标准件厂热处理验收技术条件及检验规程

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1、徐州显峰标准件厂分供方管控文件（热处理验收技术条件及检验规程）（A/0版）编制_审核_批准_受控印章发行日期:2010年04月16日 生效日期:2010年04月30日热处理验收技术条件及检验指导书金属零件的内在质量主要取决于材料和热处理。因热处理为特种工艺所赋予产品的质量特性，属于“内科”范畴，往往需要通过特殊的仪器（如：各种硬度计、金相显微镜、拉力试验机等）进行检测。在GB/T19000ISO9000系列标准中，要求对机械产品零部件在整个热处理过程中一切影响因素实施全面控制，反映原材料及热处理过程控制，质量检验及热处理作业条件（包括生产与检验设备、技术、管理、操作人员素质及管理水平）等各方面

2、均要求控制，才能确保热处理质量。因此，为了提高我厂产品质量，对分供方-热处理厂家加工处理的产品进行检验。遵循热处理相关标准，根据标准件的机械性能要求，特制定此规范。一、使用范围：本规范适用于所有热处理加工零件。二、硬度检验：通常是根据金属零件工作时所承受的载荷，计算出金属零件上的应力分布，考虑安全系数，提出对材料的强度要求，以强度要求，以强度与硬度的对应关系，确定零件热处理后应具有大硬度值。为此，硬度时金属零件热处理最重要的质量检验指标。1、常用硬度检验方法的标准如下：GB230 金属洛氏硬度试验方法 GB231 金属布氏硬度试验方法GB1818 金属表面洛氏硬度试验方法 GB4340 金属维

3、氏硬度试验方法GB4342 金属显微维氏硬度试验方法 GB5030 金属小负荷维氏试验方法2、待检件选取与检验原则如下：为保证零件热处理后达到其图纸技术（或工艺）要求，待检件选取应有代表性，通常从热处理后的零件中选取，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，对每一个待检件的正时试验点数一般应不少于3个点。通常连续式加热炉（如网带炉）:应在连续生产的网带淬火入回火炉前、回火后入料框前的网带上抽检35件/时。且及时作检验记录。同时，若发现硬度超差，应及时作检验记录。同时，若发现硬度越差，应及时进行工艺参数调整，且将前1小时段的零件进行隔离处理(如返工、检)。同时，若发现硬度超差，应及时

4、进行工艺参数调整，且将该炉次的零件进行隔离处理（如返工、逐检）。3、硬度测量方法：3.1各种硬度测量的试验条件，见下表1：试验类别硬度范围压头要求mm预载荷/N总载荷/N保荷时间/S布氏硬度P：总载荷/ND：钢球压头直径/mm140450HB(要求P30D2)10mm钢球无2942110155mm钢球73552.5mm钢球18394140HB(要求P10D2)10mm钢球98075mm钢球24522.5mm钢球613洛氏硬度7085HBA120金刚石圆锥体985881030100HRB1.588mm钢球9802067HBC120金刚石圆锥体1471表面洛氏硬度70-94HR15N120金刚石圆

5、锥体29.4147.11042-86HR30N294.220-78HR45N441.3常规维氏硬度P：总载荷14-1000HV136金刚石四方角锥体无P分为：5、10、20、30、50、100/kg10小负荷维氏硬度P：总载荷P：总载荷分为：0.2、0.3、0.5、1、2、2.5、3 /kg显微维氏硬度P：总载荷P：总载荷分为：0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1/kg3.2测量硬化层深度不同的零件表面硬度时，硬度试验方法与试验力的一般选择，见表2：有效硬化层深度表面硬度测量方法采用标准实验力，N0.1GB4342、GB50309.8070.1-0.2GB4340、GB50

