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热处理检验方法和规范.doc

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热处理 检验 方法 规范
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编号:PB/QEC-C-06 版本/修 改 状态:A/0 进货检 验 规 程 受 控状 态 : 编 制: 审 核: 批 准: 发 放代 码: 0 5 2010 年 6 月 12 日发 布 2010 年 6 月 13 日 执行 安徽 龙 波电 气有 限公 司 Page 2 of 13 热处理检验规范 热 处理 检验 方法 和规 范 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 往往 又室 补直观 的 内在质 量, 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、 各 种力 学 性能机 ) 进 行 检测 。在 GB/T19000 -ISO9000 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 均要求 控制 , 才 能确 保热 处理质 量。 为此 , 为 了提 高我公 司热 处理 产品 质量 , 遵循 热处 理 相关标 准, 按零 件图 纸要 求严格 执行 ,特 制定 本规 范 一、使用范围: 本规范 适用 于零 件加 工部 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, 不少零 件还 时唯 一的 技术 要求。 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 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 3 -5 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) 。 通常期 式加 炉 (如 井式 炉 、 箱 式炉 ) : 应 在淬 火后 、 回火后 均从 料框 的 上 、 中 、 下 部位 抽 检 6-9 件/ 炉 , 且及时 作检验 记录 。 同时, 若发 现硬 度超 差, 应及时 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 ) 。 通常感 应淬 火工 艺及 感应 器与零 件间 隙精 度调 整, 经首件 (或 批) 感 应淬 火 合格后 方可 生产, 且及 时 作检验 记 录。 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/N D : 钢球 压头 直径 /mm 140-450HB ( 要求 P =30D 2 ) ∮10mm 钢球 无 29421 10-15 ∮5mm 钢球 7355 ∮2.5mm 钢球 1839 4-140HB ( 要求 P =10D 2 ) ∮10mm 钢球 9807 ∮5mm 钢球 2452 ∮2.5mm 钢球 613 Page 3 of 13 洛氏硬 度 70-85HBA 120 ° 金刚 石圆 锥体 98 588 10 30-100HRB ∮1.588mm 钢球 980 20-67HBC 120 ° 金刚 石圆 锥体 1471 表面洛 氏硬 度 70-94HR15N 120 ° 金刚 石圆 锥体 29.4 147.1 10 42-86HR30N 294.2 20-78HR45N 441.3 常规维 氏硬 度 P :总 载荷 14-1000HV 136 ° 金刚 石四 方角 锥体 无 P 分为 :5 、10 、20 、 30、50 、100/kg 10 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/kg 3.2 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 ,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 标尺) 147.1 或 294.2 >0.4 -0.6 GB4340 >98.07 -294.2 GB230(A 标尺) 588.4 >0.6 -0.8 GB230(A 或 C 标尺) 588.4 或 1471.0 >0.8 GB230 (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,GB4340 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/T1332 1,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 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、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 Page 4 of 13 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 。 