一般机械零件热处理质量检验规程

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　　1、总则
$ h4 |/ t6 Q  x; O) r　　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。
8 N7 N* P2 p3 x+ g　　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。
0 h% g9 \- I6 \& b) i. I　　1.4本规程引用标准的参考书目：
6 W- a6 x7 O* S0 z0 O" j0 D+ n　　a) GB1298
　　b) GB1299
　　c) YB9-68
　　d) YB27-77
0 P* w- t( U1 @% F1 x　　e)《机床零件热处理质量检查规程》1964
/ V! H& Y0 B. \4 N' a　　f)《机床专业金相检验图谱》
　　g) JB2046-79
　　h) JB1255-72
　　i) JB2849-79
　　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
' ?* K+ m& i, J7 v! }/ m* |　　2、热处理质量检验工作的几点规定
; p" }( I. {+ y  `2 b; X) \) d* 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。
, d0 f! D; J3 x8 Z　　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。
/ g3 X; [' ?. _" B　　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。
　　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。
7 [5 j: A* U. \& Y* J　　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。
　　3、检验内容及方法
　　3.1硬度
' \) @1 t5 y0 a1 I5 [# s5 L' R　　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 C+ s; \6 `1 a　　3.1.2光以标准块校对硬度计，确认后方可进行测试硬度。
& T6 y+ f2 s- c& k! G4 l　　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。
　　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。
　　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。
/ u5 |. a8 W6 |/ O& O( W　　3.2变形
) x+ @2 V  H# I, r+ j* m　　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。
　　非标准的被测螺纹由用户提供专用检测工具。
7 v* U- S1 J9 o1 R4 q　　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。
( s$ a# [) i; ?2 Q* d! M　　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。
　　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；
　　3.4.2根据工艺规定的机械中的重要零件；
4 V3 y0 z, y; q% I) z2 [　　3.4.3当检验人员对本披零件发生怀疑时；
　　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；
　　3.4.5当分析废品原因时。
7 U9 E7 D8 O0 E7 B# @7 f　　3.5材料(应单独计费)
7 h. r/ B+ J4 @4 q% ?　　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。
　　3.6机械性能(应单独计费)
　　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。
3 s, E9 O1 o, x. u　　4、各种热处理工序的检验项目及要求
0 N5 @! X" W* u' E( {+ e7 w0 ~　　4.1退火、正火
　　4.1.1硬度检验
) r3 T7 Q" K4 e　　按图纸或客户要求进行
- @2 t5 B8 x. l+ F　　4.1.2变形检验
$ P3 q% h- f' g/ C7 }　　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)
& ]6 k) m; h( L# G$ i: Y( X　　4.1.3金相检验
# @$ M) e0 P& U　　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：
1 s5 V# O  P- u: A　　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。
　　纲料尺寸≤60mm的≤2级；＞60㎜≤3级(按GB1298-77第二级别图评定)。
" I. l) f7 R9 g# a, W　　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)。
; q7 V- ^, N8 _4 V　　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)。
　　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。
( D6 X( b& X  [! |" |" Q% l5 l　　4.2调质件
8 E" c9 @% f: L, y　　4.2.1硬度检验
7 C3 c4 E" o% C/ h, f, C# L　　应符合图纸或客户要求
( f2 Q+ C4 Q1 E) u! @, {) M　　4.2.2变形检验
　　零件的变形量应小于其加工余量(直径或厚度)的1/3-1/2。
　　4.2.3金相检验
; T* E8 u4 y! ]9 Z: e5 m　　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。
( e& Y4 X7 G# M3 u) I　　4.3淬火件
　　4.3.1零件淬火前的检查
) b+ _, [3 X' ~" N, y　　a)是否符合工艺路线及工艺规程的要求；
" T/ x, Z5 `& A! @( \" e3 \6 X　　b)有无缺陷(变形、裂纹、碰伤等)；
. t# q. m: B  W5 L. ]　　c)钢材是否符图；
　　d)客户是否有其他要求。
　　4.3.2硬度检验
　　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；
- U% d( [- Y& o8 ^. C　　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；
0 a3 l$ t  ?9 R$ Q9 q6 \　　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
　　A)平板类零件的不平度变形量不应超过其留磨量的2/3；
　　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
　　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。
& @* k4 l8 C( g2 D7 L: W　　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。
+ \# {9 ~/ M& O　　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)。
　　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。
8 [# I( j! [4 X1 F　　d)零件淬火、回火后
　　，其表面脱碳层应小于加工余量的(单面)1/3。
& l( K4 H+ C. I& j  U" b$ D　　4.3.5外观检验
　　a)零件淬火、回火后不应有裂纹、碰伤等；
! ^% a& G" G- r  k　　b)淬火、回火后零件表面应清理干净，以防生锈(视需要)。
% Y' ^; ~0 E. R8 ~9 S　　4.4渗碳件
　　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。
　　4.4.2渗碳层深度(按产品图纸规定)
8 j, `# c6 N7 ~+ D1 p　　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%。
/ ?2 [  R, A) M  A6 i" v　　测量方法：
　　合金钢：从试样表面测至心部组织处
　　碳素钢：从试样表面测至过渡区1/2处
: @! r' G, H* ?" X+ L  F; A* C% 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。
　　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)
　　4.5.1渗氮前热处理
/ H( Q" C1 `; V6 T% l) v　　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
5 ?% |1 R* }: d( \, _) c' \　　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。
3 _- j( m# e5 m: \! J　　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。
- g, F$ t2 G' s1 S. s　　4.5.3渗碳层硬度
$ m7 H! |( _9 q　　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
( k  E+ Q0 C* c( Y　　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
　　20CrHV＞500D500
$ Z& Z& o3 i& i; S9 _　　20CrMnTiHV＞600D600
, Z  L4 ^- ?1 }3 @  o2 \2 B  c: S# F9 B　　40CrHV＞500D500
　　38CrMnAlHV＞950表面磨去0.1㎜HV＞850D900
, e& o$ i( P$ \9 x) a$ Z/ [$ ?　　W18Cr4VHV＞950D950
; m# g, Q8 z% Y; E/ ^* J　　球铁60-2HV＞500D500
　　4.5.4渗氮层的脆性
8 [$ y. |; m$ x; U5 Y　　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
% {$ j* H+ B0 @1 z) D　　级别维氏硬度压痕外形说明
8 ^4 ]- d6 V; A! F0 V- }　　1压痕边、角完整无缺
　　2压痕一边碎裂
　　3压痕二边碎裂
　　4压痕三边碎裂
& K7 t- L+ H) k. |1 G; S4 b# Y　　5压痕四边均碎裂，轮廓不清【MechNet】