汽车用结构钢及零件热处理质量及检验标准应用

1、汽车用结构钢及零件热处理质量及检验标标 准准 应应 用用2009、9与国际接轨，支撑产品开发。与国际接轨，支撑产品开发。支撑公司资源平台的建立。支撑公司资源平台的建立。 大众大众“VW-TL“VW-TL标准标准” 克莱斯勒克莱斯勒“MS“MS标准标准” 马自达马自达“MES“MES标准标准” 丰田丰田“TSG“TSG标准标准”1、引言、引言汽车金属材料标准系统汽车金属材料标准系统汽汽 车车 用用 结结 构构 钢钢 标标 准准汽车零部件热处理质量控制标准汽车零部件热处理质量控制标准汽汽 车车 用用 钢钢 板板 材材 料料 标标 准准汽汽 车车 用用 铸铸 铁铁 及及 铸铸 钢钢 标标 准准汽车用

2、有色汽车用有色 金金 属属 材材 料料 标标 准准汽 车 用 结 构 钢 标 准 汽车用结构钢导则 碳素结构钢技术条件 调质钢技术条件 渗碳钢技术条件 冷锻钢技术条件 非调质钢技术条件 弹簧钢技术条件 易切钢技术条件 气阀钢技术条件 汽车用无缝钢管技术条件 汽车用有缝钢管技术条件 汽车用结构钢导则 碳素结构钢技术条件 碳素结构钢技术条件 普通碳素结构钢碳素结构钢技术条件 优质碳素结构钢 冷锻钢技术条件冷锻钢技术条件 合金钢冷锻钢技术条件 优质碳素钢 渗碳钢技术条件渗碳钢技术条件 Cr 系列渗碳钢技术条件 Mn-Cr系列渗碳钢技术条件 Cr-Mn-Ti系列渗碳钢技术条件 Cr-Mo系列渗碳钢技术

3、条件 Cr-Ni-Mo系列 弹簧钢技术条件弹簧钢技术条件 50CrMnVA弹簧钢技术条件 普通弹簧钢 渗碳钢技术条件渗碳钢技术条件 Cr-Mo系列系列牌号J15的硬度范围，HRC20CrMoH283422CrMoH1333922CrMoH23541技术条件：成分、氧含量、低倍组织、淬透性、夹杂物、技术条件：成分、氧含量、低倍组织、淬透性、夹杂物、 晶粒度、带状组织等。晶粒度、带状组织等。 调质钢技术条件调质钢技术条件 普通调质钢调质钢技术条件 保淬透性调质钢调质钢技术条件 易切调质钢。 非调质钢技术条件非调质钢技术条件 铁素体珠光体型非调质钢技术条件 贝氏体型 非调质钢技术条件非调质钢技术条件

4、第第2部分：贝氏体型部分：贝氏体型 （16.2）钢材牌号碳当量16Mn2VB0.630.72FAS22200.680.78FAS22250.740.82FAS22260.770.85FAS22300.630.73FAS22360.850.93技术条件：成分、低倍、晶粒度、夹杂物、碳当量技术条件：成分、低倍、晶粒度、夹杂物、碳当量 汽车用无缝钢管技术条件汽车用无缝钢管技术条件 普通用管 汽车用无缝钢管技术条件 冷轧或冷拔精密管 汽车用无缝钢管技术条件 汽车半轴套管 汽车用无缝钢管技术条件 柴油机用高压管 汽车用有缝钢管技术条件汽车用有缝钢管技术条件 传动轴用电焊管 汽车用有缝钢管技术条件 直缝电

5、焊管 汽车用有缝钢管技术条件 双层卷焊管 易切钢技术条件 气阀钢技术条件汽车的钢、铁零部件的各种工艺性能和使用性能与金相组织有着密切的关系，需要通过物理冶金地方法进行调整。这些性能的提供分为了“是否” 需要在零部件加工过程中进行适当的热处理的两大类。一类是已经在冶金过程中保证的，不需要热处理，相当于材料的性能，如一般的铸铁件、板材件、要求较低的钢质零件等。性能通常使用材料标准来控制。另一类强度要求比较高的零件需要工艺间热处理，通常需要相关的热处理质量标准来控制，而且多数是以企业自身的技术和标准来控制的。工艺类型和标准不多，但零部件的类型较多。热处理零件质量控制标准热处理零件质量控制标准 表面强