5、测 量数 据的 表示 与记 录 : 5.1 硬度 值的表 示应按 相 应国家标 准硬度 试(检 ) 验方法的 规定, 一般以 硬 度范围法 表示, 标出上 、 下限值, 如 60 -65HRC ; 特殊 情况 液可以 只标 下限 值或 上限 值, 应 用不 小于 或不 大于 表示, 如不 大于 229HBS ; 若记录 换算 硬度值时,应在换算 值后 面加括号注明实测值 【如 :48.5HRC (75.0HRA ) 】 ; 若记录硬度平均值时 ,应 在硬度值平 均值后 米那 加括 号注 明计 算平均 值所 用的 各测 点硬 度值【 如:64.0HRC (63.5HRC 、64.0HRC 、64.5HRC)】 5.2 检 验报 告记 录, 包括 零 件名称 、材 料、 检验 数量 、检验 结果 及检 验人 员与 日期。 三、金 相试验 金相分 析时 用金 相显 微镜 观察金 属内 部的 组成 相及 组织组 成物 的内 型以 及它 们的相 对量 、 大小 、 形 态 及分布 等 特征。 材料 的性 能取 决于 内部的 组织 形态 , 而 组织 又取决 于化 学成 分及 加工 工艺, 热处 理时 改变 组织 的主要 工艺 手 段,因 此, 金相 分析 是材 料及热 处理 质量 检验 与控 制的重 要方 法。 1、通 常金 相检 验方 法的 标 准如下 : GB/T11354 -1989 钢铁零 件 渗氮 层深 度测 测定和 金相 组织 检验 GB/T9450 -1988 钢铁渗 碳淬 火有 效硬 化层 深度的 测定 与校 核 GB/T9451 -1988 钢件薄 表面 总硬 化层 深度 或有效 硬化 层深 度的 测定 GB/T5617 -1985 钢的感 应淬 火或 火焰 火后 有效硬 化层 深度 的参 定 JB/T9204 -1999 钢件感 应淬 火金 相检 验 JB/T9211 -1999 中碳钢 与中 碳合 金结 合钢 马氏体 等级 JB/T7710 -1995 薄层碳 氮共 渗或 薄层 渗碳 显微组 织检 验 GB/T13298 -1991 金相显 微组 织检 验方 法 GB/T13299 -1991 钢的显 微组 织评 定方 法 GB6394 -86 金属平 均晶 粒度 测定 法 NJ309 -83 内燃机 连杆 螺栓 金相 检验 标准 NJ326 -84 内燃机 活塞 销 金相 检验 标准 2、金 相试 样的 选取 与检 验 步骤: 2.1 金 相试 样的 选取 : 2.1.1 纵向 取样 : 纵向取 样是 指沿 着刚 材的 锻扎方 向进 行取 样。 主 要 检验内 容为 : 非金 属夹 杂 物的变 形程 度、 晶 粒畸 变 程度、 碳 化物网 、变 形后 的各 种组 织形貌 、热 处理 的全 面情 况等。 2.1.2 横向 取样 横向取 样指 垂直 于钢 材的 锻扎方 向进 行取 样 。 主 要 检验内 容为 : 金属 材料 从 表层到 中心 的组 织 、 显 微 组织状 态、 晶粒度 级别 、碳 化物 网、 表面缺 陷深 度、 氧化 层深 度、腐 蚀层 深度 、表 面化 学热处 理及 镀层 厚度 等。 2.1.3 缺陷 或失 效分 析取 样 : 截取缺 陷分 析的 试样 ,应 包括零 件的 缺陷 部分 在内 ;或在 缺陷 部分 附近 的正 常部位 取样 进行 比较 。 为此, 通常 检验 零件 的最 重要项 目为 表层 显微 组织 观察和 硬化 层深 度测 定, 应横向 取样 ; 但 紧固 体的 螺纹部 分 的渗层 检验 需要 纵向 取样 。 2.2 金 相检 验步 骤: 选样—— 金 相切 割机 ( 或 线切割 机) 取 样 — 镶嵌 机 加热镶 嵌- 磨抛 机磨 光/ 抛 光-化 学腐 蚀 (通 常 用 4 % 硝酸酒 精溶液 )- 金相 观察/ 硬化 层深度 (或 显微 硬度 )测 定-出 具检 验报 告 2.3 取 样数 量: 通常连 续式 加热 炉( 如网 带炉) :1 件/4 小时 通常周 期式 加热 炉( 如井 式炉、 箱式 炉) :2-3 件/ 炉(装 炉夹 具不 同部 位) 备注: (1) 金相 试样 以磨 面面积 小 于 400MM2,高度 15 -20MM 为 宜。 Page 5 of 13 (2)试样的制备过 程中,部允许 因受热而导致组 织变化, 应避免试样边缘出现圆角 并防止改变斜截面试样 的 角度。 3、金 相组 织观 察于 判别 : 3.1 渗 碳或 碳氮 共渗 : 3.1.1 适用 于 08F 、Q235AF 、20 、20Cr 等 低碳 或低 合 金钢的 零件 。 3.1.2 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 。 3.1.3 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≤0.3mm )表层碳 含量 应不低 于 0.5 % 3.1.4 渗层 显微 组织 评级 在 淬火状 态下 进行 (放 大倍 率为 400 倍 ) 。 