1、新一般机械零件热处理质量检验规程一般机械零件热处理质量检验规程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。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：a) GB1298b) GB1299c) YB9-68d) YB27-77e) 机床零件热处理质量检查规程1964f) 机床专业金相检验图谱g) JB2046-79h)
2、 JB1255-72i) JB2849-79j) 北京齿轮厂 汽车齿轮氰化金相检验标准（Z80054）1978k) 沪机艺（85）第007号2、 热处理质量检验工作的几点规定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。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。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
3、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。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。3.1.2光以标准块校对硬度计，确认后方可进行测试硬度。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
4、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38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、
5、厚薄等作为选择依据，要求换算精度要高、要准确。3.2变形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。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。3.3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.
6、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；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。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。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。4、 各
7、种热处理工序的检验项目及要求4.1退火、正火4.1.1硬度检验 按图纸或客户要求进行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）4.1.3金相检验 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：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；603级（按GB1298-77第二级别图评定）。b) 合工钢退火后的珠光体组织为2-5级（按 GB1299-7
8、7第一级别图评定）。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。4.2调质件4.2.1硬度检验应符合图纸或客户要求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
9、在工艺中注明。大批量零件可据实情抽检。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；b) 有无缺陷（变形、裂纹、碰伤等）；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；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；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
10、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1/24.3.4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。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）。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“125
11、5-72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，其表面脱碳层应小于加工余量的（单面）1/3。4.3.5外观检验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）。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）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-
12、70%。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HRC35度。4.5渗氮件（硬氮化）4.5.1渗氮前热处理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渗氮层深度其测定以金相法为主，辅以硬度法。渗氮层深
13、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。4.5.3渗碳层硬度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20CrHV500D50020CrMnTiHV600D60040CrHV500D50038CrMnAlHV950表面磨去0.1 HV850D900W18Cr4
14、VHV950D950球铁60-2HV500D5004.5.4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5压痕四边均碎裂，轮廓不清表三 不同负荷压痕级别换算负荷压痕级别换算51234410123453023455通常：13级为合格，对于留有磨量的零件，允许磨去加工余量后再测定。4.5.5渗氮层的显微组织检验同炉有代表性的渗氮试样，渗氮层组织不应有网
15、状氮化物和鱼骨状氮化物，渗氮层的扩散层中氮化物形态级别图五级标准中1-3级合格，（按“JB2849-79钢铁零件渗氮层金相检验”评定）。渗氮后不再进行磨加工的工件应检验化合物层厚度，一般不应大于0.03（离子氮化有意获得的单相化合物层不在此限）。4.5.6抗蚀氮化物的抗蚀性检验抗蚀渗氮的零件应检验-相厚度与抗蚀性能。-相厚度是在试样腐蚀后，用显微镜放大100倍进行测量。抗蚀性能检验可将零件或试样浸入610%硫酸铜水溶液中保持12分钟，检验表面有无铜的沉积，如无沉积铜为合格。也可将零件或试样浸入溶有10g赤血盐和20g氯化纳的蒸馏水溶液中1？分钟，零件表面若无兰色印迹即为合格。检验过蚀性的零件，
16、必须立即用水清洗干净。4.6铁素体状态下的碳氮共渗（软氮化）4.6.1零件表面氮碳共渗前应无锈斑、油污、碰伤等，试样应与零件同批材料，具有相同的显微组织和表面光洁度。4.6.2致密性氮碳共渗后应具有均匀致密的化合物层，其致密度在放大500倍下评定应符合渗氮层疏松级别图5级标准中的1-3级为合格（按JB2849-79钢铁零件渗氮层金相检验评定）。4.6.3碳氮共渗的化合物层厚度，显微硬度和氮碳共渗层总深度见表四：材料图纸要求化合物层渗层总深度备注厚度（u）硬度HM10045Dt0.012-48012-254800.2540CrDt0.010-55010-205500.183Cr2W8VDt0.0
17、08-6508-206500.12HT20-40Dt0.006-6508-206500.10QT60-2Dt0.006-6508-206500.10注：a)氮碳共渗层总深度只对有疲劳强度要求的零件进行质量检查；b)显微硬度检验使用负荷为100g或50g。4.6.4变形检验根据图纸和工艺要求进行检查 4.7碳氮共渗件（奥氏体状态下的） 4.7.1共渗层深度的检验按零件图纸进行。 4.7.2共渗层表面硬度检验：应为洛氏硬度HRC58-64 4.7.3共渗层的显微组织检验 应为马氏体、残奥及碳氮化合物，按“汽车碳氮共渗齿轮金相检验标准”评定。a)碳氮化合物：应为A型及B型，两型图片均为7级，1-5级
