一般机械零件热处理质量检验规程

1、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） JB1255-72i）

2、 JB2849-79j）北京齿轮厂汽车齿轮蒙化金相检验标准（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记备查。必要

3、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

4、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。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。当使用锤刀检验零件硬度时， 必须注意锂痕的位置，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

5、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。33.2.4 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

6、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；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

7、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W 60mm勺W2级；60mmW3级（按GB

8、1298-77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GB1299-77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W 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

9、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n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 mm） 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7的尺寸范围允许有一定的偏差，应

10、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1/24.3.4 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w3.5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

11、）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滚铭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 mm,钢球直径）25.4 mm,在硬度合 格的情况下，距表面3项的心部屈氏体不予控制。d）零件淬火、回火后，具表面脱碳层应小于加工余量的（单面）1/394.3.5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频, 表面光洁度应在5级光度以上，有吊装小孔，对于批

12、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50-70%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HRC3C6,高合渗碳钢HR35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，具基体组织为均匀的索氏体。机加工的

13、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38CrMnA阚测至高于心部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?0.2项的可用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

14、梯度要求图纸标准硬度要求20CrHV> 500D50020CrMnTiHV> 600D60040CrHV> 500D50038CrMnAlHV> 950表面磨去0.1 mmHV> 850D900W18Cr4VHV> 950D950球铁60-2HV> 500D500114.5.4 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

15、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 1 o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 mm （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

16、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麻酸铜水溶液中保持1 2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氯化纳的蒸储水溶 液中1 一 ?分钟，零件表面若无兰色印迹即为合格。检验过 蚀性的零件，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

17、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HM10045Dt0.012-48012-25>480>0.2540CrDt0.010-55010-20>550>0.183Cr2W8VDt0.008-6508-20>650>0.12HT20-40Dt0.006-6508-20>650>0.10QT60-2Dt0.006-6508-20>650>0.10注：a）氮碳共渗层总深度只对有疲劳强度要求的零

18、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 HRC58-644.7.3 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 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

19、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%肖酸酒精溶液腐蚀，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。对已淬过火的零件，则需经860c重新加热20 分钟后转移至640c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

20、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A 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 HRC暖。零件淬火后硬度A规 定值的上限。淬硬层深应测至含 50啕氏体的区域处。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）阶梯轴高频淬火后，允许在阶梯处有未淬硬区；c）淬火部位带梢和孔时，允许距梢或孔边w 8mmfc不淬硬区；d）淬火部位带梢的轴，在梢内两端应有2-3mm的倒角，若不允许倒角

21、时，其两端须允许有w 8mnC带；e）带有退刀梢的轴淬火时，距退刀梢处允许有w 5mmi勺软带；f）花键轴在淬火时，其梢底硬度允许较梢顶部硬度低HRC暖，外径定位花键轴梢底淬硬层深0.5mm,内径定位花键轴梢底淬硬层深应n 1.0mmg）长轴如一次不能淬火，则交接处允许有 8-10mmfi勺软带（软带 部位应与客户协商确定）。4.8.4 平板及梢类零件淬硬层的检验a）梢底要求淬硬的零件梢深度在w 10mm寸，在梢两侧尖角处允许有w 8mm深度为5mm 的淬硬区；梢深度n 10mnfl寸，允许距梢底5mmpF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勺圆

22、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勺和 回火软带，或允许其中一面距相交边缘5mms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）零件平面如有细长梢，且梢宽n 8mm则此细长面允许不淬硬。f）两面交平面均须高频淬火时，具交角处允许有w 8mm的不淬 硬区，且交角处应有退刀梢或圆角。（内平面交）g）零件端面有孔时，其孔的边缘距淬硬表面应在 6mmz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

23、，当其淬硬部分距两端面 高度HA 200mm套同孔中间允许有段不淬硬，或允许有w10mmi勺软带（软带部位应与客户协商确定）.b）套同内径>200mm勺内表面要求淬硬时（且高度H<350mm）t许 有宽度w 8mm勺纵向软带，或允许有w 8mm勺不淬硬.若内部 有梢时，允许梢部不淬硬（感应圈引伸臂处对准梢部）.c）套同厚度w 10mm者，不能同时要求内外表面都进行表面淬 火。4.8.7 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，端面齿底要求有n 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

24、 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n 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n端 面淬硬层深度的2/3。e）内齿轮模数w 6mm寸，允许其淬硬层稍带斜角。f）模数n 6的齿轮，如采用单齿同时加热淬火，允许齿根部分 有w 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。4.8.8 金相检验a）模数<4的齿轮，高频淬火后马氏体应为5-7

25、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A4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、齿轮沟梢等的淬火） 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W 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W4.5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40mml勺，齿形允许变形为0.01mnr）模数A4的齿轮，齿形变形允许为 0.015mmb）花键孔变形模数4的齿轮，当壁厚与全齿高之比2者，允

26、许缩小0.03mm当壁厚与全齿高之比2者，允许缩小0.05mmc）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w HRC枝;b）零件淬火后其硬度值应n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，具宽度应w 12mm1.1.3 淬硬层检验一般淬

27、火硬层深度不应小于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。1.1.4 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。1.1.5 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8mmc）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

28、发兰后，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一一皂化后，涂油前以3脸酸铜水溶液侵蚀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阳盐水溶液侵蚀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滴酚醐酒精溶液于工件上，如酚醐酒 精溶液呈粉红色，说明清洗不干净。4.11 铸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