6、309.807-49.030.2-0.4GB434049.03-98.07GB1818(15N或30N标尺)147.1或294.20.40.6GB434098.07294.2GB230(A标尺)588.40.60.8GB230(A或C标尺)588.4或1471.00.8GB230（C标尺）1471.0备注1、零件图纸硬度标注与实际硬度试验方法相对应2、硬度测量时，若载圆柱面或球面上测量应按各自标准的规定进行硬度值修约。3.3经不同热处理工艺处理后的表面硬度测量方法及其选择，见小表3：热处理类别表面硬度测量方法选用原则铸件与锻件GB231一般按GB231测量正火与退火GBG230,GB231,G

7、B4340淬火回火件GBG230,GB231,GB4340,GB4341,GB/T13321一般按GB230(C标尺)测量,调质件可采用GB231小件,薄件按GB4340,GB4341测量感应淬火件GBG230,GB1818,GB4340,GB4341,GB/T13321,GB5350一般按GB230(C标尺)测量,硬化层较浅时可采用GB1818,GB4340,GB5350渗碳与碳氮共渗件渗氮件GB1818,GB4340,GB4341, GB4342,GB/T13321,GB5350一般按GB4340或GB5350测量, 渗氮层大于0.3mm时可用GB1818，化合物层硬度按GB4342氮碳共

8、渗（软氮化）GB1818,GB4340, GB4342, GB5350一般按GB4342或GB5350测量备注：（1）零件心部或基体硬度，一般按GB230.GB231或GB4340的试验方法测量。（2）若确定的硬度试验方法有几种试验力可供选择时，应选用试验条件允许的最大试验力。4.渗碳或碳氮共渗：4.1.适用于08F、Q235AF、20、20Cr等低碳或低合金钢的零件。4.2试样应从渗碳或碳氮共渗零件上切取。液可用于钢件的材质，热处理状态，有效厚度一致，避过经同炉渗碳或碳氮共渗处理的试样。4.3薄层碳氮共渗件（层深0.3mm），表层碳含量应不低于0.5，氮含量应不低于0.1。薄层渗碳钢件（层深

9、0.3mm）表层碳含量应不低于0.54.4渗层显微组织评级在淬火状态下进行（放大倍率为400倍）。4.5针状马氏体级别及残余奥氏体级别评定：当渗层显微组织主要为针状马氏体时，依据JB/T7710-1995标准图谱共分15级，其中12级合格。4.6板条马氏体级别评定：当渗层显微组织主要为板条马氏体时，依据JB/T7710-1995标准图谱共分15级，其中12级合格。4.7渗层（层深0.3mm）碳化物级别评定：依据NJ32684标准图谱共分15级，其中13级合格。4.8心部铁素体级别评定：依据JB/T7710-1995标准图谱共分15级，其中一般零件14级合格，重要零件13级合格。4.9检验渗氮层

10、脆性，采用维氏硬度计，试验力规定用98.07N（10kgf），加载必须缓慢（在59s内完成），加载后停留510s，然后去载荷，同时，每制件至少测3点，其中2点以上处于相同级别时，才能定级，否则，需重新测定一次。如由特殊情况经有关各方协商，亦可采用49.03N（5kgf）或294.21N（30kgf）的试验力，但需按下表4的值换算。试验力（kgf）压痕级别换算49.03（5）1234498.07（10）12345294.21（30）234555、硬化层深度的测定方法：硬化层深度的测定方法分为金相法和硬度法两种，有争议时，以硬度法作为仲裁方法。测定表面淬火【如感应淬火】、化学热处理【如渗碳、碳氮共

11、渗、渗氮、氮碳共渗（软氮化）】及其他各种表面强化层深度时金相检验的重要内容。根据硬化层深可以分为大于0.3mm的两种情况。5.1金相法：5.1.1层深0.3mm的表面硬化层测定方法：从零件表面垂直方向测量到规定的某种显微组织边界的距离。测定层深时，各种强化工艺所规定的特征组织，见下表5：强化工艺材料特征组织（体积分数）感应淬火碳钢、合金钢淬火后检验，50M渗碳、碳氮共渗碳钢、合金钢退火太检验，50F+P渗氮、氮碳共渗各种钢铁材料渗氮后或经附加热处理，心部组织5.1.2层深0.3mm的表面硬化层测定方法：从表面垂直方向测量到与基体金属间的显微组织没有明显变化处的距离，即总硬化层深度。5.2硬度法