6、化零件表面强化零件（A08 M-6) A08 M-6) 汽车零件渗碳淬火技术条件汽车零件渗碳淬火技术条件（A08 M-8) A08 M-8) 汽车零件感应淬火技术条件汽车零件感应淬火技术条件（Q/CAYJ-7) Q/CAYJ-7) 汽车渗氮零件技术条件汽车渗氮零件技术条件 调质类零件调质类零件（A08 M-7) A08 M-7) 汽车零件正火、调质技术条件汽车零件正火、调质技术条件（Q/CAYT-3) Q/CAYT-3) 薄小弹性零件热处理技术条件薄小弹性零件热处理技术条件（Q/CAYJ-8) Q/CAYJ-8) 汽车用高强度螺栓技术条件汽车用高强度螺栓技术条件（Q/CAYJ-31Q/CAYJ

7、-31）汽车钢板弹簧汽车钢板弹簧 金相检验标准金相检验标准一汽集团的主要热处理质量控制标准一汽集团的主要热处理质量控制标准2.1 2.1 汽车零件渗碳淬火技术条件系列标准（汽车零件渗碳淬火技术条件系列标准（A08 M-6.XA08 M-6.X） 工艺特性：工艺特性：渗碳+淬火；零件类型：零件类型：以齿轮为代表、包括轴、轴承、垫片等；性能特性：性能特性：有效硬化层、表面硬度、心部强化、金相组织；使用特性：使用特性：弯曲疲劳、解除疲劳、摩擦磨损性能。 （通常认为对扭曲疲劳的性能贡献不大，层太浅。）2 2、表面强化零件表面强化零件汽车渗碳淬火零件质量与性能标注方法标注方法：DC 550 HV 1 0

8、.500.80 按A08M-6.1 2.1.1 A08M-6.1 有效硬化层深度有效硬化层深度有效硬化层深度门限值序号序号平均含碳量平均含碳量 （C）界限硬度值界限硬度值HV10.300.02563020.250.02560030.200.02555040.150.02550050.100.025450序号有效硬化层深度mm齿轮模数Mn用 例10.100.30垫片、气门帽等耐磨件等20.300.5012轿车传动器齿轮、 轿车同步器齿毂、齿套等30.400.7012轿车传动器齿轮、轻型车同步器齿毂、齿套等40.500.8023轿车主从动锥齿轮、中型车同步器齿毂、齿套等50.601.0034轻型车

9、变速箱齿轮、 轴 及重型车同步器齿毂、齿套等60.801.2045中型车变速箱齿轮、转向零件、差速器齿轮、活塞销等71.001.4057重型车变速箱齿轮、轻型车后桥主、从动锥齿轮等81.201.6079重型车变速箱齿轮、中型车主减速器齿轮等91.501.90911重型车主减速器齿轮等101.702.1011重型车主减速器齿轮等渗碳淬火件有效硬化层深度的应用推荐表渗碳淬火件有效硬化层深度的应用推荐表2.1.2 A08M-6.2 表面硬度表面硬度标注方法：标注方法：表面硬度 5863 HR C 按A08M-6.2 有效硬化层有效硬化层深度深度mm表面硬度表面硬度测定方法测定方法硬度范围硬度范围 0

10、.60HRC58632.1.3 A08M-6.3 心部硬度标注方法：标注方法：心部硬度 320450 HV 30 按A08M-6.3序号序号心部硬度（心部硬度（HVHV3030）适用范围适用范围1 1320320450450齿轮类零件齿轮类零件2 2320320480480齿套、齿座类零件齿套、齿座类零件2.1.4 A08M-6.4 尾部螺纹尾部螺纹技术要求：技术要求：在所要求的控制区域内硬度值小于38HRC，对于需要进行局部退火的零件，硬度过渡区的长度为20mm。还有局部防渗处理。 硬度过渡区不大于硬度控制区图1硬度控制区和硬度过渡区的 图样标注方法图样标注方法 见图所示。R 马氏体加残余奥

