yàn)，A、B、C、D類夾雜物粗系均≤2.0級(jí)，細(xì)系均≤2.5級(jí)。同時(shí)，A+C粗系≤2.0級(jí)，細(xì)系≤3.0級(jí)，B+D粗系≤2.0級(jí)，細(xì)系≤3.0級(jí)。3JB/T14732—20244.1.4脫碳層滾珠絲杠用鋼的脫碳層應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，并在合同中注明，檢驗(yàn)方法采用顯微組織法，每邊總脫碳層深度（鐵素體+過渡層）應(yīng)不大于鋼材直徑的1.5%。4.1.5表面質(zhì)量鋼材表面不應(yīng)有目視可見的裂紋、折疊、結(jié)疤以及夾雜等缺陷，如有應(yīng)清除，清除寬度應(yīng)不小于深度的5倍。同一截面最大清除深度不應(yīng)多于1處，允許清除深度為從鋼材實(shí)際尺寸算起不超過尺寸公差的50%。允許個(gè)別細(xì)小劃痕、壓痕、麻點(diǎn)及深度不超過0.2mm和不影響使用的小裂紋存在。4.2熱處理工藝及技術(shù)要求4.2.1預(yù)備熱處理工藝及技術(shù)要求4.2.1.1滾珠絲杠用中碳合金鋼和中碳鋼的預(yù)備熱處理采用調(diào)質(zhì)處理，工藝規(guī)范見表4。表4調(diào)質(zhì)熱處理工藝規(guī)范℃℃4.2.1.2調(diào)質(zhì)采用的熱處理設(shè)備為Ⅲ類爐，有效加熱區(qū)溫度的均勻性、溫度偏差應(yīng)符合GB/T9452規(guī)定，其余應(yīng)按GB/T32541執(zhí)行。4.2.1.3熱處理爐溫度測量傳感器、補(bǔ)償導(dǎo)線及儀表應(yīng)符合GB/T30825規(guī)定。4.2.1.4淬火介質(zhì)應(yīng)滿足工件淬火要求的冷卻速度，須使工件表面盡可能均勻冷卻。冷卻槽應(yīng)有足夠的容積，并配置有溫度調(diào)節(jié)裝置及適當(dāng)?shù)臄嚢柩b置。4.2.1.5應(yīng)按GB/T32541定期對(duì)淬火介質(zhì)濃度、冷卻性能等進(jìn)行檢測。4.2.1.6淬火水溶液的使用溫度應(yīng)控制在20℃~40℃范圍內(nèi)。4.2.1.7經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的絲杠表面不應(yīng)有目視可見的裂紋。4.2.1.8經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的絲杠的表面硬度應(yīng)達(dá)到表4的要求，硬度測量應(yīng)按GB/T231.1的方法進(jìn)行。4.2.1.9經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的絲杠顯微組織應(yīng)為回火索氏體，回火索氏體組織評(píng)級(jí)達(dá)到1～3級(jí)為合格，應(yīng)按GB/T13320檢驗(yàn)。4.2.1.10調(diào)質(zhì)處理后未經(jīng)校直的絲杠徑向畸變量要求見表5。表5絲杠徑向畸變量單位為毫米4JB/T14732—2024>70004.2.2感應(yīng)淬火及技術(shù)要求4.2.2.1滾珠絲杠的感應(yīng)淬火工藝規(guī)范見表6。表6感應(yīng)淬火工藝規(guī)范4.2.2.2感應(yīng)加熱設(shè)備應(yīng)符合GB/T34882的規(guī)定。感應(yīng)淬火、回火設(shè)備應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)滾珠絲杠熱處理工藝參數(shù)（包括：加熱溫度、冷卻介質(zhì)溫度等）的精確控制，設(shè)備應(yīng)具備以下條件：a)淬火設(shè)備應(yīng)具有淬火時(shí)的溫度測量裝置，顯示淬火溫度；b)能夠?qū)崿F(xiàn)淬火溫度和電源閉式循環(huán)；c)可預(yù)先設(shè)定和精確控制淬火液溫度、流量大小及設(shè)備冷卻水的溫度；d)回火設(shè)備溫度均勻性應(yīng)不大于±10℃。溫度指示器的系統(tǒng)準(zhǔn)確度應(yīng)不大于±2.2℃。4.2.2.3冷卻介質(zhì)應(yīng)滿足工件淬火要求的冷卻速度并配備必要的加熱和冷卻裝置，冷卻液溫度應(yīng)控制在20℃~40℃。