12、：5.2.1从零件表面垂直方向测量到规定的显微硬度硬化层处的距离。测定层深时，各种强化工艺下有效硬化层评定的参数，见下表6：强化工艺有效硬化层界限硬度（HV）推荐试验力/N国家标准感应淬火DS0.8HVMS19.8(4.9-49)2GB5617-1985渗C,CN共渗DC5509.8(4.9-49)GB9450-1988渗N,NC共渗（软氮化）DN比基体硬度高502.94(1.96-19.6)GB11354-1989说明1HVMS为技术要求规定的最低表面硬度2 ( )内的数值为允许试验力范围5.2.2测量步骤：在最终热处理后的零件横截面上进行，依据GB/T94511988标准要求，硬度压痕在指

13、定的宽度（W）为1.5mm的范围内，沿与表面垂直的一条或多条平行线上进行。两相邻压痕间的距离（S）应不小于压痕对角线的2.5倍。从表面到各逐次压痕衷心之间的距离，每次增加不超过0.1mm（如d2-d1应小于0.1mm）。同时，测量表面到各压痕的积累距离的精度为0.5um。除有关双方由特殊协议外，压痕一般应在9.807N（1kgf）试验力下测出，并用放大400倍左右的光学仪器测量。测量部位应经有关各方协商确定，并在磨抛过的检测面上两条带内进行。5.3调质：适用于40Cr、35CrMoA等钢，依据NJ309-83表准图谱（放大倍率为500倍），以最差视场评定，调质处理后集体组织应为回火索氏体，允许

14、有少量铁素体（其含量应不大于3），共分15级，其中13级合格。5.4正火：中碳钢、中碳合金钢（如40Cr）的正火后的金相组织为均匀分布的铁素体片状珠光体，根据GB/T639486标准图谱（放大倍率100倍），其晶粒度级别共分110级，其中58级合格。四、热处理过程控制：热处理过程中的质量控制，实际上是贯彻热处理相关标准的过程，包括热处理设备及仪表哦那个之、工艺材料及槽液控制、工艺过程控制等，只有严格执行标准，加强工艺纪律，才能将热处理缺陷消灭在质量的形成过程中，获得高质量的热处理零件。1、相关热处理工艺及质量控制要求标准GB/T169231997 钢的正火与退火处理； GB/T16924199

15、7 钢的淬火和回火处理；GB/T181771997 钢的气体渗氮； JB/T3999-1999 钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火；JB/T41551999 气体氮碳共渗； JB/T92011999 钢铁件的感应淬火回火处理JB/T60481992 盐浴热处理； JB/T101752000 热处理质量控制要求2、加热设备及仪表要求：2.1、加热设备要求：2.1.1加热炉需按有效加热区保温精度（炉温均与性）要求分为六类，其控温精度、仪表精度和记录纸刻度等要求，见下表7：加热炉类别有效加热区精度控温精度记录仪表精度%记录纸刻度/mm310.2251.50.541050.551580.5620100.58

16、25100.510允许用修改量程的方法提高分辨力依据相关热处理工艺标准，具体热处理工艺对加热炉技术要求，见下表8：工艺类型加热炉类别有效加热区保温精度 正火与退火25（外法兰正火应控制在15）淬火与回火15渗碳、氮碳共渗、碳氮共渗（软氮化）15渗氮102.1.2加热炉的每个加热区至少有两支热电偶，一支记录仪表，安放在有效加热区，另一支接控温仪表。其中一个仪表应具有报警的功能。2.1.3 每台加热炉必须定期检测有效加热区，检测方法按GB/T9452和JB/T6049的规定，其保温精度应符合表7要求。应在明显位置悬挂带有有效加热区示意图的检验合格证。加热炉只能在有效加热区检验合格证规定的有效期内使

