一般机械零件热处理质量检验规程

HEATS

　　1、总则

　　1.1本规程是工厂编制一般机械零件的热处理质量检验项目、内容及要求的依据之一。

/ D# q7 F5 p5 U7 T' w( Z- V

　　1.2工厂承接的加工件，一般均根据本规程进行质量检验。如果顾主(客户)另有要求的，或另有标准的，则按顾主的要求或指定行业的标准进行检验。

　　1.3当工厂认为自己的手段和能力难以达到客户的质量要求时，应事先进行协商，经用户同意，也可按协商标准进行质量检验。

　　1.4本规程引用标准的参考书目：

" F- Z1 v( d8 R: @

　　a) GB1298

　　b) GB1299

7 v) b9 k$ X' D6 |8 H2 A

　　c) YB9-68

8 {- G3 W8 k7 q2 t6 b

　　d) YB27-77

1 c3 o, Q9 T) O N4 O 3 B: O+ C+ ~! K" X/ F

　　e)《机床零件热处理质量检查规程》1964

　　f)《机床专业金相检验图谱》

　　g) JB2046-79

& L9 d m e' r% X( S) Y; `% w

　　h) JB1255-72

　　i) JB2849-79

0 A( H+ t$ U9 R7 \& q/ y

　　j)北京齿轮厂汽车齿轮氰化金相检验标准(Z80054)1978

　　k)沪机艺(85)第007号

# P0 A/ ]2 i5 w* N' j, [

　　2、热处理质量检验工作的几点规定

1 V6 @( y0 l& t8 v( F/ p

　　2.1质管部门负责执行质量检验工作，在热处理各车间(工段或小组)设立检验站，进行日常的质量检验工作。

, Y" S0 I3 ^/ L

　　2.2质检工作以专业检验员为主，与生产工人的自检、互检相结合。

7 v0 x4 z: i) G" }! X

　　2.3在承接业务时，应首先对零件进行外观目测检验，有无裂纹、碰伤、锈蚀斑点。还应调查制件的原材料，预先热处理、铸造工艺是否恰当，制件尺寸及加工余量是否与图纸相符合，有变形要求的要检查来时的原始变形情况，经修复的模具(堆焊、补焊、砂光等)等制件应说明修复情况并检查登记备查。必要时应探伤等。

, W% t4 P9 d/ H; v# C

　　2.4检验人员应按照图纸技术条件、标准、工艺文件、规定的检验项目与方法等，进行首检、中间抽检、成品检验。应监督工艺过程，及时发现问题，防止产生成批不合格品与废品。

+ c# A' v: d4 ~ m' d, o) P

　　2.5生产工人对成批生产的制件必经首检合格后方可进行生产，生产过程中也应进行中间检验，防止发生问题。当出现异常情况，应及时向检验、当班领导汇报，并采取积极、妥当的措施纠正。

4 x9 D) b) b7 Y% F

　　3、检验内容及方法

" A* }& |* V9 [3 |# B3 j4 ?9 G ; Z# h! Z+ J& R& o

　　3.1硬度

! H- H0 a1 G( t+ ^- n' l3 | 6 c$ G! X. k" S

　　3.1.1热处理零件均应根据图纸要求和工艺规定进行硬度检验或抽检。

8 ~3 l' b4 v7 v) ^1 V4 H' r( W7 y

　　3.1.2光以标准块校对硬度计，确认后方可进行测试硬度。

+ F: \% b( ]& Y; q# o3 G7 x

　　3.1.3检验硬度前，应将零件表面清理干净，去除氧化皮，脱碳层及毛刺等且表面不应有明显的机加工痕迹，被测零件的温度以室温为准，或略高于室温但以人手能稳稳抓住为限。

5 q" e* |$ a- ]0 [) j/ [ 0 I( `' I( C7 k& I3 i5 f1 Z1 v' R

　　3.1.4硬度检测部位应根据工艺文件或由检验、工艺人员确定。淬火部位检查硬度不少于1处，每处不少于3点，不均匀度应在要求的范围内。被测零件直径小于φ38以下时应予修正。修正值表附后。

; g2 Y$ \: L7 X% D

　　3.1.5一般的正火、退火件、调质件采用布氏硬度计检验。对于尺寸较大者可用锤击式硬度检验，淬火件用洛氏硬度计检验。对于尺寸较大者，允许用肖氏硬度计代替。渗碳或硬化层较薄的零件，用维化硬度计检验。当使用锉刀检验零件硬度时，必须注意锉痕的位置，应不影响零件的最后硬度。有色金属检验以布氏、HRB为宜。选择加载负荷时，应以零件的具体要求，被测部位的大小、厚薄等作为选择依据，要求换算精度要高、要准确。