淬火介質(zhì)不應(yīng)含有其他有害雜質(zhì)，介質(zhì)的濃度應(yīng)滿足工件的淬火要求，并定期進(jìn)行濃度和冷卻性能等檢測。感應(yīng)淬火介質(zhì)的濃度波動(dòng)應(yīng)控制在設(shè)定濃度±1%范圍，淬火介質(zhì)的壓力應(yīng)控制在設(shè)定壓力±0.05MPa。4.2.2.4感應(yīng)淬火后滾珠絲杠需滿足以下要求：a)表面不應(yīng)有淬火裂紋（必要時(shí)可用熒光探傷或滲透著色法檢查表面裂紋）、銹蝕和影響使用性能的傷痕等缺陷；b)表面硬度應(yīng)滿足技術(shù)要求，保證硬度的均勻性。單件硬度偏差允許值應(yīng)不大于3HRC，同批硬度偏差允許值應(yīng)不大于4HRC。硬度的測量方法應(yīng)按照GB/T230.1執(zhí)行；c)滾珠絲杠表面感應(yīng)加熱淬火+回火后的顯微組織應(yīng)為回火馬氏體，回火馬氏體組織級(jí)別達(dá)到3~6級(jí)為合格，應(yīng)按JB/T9204方法評(píng)定；d)滾珠絲杠表面感應(yīng)淬火的有效硬化層深度(單面)為其所用鋼球的半徑加1mm，見圖1所示。有效硬化層深度的測定方法應(yīng)按GB/T5617執(zhí)行；5JB/T14732—2024圖1滾珠絲杠有效硬化層深度示意圖e)滾珠絲杠有效硬化層深度到心部硬度的距離（淬硬層的過渡區(qū)）應(yīng)不大于1.5mm，滾珠絲杠感應(yīng)淬火的硬度分布曲線參見附錄B；f)工件的畸變應(yīng)不影響其后的機(jī)械加工及使用，具體的畸變量要求見表7。表7滾珠絲杠感應(yīng)淬火變形量技術(shù)要求(未經(jīng)校直)單位為毫米>70004.2.3去應(yīng)力退火4.2.3.1滾珠絲杠粗車后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火，中碳合金鋼退火溫度設(shè)定值應(yīng)低于調(diào)質(zhì)處理高溫回火溫度50℃,中碳鋼退火溫度設(shè)定值應(yīng)低于調(diào)質(zhì)處理高溫回火溫度20℃,時(shí)間應(yīng)不少于4h，空冷。4.2.3.2滾珠絲杠淬回火粗磨后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火，溫度設(shè)定值應(yīng)至少低于回火溫度20℃,溫度偏差應(yīng)不大于±10℃,時(shí)間應(yīng)不少于8h，空冷。4.2.3.3去應(yīng)力退火設(shè)備應(yīng)滿足滾珠絲杠的退火溫度要求，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的均勻控制。爐溫均勻性應(yīng)不大于±10℃。5質(zhì)量檢驗(yàn)用儀器和量具所使用的各種儀器和量具應(yīng)由計(jì)量部門進(jìn)行周期校準(zhǔn)，有校準(zhǔn)證書，并在有效期內(nèi)使用。6JB/T14732—20246安全衛(wèi)生要求滾珠絲杠的熱處理過程的安全衛(wèi)生要求應(yīng)按照GB15735的規(guī)定執(zhí)行。7能源消耗與環(huán)境保護(hù)要求滾珠絲杠熱處理過程的能源消耗應(yīng)符合GB/T19944、GB/T17358的規(guī)定，對(duì)環(huán)境的影響應(yīng)符合GB/T30822的規(guī)定。8產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告單根據(jù)要求可按每批或每爐開具報(bào)告單，報(bào)告單應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)工件的名稱和圖號(hào)；b)工件材料牌號(hào)；c)單件重量及數(shù)量；d)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果；e)操作者姓名或代號(hào)；f)質(zhì)量檢驗(yàn)員姓名或代號(hào)；g)報(bào)告日期。A7JB/T14732—2024（資料性）中碳合金鋼和中碳鋼的CCT曲線A.1中碳合