17、用，检测周期见下表9：加热炉类别有效加热区检测周期仪表检定周期13666666121212122.1.4 现场使用的温度测量系统，在正常使用状态下定期做系统效验。效验时，检测热电偶与记录表热电偶的热距离应靠近。校验应在加热炉处于热稳定状态下进行，当超过上述允许温度偏差时，应查明原因排除或进行修正。系统效验允许温度偏差，见下表10：加热炉类别、允许温度偏差132.1.5保护气氛炉和化学热处理炉的炉内气氛应能控制和调节。进入加热炉的气氛不允许直接冲刷零件。2.1.6 对气体渗碳（含碳氮共渗）炉，渗氮（含氮碳共渗（软氮化）炉，在有效加热区检验合格后还应进行渗层深度均匀性检验，试样放置位置参照有效加热

18、区保温精度检测热电偶布点位置，检验方法按GB/T9450和GB/T11354的规定。气体渗碳炉、渗氮炉中有效硬化层深度偏差，见表11和表12： 表11 渗碳炉有效硬化层深度偏差值要求 （mm）硬化层深度 1.52.502.50有效硬化层深度偏差0.050.100.150.25 表12 渗氮炉有效硬化层深度偏差值要求 （mm）硬化层深度0.10.10.20.20.450.45有效硬化层深度偏差0.010.0250.0350.052.1.7 炉内的加热介质不应使被加热工件表面产生超过技术文件规定深度的脱碳、增碳、增氮和腐蚀等现象。2.2 淬火槽要求：2.2.1 淬火槽的设置应满足技术文件条件对工件

19、淬火转移时间的规定。2.2.2淬火槽的容积要适应连续淬火和工件在槽中移动的需求。2.2.3淬火过程中，油温一般保持在1080，水温一般保持在1040。2.2.4 淬火槽一般应有循环搅拌和冷却装置，可选用循环泵、机械搅拌或喷射对流装置。必要时，淬火槽可配备加热装置。2.2.5 淬火槽应装有分辨力不大于5的测温。2.3 仪表要求：2.3.1 现场使用的控温和记录仪表等级应符合表7要求，检定周期按表9执行。2.3.2 现场系统校验用的标准电位差计精度应不低于0.05级，分辨力不低于1Uv，检定周期为6个月。3、热处理工艺材料要求：3.1常用的热处理工艺材料包括淬火介质、热处理用盐、化学热处理渗剂等，

20、是影响热处理质量的另一重要因素，为此，选购前应有工艺材料质量保证单或合格证，同时，重要工艺材料推荐使用前按相关标准复检，其具体技术要求与推荐复检项目见下表16：材料名称技术要求标准特点推荐复检项目甲醇纯度99.5%，水0.3%GB683弱的渗碳气氛，常用作稀释气体乙醇纯度90%，水0.5%GB678无色透明易挥发液体灯用1号煤油主要含石蜡烃、烷烃及芳香烃的混合物，芳香烃1020%，硫0.04%GB253色度（重Cr酸钾溶液）1号氨气纯度95%，水和油杂质5%，干燥后水1%GB536无色气体，有强烈的刺激气味普通淬火油40运动粘度（15.335.2）106m/s，闪点（开口）不低于160，水0.