　　3.2变形

2 }# t0 r, q0 X) t) q7 L

　　3.2.1薄板类零件在检验平台上用塞尺检验其不平度。

　　3.2.2轴类零件用顶尖或V型块支撑两端，用百分表测量其径向跳动，细小的轴类件可在平台上用塞尺检查。

　　3.2.3套筒、圆环类零件，用百分表、游标卡尺、塞规、内径百分表、螺纹塞规、环规等检验零件的外圆、内孔、螺纹等尺寸。

9 ^& M+ X) A: M Z

　　非标准的被测螺纹由用户提供专用检测工具。

　　3.2.4特殊零件的变形检验(如齿轮、凸轮等)应由用户配合进行。

3 f' v1 r. @8 r6 J

　　3.3外观

　　一般机械零件经热处理后，均应用肉眼或低度放大镜观察其表面有无裂纹、烧伤、碰伤、麻点、锈蚀等。

) O+ ^! j. @6 v& c& e0 j

　　对重要零件或易产生裂纹的零件，应用探伤或浸煤油喷沙等手段检查。

　　3.4金相(在下列情况进行，但需要计费的)

　　3.4.1根据客户要求；

, [2 Z) K# e% ?$ E2 q8 ~5 T

　　3.4.2根据工艺规定的机械中的重要零件；

　　3.4.3当检验人员对本披零件发生怀疑时；

( B1 l3 i q; k* T+ L $ R, ]* S7 ]( v2 U4 G% s2 f

　　3.4.4当成批或大批生产变更工艺后，对首披生产或试生产的零件认为必要时；

0 {& l( i/ A0 b

　　3.4.5当分析废品原因时。

; ^; e' |/ X$ ?3 ?

　　3.5材料(应单独计费)

　　对材料发生怀疑时，可送理化室用看谱镜(光谱仪)或采用磨火花的方式等检验材料是否与图纸规定相符。原材料的检验按有关规定进行。

2 ]! S& w; Y q 6 ~4 M. ]. t' D$ A; O& D- L

　　3.6机械性能(应单独计费)

( Q- k4 n9 u, |: m

　　凡对机性有特殊要求的零件，或应客户的要求，应按有关的技术要求进行有关的机械性能试验。试样截取部位及试样尺寸应按有关规定进行。试样与零件必须是同披材料，并进行同炉处理。

; D, r5 v' }1 ?) m6 s8 G

　　4、各种热处理工序的检验项目及要求

' W% n5 H8 {# `% v 3 F$ f. v+ j! ~) z/ @! R& Q+ S, {

　　4.1退火、正火

; b. l9 u1 D+ @! n. D8 G 1 H2 A6 P- U/ g9 Q; |

　　4.1.1硬度检验

1 M4 o" w6 B! m) B # f Q. ~( H6 J V! T

　　按图纸或客户要求进行

1 Z, V1 m9 T+ \% }: C . U; a7 F& m. ~( D' u1 P

　　4.1.2变形检验

　　零件变形量原则上小于其加工余量的1/3-1/2，客户有要求的，按客户要求进行(校正工序应计费)

2 r5 j2 i! ^& o% |4 w

　　4.1.3金相检验

9 L8 }" ]. t* G: I

　　一般不做金相检验。精密件、重要件或客户要求进行的，应在工艺文件中注明，成批大量生产的可根据实际情况定期抽查，并根据技术要求按下列规定协商处理：

5 j. C% Z# M, K* v" i+ @* r

　　a)碳工钢退火后的珠光体组织，应为2-4级(按GB1298-77第一级别图评定)不允许有连续网状碳化物。

: _" @) Y1 N- `& T* C

　　纲料尺寸≤60mm的≤2级；＞60㎜≤3级(按GB1298-77第二级别图评定)。

7 E. z6 W, y/ o5 H* h

　　b)合工钢退火后的珠光体组织为2-5级(按GB1299-77第一级别图评定)。

0 k* q5 `9 e! T# \7 h

　　c)轴承钢退火后的珠光体组织为2-5级(按YB9-68第五级别图评定)，碳化物网应≤3级(按YB9-68第六级别图评定)。

5 b/ v) Q5 ~ ?