3.1.5 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 1 -5 级, 其中 1 -2 级 合格 。 3.1.6 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 1 -5 级, 其中 1 -2 级合 格。 3.1.7 渗层 (层 深 ≤0.3mm )碳化 物级 别评 定: 依 据 NJ326 -84 标 准图 谱共 分 1 -5 级 ,其 中 1 -3 级合 格 。 3.1.8 心部 铁素 体级 别评 定 : 依据 JB/T7710-1995 标 准图谱 共 分 1-5 级, 其中 一般零 件 1 -4 级合 格, 重 要零件 1-3 级合 格。 3.2 渗 氮或 碳氮 共渗 (软 氮 化) : 3.2.1 渗氮 前调 质组 织的 检 验: 3.2.1.1 渗氮 前调 质组 织级 别 ( 对大 工件 可在 表面 2mm 深度范围 内检 查) , 依 据 GB/T11354 -1989 标 准图 谱 ( 放 大倍率 为 500 倍 ) , 回 火索 氏体中 游离 体素 体数 量共 分 1-5 级, 其中 一般 零 件 1-3 级为 合格, 重要 零件 1 -2 级为 合格。 3.2.1.2 渗氮 零件 的工 作面 部允许 由脱 碳层 或粗 大的 回火索 氏体 组织 。 3.2.2 试样 应从 渗碳 零件 上 垂直于 渗氮 表面 切取 , 也 可用与 零件 的材 料、 处理 条件、 加工 精度 相同 , 并 经同炉 渗 氮处理的试样;检验部位 应具有代表性,若检查渗 氮层脆性的试样,表面粗 糙度要求>0.25 -0.63mm , 但不允许把 化合物 磨掉 。 3.2.2 渗氮 层脆 性检 验: 经 气体渗 氮的 零件 ,必 须进 行脆性 的检 验。 3.2.2.1 依据 GB/T11354 -1989 标准 图谱 (放 大倍 率 为 100 倍) , 渗氮 层脆 性级 别按维 氏硬 度压 痕边 角碎 裂程度 共分 1-5 级 ,其 中一 般零 件 1-3 级为 合格 ,重 要零 件 1-2 级为 合格 。 3.2.2.2 检验 渗氮 层脆 性, 采用维 氏硬 度计 , 试 验力 规定 用 98.07N (10kgf ) , 加载必 须缓 慢 ( 在 5 -9s 内完成 ) , 加载后 停 留 5-10s , 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) 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 渗氮 层脆 性应 在零 件工作 部位 或随 炉试 件的 表面检 验 , 对 于渗 氮后 留 由磨量 的零 件也 可在 磨去 加工余 量 后表面 上测 定。 3.2.3 渗氮 层疏 松检 验: 经 氮碳共 渗( 软氮 化) 的零 件,必 须进 行疏 松检 验。 依据 GB/T11354 -1989 标 准图谱 (放 大倍 率为 500 倍) 取 其疏 松最 严重 的部 位, 渗 氮层 疏松 级别 按表 面化合 物 内微孔 的形 状、 数量 、密 集 程度 共 分 1-5 级 ,其 中 一般零 件 1 -3 级为 合格 , 重要零 件 1 -2 级为 合格 。 3.2.4 渗氮 扩散 层中 氮化 物 检验: 气体 渗氮 的零 件必 须进行 氮化 物检 验。 依据 GB/T11354 -1989 标 准图谱 (放 大倍 率为 500 倍) , 去其 组织 中最 差的 部 位,渗 氮层 中氮 化物 级别 按情况 共分 1 -5 级, 其中 一般 零 件 1-3 级 合格 ,重 要零 件 1-2 级 为合 格。 Page 6 of 13 3.3 感 应淬 火: 3.3.1 适用 于中 碳碳 素钢 ( 如 45 钢) 和中 碳合 金钢 ( 如 40Cr ) 的机 械零 件。 3.3.2 零件 淬火 后, 表面 不 应有裂 纹, 灼伤 等缺 陷。 3.3.3 零件 经淬 火, 低温 回 火( ≤200 ℃) , 金相 组织 按 GB/T5617 -1985 标准 共 分 1-10 级 ,规 定如 下: 硬度下 限 ≥55HRC 时,3 -7 级 为合 格。 硬度下 限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 ,50 %M 渗碳、 碳氮 共渗 碳钢、 合金 钢 退火太 检验 ,50 %F+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 4.1.2 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。 