18、合格。b)马氏体及残奥：按马氏体及残余奥氏体级别图评定，1-5级合格。c)心部组织：以低碳马氏体为主。其中铁素体含量按铁素体级别图评定，1-5级合格。4.7.4 碳氮共渗件的检验取样及检验部位（批量齿轮的共渗件）a) 试样应在齿轮的横段面截取，分析由齿顶到齿根的整个断面；b) 共渗面应沿着齿廓分布，深度以1/2全齿高附近工作面处为准。4.7.5检验方法a) 齿面显微组织应在放大400倍以下进行评定；b) 齿面黑色组织应在淬火状态下，用4%硝酸酒精溶液腐蚀，在400倍下进行评定，其深度应从表面测至黑色组织密集处；c) 共渗层深度的测量应在平衡状态下放大100倍，由表面测至原始组织处。对已淬过火的
19、零件，则需经860重新加热20分钟后转移至640炉中等温15分钟进行处理，再按上述方法测量。4.8高频加热淬火件4.8.1零件进厂时的检验（操作工淬火前检查内容通过）须检查零件是否有氧化皮（未加工出）毛刺、碰伤，径向跳动应符图，表面应清洁，光洁度一般应4级。淬火前须进行必要的预先热处理。4.8.2硬度检验 硬度应符合图纸技术要求。在三处以上的不同部位测量硬度取平均值，一般硬度值不均匀度不应大于HRC5度。零件淬火后硬度规定值的上限。淬硬层深应测至含50%马氏体的区域处。4.8.3轴类零件淬硬层的检验a) 局部高频淬火的轴、淬硬长度允许有一定的偏差，但不得影响其他有硬度或有加工要求的部位；b)
20、阶梯轴高频淬火后，允许在阶梯处有未淬硬区；c) 淬火部位带槽和孔时，允许距槽或孔边8mm处不淬硬区；d) 淬火部位带槽的轴，在槽内两端应有2-3mm的倒角，若不允许倒角时，其两端须允许有8mm软带；e) 带有退刀槽的轴淬火时，距退刀槽处允许有5mm的软带；f) 花键轴在淬火时，其槽底硬度允许较槽顶部硬度低HRC5度，外径定位花键轴槽底淬硬层深0.5mm,内径定位花键轴槽底淬硬层深应1.0mm；g) 长轴如一次不能淬火，则交接处允许有8-10mm的软带（软带部位应与客户协商确定）。4.8.4平板及槽类零件淬硬层的检验a) 槽底要求淬硬的零件 槽深度在10mm时，在槽两侧尖角处允许有8mm，深度为
21、5mm的淬硬区；槽深度10mm时，允许距槽底5mm不淬硬，尖角处允许淬硬层较深。b) 法兰盘及阶梯轴端面须淬硬时，允许比相邻轴颈大5mm的圆周范围不淬硬区。淬硬层允许深一些，可达5mm（重载的转动轴除外）。c) 若零件直角两面均须淬火时 ，允许在一个表面处有8mm的和回火软带，或允许其中一面距相交边缘5mm范围不淬硬。（外平面交）d) 小型结合子齿部淬火时，为防止齿底应力集中，允许齿底淬硬。e) 零件平面如有细长槽，且槽宽8mm,则此细长面允许不淬硬。f) 两面交平面均须高频淬火时，其交角处允许有8mm的不淬硬区，且交角处应有退刀槽或圆角。（内平面交）g) 零件端面有孔时，其孔的边缘距淬硬表面
22、应在6mm以上，或为了防止淬硬开裂，允许有孔部位一定范围内不淬硬。4.8.6套筒类零件淬硬层的检验a) 较高套筒类零件内孔须高频淬火时，当其淬硬部分距两端面高度H200mm,套同孔中间允许有段不淬硬,或允许有10mm的软带(软带部位应与客户协商确定).b) 套同内径200mm的内表面要求淬硬时(且高度H350mm)允许有宽度8mm的纵向软带，或允许有8mm的不淬硬.若内部有槽时,允许槽部不淬硬(感应圈引伸臂处对准槽部).c) 套同厚度10mm者,不能同时要求内外表面都进行表面淬火。4.8.6齿轮类淬硬度的检验a) 模数4的非渗碳齿轮,为避免根框应力集中,最好沿轮廓硬化,如受设备限制,端面齿底要
23、求有0.5mm淬硬层或允许全齿淬硬, 齿中间剖面允许齿底不淬硬,但淬硬层应在齿的节园以下.b) 模数在4.5-6的齿轮,采用同时加热淬火时,在齿根部允许有1/3齿高不淬火.受重载,冲击负荷模数4-6的齿轮应采用超音频或中频淬火。c) 双联或三联齿轮其两联间距离在8mm、16mm时，允许其中较小的齿轮淬硬层稍带斜度。d) 同时加热淬火的齿轮，其齿宽中部剖面淬硬层深度允许端面淬硬层深度的2/3。e) 内齿轮模数6mm时，允许其淬硬层稍带斜角。f) 模数6的齿轮，如采用单齿同时加热淬火，允许齿根部分有1/3齿高处不淬硬。采用单齿连续淬火允许齿根部分有1/4齿高不淬硬。 4.8.7金相检验a) 模数4
24、的齿轮，高频淬火后马氏体应为5-7及（按“机床专业金相检验标准图谱”结构钢感应淬火马氏体级别评定）。模数4的齿轮，以及硬化层要求较深或由于工艺要求加热时间较长的零件（如平面淬火，离合器、齿轮沟槽等的淬火）马氏体等级允许4-7级。b) 连续淬火件，马氏体等级应为4-7级。c) 合工钢感应淬火件按JB2406-79的第九级别图评定，马氏体4级为合格。碳工钢感应淬火件按JB2406-79的第十级别图评定，马氏体4.5级为合格。4.8.8淬火变形的检验a) 齿形变形模数4的齿轮，齿厚40mm的，齿形允许变形为0.01mm；模数4的齿轮，齿形变形允许为0.015mm。b) 花键孔变形模数2者，允许缩小0