　　d)碳结钢、合结钢正火后的显微组织为分布均匀的铁索片+片壮珠光体，晶粒度为5-8级(按YB27-77钢中晶粒度第一和第二标准级别图评定)允许出现轻微带状铁索体。

　　e)经退火、正火处理后的零件，氧化、脱碳层不应超过其加工余量(直径或厚度)的1/3。

. Y- f8 J; d; G; B( n, ^8 _ / X6 u5 [! v. X

　　4.2调质件

　　4.2.1硬度检验

u: t' ^# _6 I5 D) q 2 t# `9 c, ^' o2 t8 r& D, v: Z7 |

　　应符合图纸或客户要求

; l3 z) L5 e( l+ W/ O7 O * D! n8 M% R6 v1 e% o; { g

　　4.2.2变形检验

+ u8 s8 F7 h, s3 ~ [; Z1 O2 F

　　零件的变形量应小于其加工余量(直径或厚度)的1/3-1/2。

& Q6 y, N! S9 E* X4 \' g D3 o - [$ ^& m# n) Y6 {4 I, u

　　4.2.3金相检验

& M2 v2 ^" u. T1 A& g

　　除渗碳、氧化零件外，一般调质件不做显微组织检验。如客户要求时，应在工艺中注明。大批量零件可据实情抽检。

# k. W3 y* G$ e

　　4.3淬火件

　　4.3.1零件淬火前的检查

　　a)是否符合工艺路线及工艺规程的要求；

. E, J2 Z7 @8 r3 v6 t7 y! F " A& \* M: n H8 l

　　b)有无缺陷(变形、裂纹、碰伤等)；

4 T. R+ L4 s- w, ]" u E

　　c)钢材是否符图；

$ r" }1 J7 x/ H& [) Y" @! w; s

　　d)客户是否有其他要求。

　　4.3.2硬度检验

2 M/ }# c- H) _; d

　　a)有关硬度检验参照本规程3.1节中的规定执行。

　　b)零件淬火后，回火前其硬度值应≥要求硬度中的中限；

　　c)小零件淬火后不允许有软点，大件(直径或厚度＞80㎜)允许有少量软点；

+ J O/ S1 [ R$ |# ^7 L

　　d)整体加热、局部淬火的零件或局部加热淬火的零件，淬火部位的尺寸范围允许有一定的偏差，应与客户具体协商(但原则上不得影响其他有硬度或有加工要求的部位)。

　　4.3.3变形检验

" ?( i' m) a O 1 b: [ _: T; T' ]

　　A)平板类零件的不平度变形量不应超过其留磨量的2/3；

; ]- V8 V4 u5 A5 o9 \- G6 Q

　　B)渗碳件、轴类淬火件的全长径向跳动变形量不应超过直径留磨量的1/2

　　4.3.4金相检验

# g: u& U$ R: s% c4 c# H) `1 ]

　　一般零件淬火后不做金相检验，客户如有要求，须在工艺文件中注明。大批量生产的零件，可据实情抽查。

- l7 S5 j6 O7 |% L/ g 7 t1 U {* m9 E& F: L

　　a)碳结钢、合金钢零件淬火后马氏体等级应为1-6级，7-8级为过热，9-10级为严重过热组织。按《机床专业金相标准图谱》中结构钢淬火马氏体标准评定。

　　b)碳工钢、合工钢零件淬火后马氏体应为≤3.5级(分别按JB-2406-79《工具钢热处理金相检验》中第十和第九级别图评定)。

. u: e7 ?$ H" B; ] # F. }3 X D" [4 L

　　c)轴承钢零件淬火后的显微组织1-3级为合格，不允许有4-5级的过热针状马氏体组织，残留粗大碳化物不应超过第8级，按JB“1255-72滚铬钢滚动轴承零件热处理质量标准”第二级别图评定。零件有效厚度＞12㎜，钢球直径＞25.4㎜，在硬度合格的情况下，距表面3㎜的心部屈氏体不予控制。

　　d)零件淬火、回火后

* k4 R1 r( g7 t; V3 W' f( x

　　，其表面脱碳层应小于加工余量的(单面)1/3。

( o9 {' v1 |: n6 }* e

　　4.3.5外观检验

8 T& _2 @# I% Z5 N% x9 p: a7 W

　　a)零件淬火、回火后不应有裂纹、碰伤等；

　　b)淬火、回火后零件表面应清理干净，以防生锈(视需要)。

6 H# R6 R9 b3 U7 U

　　4.4渗碳件

E0 ~! o9 k6 k1 u! O& A1 W5 u* W

　　4.4.1试样应与零件材料相同，批次相同。试样直径＞10㎜，表面光洁度应在5级光度以上，有吊装小孔，对于批量较小件，亦可直接用工件检验。

* O+ F: G7 t; Y, u. d

　　4.4.2渗碳层深度(按产品图纸规定)