4.2 硬 度法 : 4.2.1 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 DS 0.8HV MS ○ 19.8(4.9-49) ○ 2GB5617-1985 渗 C,CN 共渗 DC 550 9.8(4.9-49) GB9450-1988 渗 N,NC 共 渗 (软 氮化 ) DN 比基体 硬度 高 50 2.94(1.96-19.6) GB11354-1989 说明 ○ 1 HV MS 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 4.2.2 渗碳 和碳 氮共 渗有 效 硬化层 (DC): 4.2.2.1 渗碳 和碳 氮共 渗共 渗有效 硬化 层 (DC ) , 经 热处理 至最 终硬 度值 后 , 离表面 三倍 于有 效硬 化层 处硬度 小 于 450HV 的零 件, 可采 用 比 550HV 大的 界限 硬度 值 (以 25HV 为一 级) 来测 定有效 硬化 层深 度。 4.2.2.2 渗 碳或 碳氮 共渗 淬 火后, 有效 硬化 层深 度: 从零件 表面 到维 氏硬 度值 为 550HV 处的 垂直 距离 。测定 硬 度所采 用的 试验 力 为 9.807N (1kgf ) ;特 殊 情 况下 , 经有关 各方 协议 ,也 可采 用 4.903N (0.5kgf )范 围 的试验 力, 或采用 表面 洛氏 硬度 计测 定。 4.2.2.3 若采 用其 他试 验力 或其他 界限 硬度 值时, 则 应在字 母 DC 后 指明, 如 0.5DC49.03/515 , 表示 采用 49.03N (5kgf )的 试验 力测 定, 界限硬 度值 为 515HV ,渗 碳层深 度 为 0.5mm 。 4.2.3 渗氮 和氮 碳共 渗( 软 氮化) 有效 硬化 层(DN): 4.2.3.1 从零 件表 面测 至集 体维氏 硬度 值 高 50HV 处 的垂直 距离 为渗 氮层 深度 , 对 于渗 氮层 硬度 变化 很 平缓的 钢 件(如 碳钢 或低 碳低 合金 钢制件 ) , 其渗 氮层 深度 可 以 从试 件表 面沿 垂直 方向 测至集 体维 氏硬 度值 高 30HV 处。 采 用为适 应度 ,试 验力 规定 为 3.94N (0.3kgf ) 。备 注 :在 3 倍左 右渗 氮层 深度 的距离 处所 测得 的硬 度值 (至少 取 3 点 平均) 作为 实测 的基 体硬 度值。 4.2.3.2 当 渗氮层 的深 度与 压痕尺 寸不 合适 时, 可由 有关各 方协 商, 采 用 1.96N (0.2kgf )-19.6N (2kgf )范 围 内的试 验力 ,氮 在 HV 后 需注明 : 如 HV 0.2 ,表 示 用 1.96N (0.2kgf ) 试验 力 。 4.2.3.3 若采 用其 他试 验力 或其他 界限 硬度 值时 ,则 应在字 母 DN 后 指明 ,如 0.25DN300HV0.5, 表 示界 限 硬度值 为 300HV, 试验 力为 4.903N (0.5kgf )时 ,渗 氮层 深度 为 0.25mm 。 Page 7 of 13 4.2.4 感应 淬火 有效 硬化 层 (DS): 4.2.4.1 从零 件表 面测 至 0.8HV MS 维 氏硬 度值 处的 垂直 距离为 感应 淬火 硬化 层深 度。 4.2.4.2 深 度测 量方 法: 零 件经淬 火, 低温 回火 后, 在维氏 硬度 试验 机上 用 9.8N 的试 验力 ,在 垂直 于零 件表面 的年横 截面 指定 部位 进行 测量。 经有 关各 方协 议可 以采 用 4.9 -49N 范围 的试 验力, 其测 量方 法 按 GB/T5617 执行。 4.2.4.3 若 采用 其他 试验 力 或其他 界限 硬度 值时 , 则 应 在字母 DS 后 指明,如 DS4.9/0.9=0.6 , 表示 采用 4.9N (0.5kgf ) 的试验 力测 定, 界限 硬度 值采用 零件 所要 求的 最低 表面硬 度 值 0.9 倍, 测的 硬化层 深度 为 0.6mm 。 4.2.5 有效 硬化 层测 定方 法 : 4.2.5.1 原理 : 根据 垂直 于 试样表 面的 横截 面上 硬度 梯度来 确定 , 即硬 度值 为 纵坐标 , 至 表面距 离为 横 坐标, 绘 制处硬 度值 随表 面距 离而 变化的 曲线 ,如 图所 示: 有效硬 化层 计算 公式 如下: 式中:HS 为 规定 的硬 度值 。 d1、d2 为最 接近 有 效硬 化层界 限硬 度值 上下 两 点 的距离 。 H1 、H2 分别 为 d1 、d2 处硬 度测 量值 。 4.2.5.2 测量 步骤 : 在最终 热处 理后 的零 件横 截面上 进行 , 依 据 GB/T9451 -1988 标准 要求, 硬度 压痕在 指定 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 d 2 -d 1 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 。 4.4 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 有少 量铁 素体( 其含 量应 不大 于 3 %) , 共分 1-5 级, 其 中 1-3 级合 格 。 