21、05%，腐蚀（T3铜片）合格，冷却特性JB/T6955运动粘度，闪点，酸度，水分，腐蚀（T3铜片），冷却特性氯化钠氯化钠98.5%，硫酸盐0.10%，铁0.01%，水不溶物0.05%, 水0.25%JB/T9202白色结晶粉末纯度，PH值，硫酸根，硝酸根，水氯化钾氯化钾96.0%，硫酸盐0.10%，铁0.01%，水不溶物0.05%, 水0.25%JB/T9202白色结晶粉末纯度，PH值，硫酸根，硝酸根，水3.2 热处理常见缺陷与返修方法：3.3.1渗碳（或碳氮共渗）件常见缺陷与返修方法，见下表17：缺陷形式返修方法表层粗大块状或网状碳化物1. 在降低碳势气氛下延长保温时间，重新淬火2. 在高温

22、加热扩散后再淬火表层大量残留奥氏体1. 冷处理2. 高温回火后，重新加热淬火3. 采用合适的加热温度，重新淬火表面脱碳1. 在活性合适的介质中补渗2. 喷丸处理（适用于脱碳层0.02mm时）表面非马氏体组织提高淬火温度或适当延长淬火加热温度时间，使奥氏体均匀化，并采用较快的淬火冷却速度反常组织提高淬火温度或适当延长淬火加热温度时间，使奥氏体均匀化，并采用较快的淬火冷却速度心部铁素体过多按正常工艺重新加热淬火渗层深度不够补渗渗层深度不均匀降低使用或报废表面硬度低1. 表面碳浓度低者可补渗2. 残奥多者可采用高温回火或淬火后补一次冷处理清除残留奥氏体3. 表面有托氏体者可重新加热淬火表面腐蚀和氧化

23、报废开裂报废粗大碳氮化合物严格控制碳势和氮势，特别共渗初期，必须严格控制氮的加入量屈氏体网提高加热淬火温度和采用冷却能力较强的淬火介质黑色组织重新加热淬火，加快冷却速度，或在黑色组织深度0.02mm，采用喷丸强化备注：所有需要返修的次数不允许大于2次3.3.2 渗氮件常见缺陷和返修方法，见下表18：缺陷类型返修方法表面氧化色1.低压喷细砂消除氧化色；2.于500520再进行25小时氮化，炉冷时继续通氨200以下出炉渗氮件变形超差进行校直，再进行低温去应力处理渗层出现网状或脉状氮化物520560进行扩散处理渗氮层硬度低进行一次补充氮化，工艺为：510，10小时，氨分解率20-30%渗层太浅严格按

24、两段渗氮的第二段工艺进行一次氮化渗氮层脆性大进行一次退氮处理，工艺为：500520，35小时，氨分解率80%化合物层不致密，耐蚀性差，表面清理干净，再进行一次氮化备注：所有需要返修的次数仅允许1次。3.3.3 感应淬火缺陷与返修方法，见下表19：缺陷名称返修方法表面硬度过高或过低调整感应淬火工艺及感应器与零件间隙精度，经试件感应淬火，检验合格后再继续生产。表面硬度不均匀硬化层深度过浅淬火开裂畸变3.3.4 返修前必须退火的要求： 若因质量问题而返修的零件，对渗碳淬火后的零件、感应淬火后的零件以及中碳钢或中碳合金钢淬火+低温回火的零件，返修前必须退火处理。3.4 淬火后回火时间间隔要求与回火脆性

25、防止：3.4.1所有零件为了防止淬火过程中的应力造成开裂，必须在淬火后8小时内进行回火。3.4.2淬火钢回火时，随着回火温度升高，其冲击韧性总的趋势是增大。但有一些钢在一定温度范围回火后，冲击韧性反而比在较低温度回火后显著下降。这种在回火过程中发生的脆性现象，称为回火脆性。常见的回火脆性可分为低温回火脆性和高温回火脆性。4.1 低温回火脆性：所有淬火钢（包括碳钢、合金钢）在200400度回火后出现的脆性，通常称为低温回火脆性，或称为第一类回火脆性。因其与冷却速度无关，应尽量避免在该区温度范围内回火，或采用等温淬火代替来防止。4.2 高温回火脆性：以含有Cr、Ni、Mn、Si等元素为主的合金钢在