　　渗碳层深度包括共析层、共析层过渡(亚共析层)，其中过共析层+共析层为渗层总深度的50-70%。

　　测量方法：

　　合金钢：从试样表面测至心部组织处

, b: ~$ N8 Q' H

　　碳素钢：从试样表面测至过渡区1/2处

9 d3 g" N9 D) Y+ Y 0 X. ` H7 P }6 a0 v6 d: P7 P

　　4.4.3渗碳层组织(平衡状态)

　　渗碳的显微组织为珠光体+少量网状碳化物，网碳不超过4级(按20Cr钢渗碳网状碳化物标准评定)，重要的渗碳件心部晶粒度应为5-8级。

6 @5 D- R2 l, K( {. g

　　4.4.4渗后需机加的零件，其硬度值一般不高于HRC30度，高合渗碳钢HRC≤35度。

　　4.5渗氮件(硬氮化)

) Q+ z% B5 E# X* ~2 m$ I

　　4.5.1渗氮前热处理

6 x, f s& Z4 [5 B, l7 W X8 G

　　一般零件均须进行调质处理，其基体组织为均匀的索氏体。机加工的零件应消除应力，渗氮零件表面不允许有脱碳层，试样材料应与零件同批，径相同预先热处理，并有同等的光洁度。

　　4.5.2渗氮层深度

( B8 g. e6 ~8 A$ l: @

　　其测定以金相法为主，辅以硬度法。渗氮层深度的计算，在金相显微镜下放大100倍或200倍从表面测至心部原始组织止。当深度不易用显微组织准确辨认时可用100克负荷的显微硬度法作出仲裁。合结钢从表面测至高于心部硬度值30-50个HV止。

　　如38CrMnAL钢测至高于心部HV50处，其他合结钢可测至高于心部硬度HV30处。

- `7 h/ H# D6 A+ Y1 Q6 l

　　4.5.3渗碳层硬度

8 w5 N( _ W* c8 ^ 4 l/ m8 x& s! o. H* l' M- @

　　其测定以维氏硬度计负荷10公斤为准(层深＜0.2㎜的可用5公斤负荷＝常用材料渗氮后的硬度要求见表1

- u* e& c2 B, D( @- M# {

　　材料表面硬度范围HV10公斤硬度梯度要求图纸标准硬度要求

6 [! J+ [- j1 d: X

　　20CrHV＞500D500

& W( g8 h( u( p+ T- r

　　20CrMnTiHV＞600D600

/ |! U4 i3 `# h3 z% V) a: p

　　40CrHV＞500D500

( _% w F. B8 A) _, d5 v$ h

　　38CrMnAlHV＞950表面磨去0.1㎜HV＞850D900

　　W18Cr4VHV＞950D950

　　球铁60-2HV＞500D500

$ ?. }" J" G5 i( E; |$ r7 d4 t , L+ V8 | h5 P0 M7 |5 x8 d

　　4.5.4渗氮层的脆性

　　采用维氏硬度计的菱形压头，负荷规定用10公斤(特殊情况也可用5公斤或30公斤，但须经换算，见表三)，压痕在放大100倍下检查每件测三点，其中至少有两点处于相同级别，根据压痕周边碎裂程度评定，见表二

　　级别维氏硬度压痕外形说明

, a# D2 e7 a* u% p1 E

　　1压痕边、角完整无缺

3 K# c8 T( @) R y/ ` 5 v' C* d/ ?6 {3 E

　　2压痕一边碎裂

, i: `1 O8 ^" N. b/ T5 j& i

　　3压痕二边碎裂

# r' V1 h8 r- d0 ?* K . F( }, n3 @ y9 H

　　4压痕三边碎裂

: [3 t$ g; K% c) f! U* W& z/ o. }& o

　　5压痕四边均碎裂，轮廓不清【MechNet】

9 {0 j' p/ J" b0 I( g! r- M