4.5 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/T6394-86 标准图 谱( 放大 倍 率 100 倍) , 其晶 粒度 级别 共分 1 -10 级, 其中 5 -8 级合 格。 5、检 验人 员: 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 。 6、检 验记 录: 检验报 告记 录, 包括 零件 名称、 件号 、材 料、 检验 数量、 检验 结果 及检 验人 员与日 期。 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 , 维 氏 硬 度 ( HV )H 1H 2H S d 1DC d 2 到表 面的 距离Page 8 of 13 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/T16923 -1997 钢的 正火与 退火 处理 ; GB/T16924 -1997 钢 的淬 火 和回火 处理 ; GB/T18177 -1997 钢的 气体渗 氮 ; JB/T3999-1999 钢件 的渗 碳与 碳氮 共渗淬 火回 火 ; JB/T4155 —1999 气体氮 碳共渗 ; JB/T9201 —1999 钢 铁件 的感 应淬 火 回火处 理 JB/T6048 —1992 盐浴 热处理 ; JB/T10175 —2000 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 ℃/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 Ⅵ ±25 ( 外法 兰正 火应 控制 在 ±15 ) 淬火与 回火 Ⅳ ±15 渗碳 、 氮 碳共 渗、 碳氮 共渗 (软 氮化 ) Ⅳ ±15 渗氮 Ⅲ ±10 2.1.2 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 Ⅰ 1 3 Ⅱ 6 6 Ⅲ 6 6 Ⅳ 6 6 Ⅴ 12 12 Ⅵ 12 12 2.1.4 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 Ⅰ、Ⅱ Ⅲ、Ⅳ 、Ⅴ 允许温 度偏 差 ±1 ℃ ±3℃ 2.1.5 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 : Page 9 of 13 表 11 渗碳 炉有 效硬 化层 深度 偏差值 要求 (mm ) 硬化层 深度 1.5 —2.50 >2.50 有效硬 化层 深度 偏差 ±0.05 ±0.10 ±0.15 ±0.25 表 12 渗氮 炉有 效硬 化层 深度 偏差值 要求 (mm ) 硬化层 深度 ≤0.1 >0.1 —0.2 >0.2 —0.45 >0.45 有效硬 化层 深度 偏差 ±0.01 ±0.025 ±0.035 ±0.05 2.1.7 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。 2.1.8 感应 热处 理加 热电 源及淬 火机 床: 2.1.8.1 感 应加热电源输 出 功率及频率必须满足 热处 理要求,输出功率控 制在 ±5% ,或输出电压在±2.5% 范围内。 感应热 处理 机床 和限 时装 置应满 足工 艺要 求。 2.1.8.2 感 应淬 火机 床精 度 要求如 下 表 13 : 检验项 目 精度 主轴锥 孔径 向跳 动 回转工 作台 面的 跳动 顶尖连 线对 滑板 移动 的平 行度 工件进 给速 度变 化量 0.3mm 0.3mm 0.3mm( 夹持长度 小于 2000mm) 正负 5% 1) 将检验 棒插 入主 轴锥 孔, 在距 离 主轴 端 面 30mm 处测量 2) 装上直 径大 于 300mm 的圆盘,在 半 径 150mm 处测量 3) 测量工 作行 程 300mm 的平均速度 2.1.8.3 限时 装置 :感 应加 热电源 或淬 火机 床应 根据 需要装 有控 制加 热、 延迟 、冷却 时间 的限 时装 置( 包括定 时 器 、 时间继 电器 等全 部器 件) 其综合 精度 要求 如下 表 14: 时间范 围 综合精 度 ≤1S 1—6S >60S ≤0.1S ≤0.15S ≤0.8S 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 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 10 ——80 ℃, 水 温一般 保持 在 10 ——40 ℃。 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。 2.3.3 现场 常用 的热 电偶 技术要 求, 见下 表 15 : 名称 分度号 等级 使用温 度 允许温 度 检定周 期 标准铂铑 10- 铂 S Ⅱ等标
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