26、450650度回火后出现的脆性，通常称为高温回火脆性，或称为第二类回火脆性。因其与冷却速度无关，应采用快速冷却（油冷或水冷）来防止。4.3紧固件“允许脱碳层深度”与去氢处理规定：4.4 依据GB3098.1标准，紧固件性能等级与“允许脱碳层深度”对应关系如下：性能等级8.89.810.912.9螺纹未脱碳层的最小高度，E0.50H10.67H10.75H1螺纹全脱碳层的最大深度，G0.015mm4.5 热处理变形后的矫正： 零件经热处理后引起弯曲或翘曲变形超过图纸技术（或工艺）要求范围，必须校直；具体校正方法如下：4.5.1 冷态校正，方法如下：（1）冷压校直法：最常用的校正方法。 零件呈“C

27、”状变形，使弯曲凸起部位向上，下面两端各放一个“V”型铁，在凸起部位上方施以静压，可造成适当的反向弯曲，静压力去除后，可使变形矫正过来。这种方法一般适用于低于HRC35，以及渗碳（或碳氮共渗）、渗氮（或氮碳共渗（软氮化）或感应淬火的硬化层小于零件直径或厚度的1/5的钢件。同时，要求渗碳（或碳氮共渗）、渗氮（或氮碳共渗（软氮化）或感应淬火件校直后进行去应力处理，其工艺为：在烘箱或回火炉中加热150160，保温60分钟或以上，空冷。（2）冷态正敲（正击）校直法：与冷压校直法原理基本相同，但施加外力是冲击方式，一般可用锤击。（3）冷态反敲（反击）校直法：在室温下，用高硬度的锤子，连续敲击变形钢铁的凹

28、处，敲击使钢件产生小面积塑性变形，凹面伸长，使变形矫正过来。这种方法主要适用于硬度大于HRC50的淬火件。4.5.2 热态校正，方法如下： （1）热压校直法：与冷压校直法原理相同，对难冷压校直且易断件整体加热或在受力最大部位进行局部加热至200再进行热压校直。 （2）局部烘热校直法。在钢件凸起部位用氧乙炔慢慢烘热，使淬火马氏体转变成回火马氏体，凸起部位收缩，从而使变形矫正过来。 （3）热态反敲（反击）校直法。敲击变形凹面，使凹面产生塑性伸长，把变形校正过来。4.5.3 淬火压床校正：为了使零件（如轴承套圈）淬火冷却时减少变形，应放在淬火压床，使冷却时限制零件变形。4.5.4 回火压床校正：对薄

29、片零件（如割草机刀片）应放在压模中夹紧回火，达到校正目的。五、技术与工艺文件资料要求：1.零件图纸消化： 零件原材料选用原则：应根据产品零件的工作条件（所受载荷类型和大小、工作介质、环境等）和失效形式选择，同时考虑到零部件的结构形状（防止畸变开裂）、热处理工艺及加工工艺性能。对零件图纸进行理解，具体要求如下：（1）原材料要求（牌号、规格等）。（2）热处理技术要求（包括硬度、渗层、金相组织、脱碳层、力学性能等）。（3）产品结构分析（预防畸变和开裂）及服役条件（可能引起的失效形式）。（4）加工流程合理制定。六、检验设备与人员：4.1所有硬度计及标准硬度试块均应在计量部门检定的有效期内使用，不允许在无检定合格证书或超过检定的有效期使用。4.2应设立专职检验人员，且经正规培训与考核，具有正式的资格证书；生产线的操作人员检验，应经一定培训，在专职检验人员的认可或指导下进行。七、检验记录与检验报告5.1热处理过程应做相关记录，如产品出现质量问题，可实现追溯。5.2每批产品热处理完毕后，应提供该批产品的材质检验报告、硬度检验报告和金相检验报告。金相检验的参照标准如下：GB/T113541989钢铁零件 渗氮层深度测测定和金相组织检验GB/T94501988钢铁渗碳淬火有效硬化层深度的测定与校核GB/T132981991 金相显微组织检验方法GB/T132991991钢的显微组织评定方法