1、 2.5mm 钢球无183910154 140HB9807（要求 P 1024522D 2）6137085HBA120金刚石圆锥 体588洛氏硬度30100HR B 1.588mm 钢球98980102067HBC147170-94HR15 N147.1表面洛氏硬度42-86HR30 N29.4294.2820-78HR45 N441.3常规维氏硬度P：总载荷P 分为： 5、10、20、30、50、100/kg小负荷维氏硬度 P：总 载荷14-1000HV136金刚石四方 角锥体分为： 0.2、0.3、0.5、1、2、2/k.5g、 3显微维氏硬度 P：0.01、0.02、0.05、0.1、0
2、.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， N 0.1GB4340 9.8070.1-0.2GB434009.807-49.030.2-0.449.03-98.07GB230（15N 或 30N 标尺 ）147.1 或 294.20.4 0.698.07 294.2GB230（A 标尺 ）588.40.6 0.8GB230（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
3、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，见小表热处理类别选用原则铸件与锻件GB231一般按 GB231 测量正火与退火GBG230,GB231,GB4340淬火回火件一般按 GB230（C标尺 ）测量,调质 件可采用 GB231 小件 ,薄件按 G B4340,GB4341测量感应淬火件GBG230,GB1818,GB4340一般按 GB230（C标尺 ）测量,硬化渗碳与碳氮共渗 件层较浅时可采用 GB4340渗氮件GB4340, GB230一般按 GB4340 测量 , 渗氮层大 于 0.3mm 时可用 GB230 ，氮碳共渗（软
4、氮 化）一般按 GB4342 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。5、测量数据的表示与记录：5.1硬度值的表示一般以硬度范围法表示， 标出上、下限值，如 606 5HRC；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
5、.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。二、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/T113541989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
6、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GB/T132981991金相显微组织检验方法GB/T132991991钢的显微组织评定方法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。 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
7、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）： 23件/ 炉（装炉夹具不 同部位）（ 1）
8、金相试样以磨面面积小于 400MM2，高度 1520MM 为 宜。（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、金相组织观察与判别：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。 也可用于钢件的材质， 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 0.53.1
9、.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马氏体级别及残余奥氏体级别评定：齿轮在放大 400倍下检查， 检查部位以节圆附近表面及齿根处为准。按 QC/T 262 1999 标准中 残余奥氏体马氏体级别图分别评定， 15 级合格。3.1.7渗层（层深 0.3mm）碳化物级别评定：在放大 400 倍下检查， 检查部位以齿顶角及工作面为准，按 QC/T 262 1999 标准中碳化物 级别图评定。常啮合齿轮 15 级合格，换档齿轮 14 级合格。 3.1.8心部铁素体级别评定：按图标要求。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
10、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 15 级，其中一般零件 13 级为合格， 重要零件 12 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 0.250.63mm，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.
11、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 59s 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（
12、kg f）压痕级别换算49.03（ 5）13498.07（10）5294.21（30）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/T113541989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 15 级，其中一般零件 13 级为合格，重要零件 12 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/T11354198
13、9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 15 级，其中一般零件 1 3 级合格，重要零件 1 2 级为合格。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 110级，一般 37 级为合格。4、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
14、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。 4.1金相法：4.1.1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、碳氮共渗回火态检验， 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
15、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：有效硬化层界限硬度 （HV）推荐试验力 /N国家标准DS0.8HV MS19.8（4.9-49）2GB5617-1985渗 C,CN 共渗DC5509.8（4.9-49）GB9450-1988渗 N,NC 共渗（软氮比基体硬度高 5GB11354-198化）DN2.94（1.96-19.6）91HV MS 为技术要求规定的最低表面硬度说明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
16、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图片：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 5 50HV 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）
17、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）。 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）
18、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。4.2.4感应淬火有效硬化层（ DS）：4.2.4.1从零件表面测至 0.8HVMS 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横截面指定部
19、位进行测量。 经有关各方协议可以采用 4.949N 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，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
20、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 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
21、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 15 级。 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/T639486 标准图谱（放大倍率 100倍）， 其晶粒度级别共分 110 级。三、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
22、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/T16924 1997 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/T4155 1999 气体氮碳共渗； JB/T92011999 钢铁件的感应 淬火回火处理JB/T6048 1992 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
23、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控温精度记录仪表精度 %记录纸刻度 /m度m0.221.50.5451562082510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：工艺类型有效加热区保温精度 25（外法兰正火应控制在 1 5）淬火与回火渗碳、氮碳共渗、碳氮共渗（软氮渗氮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
24、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 9：6122.1.4 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：、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区保温精度检测热电偶布点位置， 检验方法按 G B/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0.51.50 1.5 2.502.50有效硬化层深度偏差 0.