25、.03mm。当壁厚与全齿高之比2者，允许缩小0.05mm。c) 轴类与板类零件的变形轴杆类零件径向跳动变形小于直径留磨量的1/2，板类零件不平度变形应小于留磨量的（单面的）2/3。d) 超音频、中音频淬火可参照此标准或另行规定。4.9火焰加热淬火件4.9.1零件淬火前的检查淬火前须检查零件是否有氧化皮、毛刺、碰伤等，工件表面应清洁。4.9.2 硬度检验a) 在三处以上的不同部位测量硬度，取其平均值，一般硬度值不均匀度应HRC8度；b) 零件淬火后其硬度值应规定值的上限；c) 一般火焰淬火件不允许有回火软带产生，但对特殊件允许有部分回火软带的，其宽度应12mm。4.9.3淬硬层检验 一般淬火硬层
26、深度不应小于1.5mm，模数8时，齿部淬硬的高度应为模数的1.7倍；模数小于8时，应有2/3齿高淬硬。4.9.4金相检验 一般火焰淬火件不做金相检验，如需要做时，要在工艺文件中注明。成批生产的零件可酌情定期抽检。4.9.5变形及其他a) 零件淬火后变形应小于工艺规定；b) 局部火焰淬火的轴类零件，淬火长度允许偏差为正负5mm，大件允许偏差为正负8mm；c) 淬火后零件表面不应有烧熔、氧化及裂纹等。4.10 发兰件（发黑件）4.10.1氧化膜的色泽发兰后色泽应均匀，不允许有斑点及未覆盖氧化膜的部分。同一零件由于表面光洁度不同，或有局部淬火或焊接部位的零件，允许有色泽差异。碳钢、低合金钢零件发兰后
27、，应有均匀的黑色氧化膜。铸件及含硅合金钢零件，发兰后允许为宗黄色或褐色。4.10.2氧化膜的强度氧化膜与主体的结合强度，以干布用力摩擦，不应呈现金属光泽（也可根据工艺规定，采用流砂冲击法检验）。4.10.3氧化膜的致密性在零件发兰皂化后，涂油前以3%硫酸铜水溶液侵蚀30秒钟，零件表面不允许有镀铜出现。但尖边、棱角和焊缝部位允许有少量镀铜斑点出现。4.10.4氧化膜的抗蚀性以3%食盐水溶液侵蚀3个小时，不应生锈。4.10.5零件的光洁度及其他 发兰件的光洁度应在4级以上，零件在涂油前不应有冲洗不良现象。发兰冲洗后，滴1-2滴酚酞酒精溶液于工件上，如酚酞酒精溶液呈粉红色，说明清洗不干净。4.11铸
28、铁件时效的质量检验4.11.1铸件时效前后应检验硬度，必须符合技术要求。4.11.2检验员应经常检验铸件时效工艺执行情况。要根据升温、保温和冷却曲线等是否符合工艺要求，以及铸件时效后的硬度高低来判断时效质量是否合格。4.12普通圆柱螺旋弹簧的质量检验4.12.1用碳素弹簧钢丝和硬状态的青铜线冷卷的弹簧均需进行回火处理，其硬度不予考虑。用淬火冷硬青铜线卷的弹簧应进行时效处理。4.12.2经淬火、回火处理的冷卷弹簧，淬火次数不得超过三次，回火次数不限，其硬度值在HRC44-52范围内。用铍青铜冷卷的弹簧须经淬火时效处理，淬火不得超过三次，时效次数不限。4.12.3经淬火、回火处理的冷卷弹簧，显微组
29、织为回火屈氏体，允许 有少量索氏体和未溶碳化物。经等温淬火的弹簧显微组织应为下贝氏体。4.12.4经淬火、回火处理的冷卷弹簧，单边脱碳层（铁素体+过度层）的深度，允许比原材料标准规定的脱碳层深度再增加材料直径的0.25%。4.12.5经淬火、回火处理的热卷弹簧，其硬度值在HRC40-50范围内。4.12.6经淬火、回火处理的热卷弹簧，单边脱碳层允许比原材料标准规定的脱涂碳层深度再增加材料直径的0.5%。4.12.7弹簧的永久变形的检验将弹簧成品压缩（拉伸、扭转）五次到工作极限负荷下的高度（长度或工作极限扭转角度j）Hj ,测量第四次和第五次的高度Hj（或长度、角度）其值不变，则认为没有永久变形
30、。4.12.8弹簧成品的负荷及尺寸公差，表面形状和位置公差的检验，应在检验永久变形后进行，但负荷及尺寸公差永久变形前也应合格。其检验方法按有关规定进行。4.12.9簧的疲劳试验、冲击试验、模拟试验等应按图纸规定进行。4.12.10弹簧表面质量用目测或5倍放大镜进行试验。5.抽查率一般大批或成批生产时，其抽查百分比可按表五规定进行，如客户有要求则经协商后按客户要求进行。表五：大批量生产或成批生产的热处理检验零件抽查率零件类型抽查率（%）硬度外观变形弹性主轴、主要轴类零件100100100-齿轮、主要轴类零件101005-一般轴、杆、套筒及螺钉、螺母类101005-弹簧、垫卷、卡环类510055冷卷弹簧-100105淬火弹簧检试样1005010摩擦片5100100-重要的卡量具100100100