11、氏体的控制，实际上是在控制晶粒度。碳化物的控制，实际上是在控制表面碳含量和扩散工艺。2.1.5 A08M-6.4 金相检验金相检验 2.2.1 A08M-8.1 有效硬化层深度标注方法：标注方法： DC 450 HV 5 1.03.0 按A08M-8.1 2.22.2汽车零件感应淬火技术条件汽车零件感应淬火技术条件系列标准（系列标准（A08 M-7.XA08 M-7.X）02004006008001000120014000.40.711.31.61.92.22.52.8max（MPa）min（MPa）s1（MPa）s2（MPa）线性 (max（MPa）)线性 (min（MPa）)有效硬化层深度

12、门限值有效硬化层深度门限值有效硬化层深度分档有效硬化层深度分档组组 别别有效硬化层深度有效硬化层深度10.52.021.03.032.04.043.06.055.08.067.010.0DC，mm试验载荷，试验载荷，kg 界限硬度值，界限硬度值，HV 2.014502.05450注：当有效硬化层深度跨越表注：当有效硬化层深度跨越表2中两个区间时，以下限为主选用维氏硬度负荷。中两个区间时，以下限为主选用维氏硬度负荷。取样和检验部位取样和检验部位结构及淬火区域种类结构及淬火区域种类取样及检验要求取样及检验要求花花 键键 类类以花键根部为基准以花键根部为基准轴轴 杆杆 类类以距离淬火区端头以距离淬火

13、区端头2 2倍倍DCDC以上的部位为准以上的部位为准弧弧 形形以最深处为基准以最深处为基准特殊形状淬火区特殊形状淬火区以工作面为准，按产品图样规定的部位。以工作面为准，按产品图样规定的部位。2.2.2 2.2.2 A08M-8.2 表面硬度标注方法标注方法： 表面硬度5662 HR C 按A08 M-8.2组组 别别硬度范围，硬度范围，HRC适适 用用 范范 围围15662主要适用于表面耐磨的零件主要适用于表面耐磨的零件25258主要适用于承受较大弯扭载荷的零件主要适用于承受较大弯扭载荷的零件序号序号有效硬化层区间有效硬化层区间mm表面硬度表面硬度检验部位检验部位12.00HV1 620765

14、距离表面距离表面0.10mm处处22.00HV5 550665距离表面距离表面0.50mm处处注：当有效硬化层深度跨越两个区域时，检验方法及硬度范围选取以有效硬化层深度下限为准。注：当有效硬化层深度跨越两个区域时，检验方法及硬度范围选取以有效硬化层深度下限为准。硬度要求分档硬度要求分档检验方法检验方法2.2.3 A08M-8.3 金相检验马氏体组织检验，实际上是在控制加热过热、加热不足。2.3 Q-CAYJ-7-2006-汽车渗氮零件金相检验氮化处理表面强化层分为化合物层和渗层两部分。氮化层的检验有金相方法和硬度方法两种。（没有有效硬化层深的概念）标注方法标注方法（2种）渗氮处理 化合物层深度

15、： 0.006-0.020渗氮处理 渗氮层深度： DN 0.10-0.30 硬度法报告数据， DN 300 HV0.3 0.25mm 组别名称深度（mm）适用范围1化合物层深度0.006-0.020一般的耐磨零件（如垫片类、球头碗类和齿毂类）2渗氮层深度（化合物层扩散层）0.10-0.30一般性的弯曲疲劳零件3渗氮层深度（化合物层扩散层）0.30-0.70对弯曲和接触疲劳有特殊要求的零件氮化层深度分档及应用推荐氮化层深度分档及应用推荐氮化层表面硬度氮化层表面硬度渗氮层的表面硬度一般不作规定，如有特殊要求可在图纸中标注，推荐值为600HV0.3。（化合物层太浅，数据稳定性较差。）标注方法 渗氮处

16、理 表面硬度：600 HV0.3Q CAYT-3-薄小弹性零件热处理技术条件薄小弹性零件热处理技术条件 硬度要求：399 HV1-478HV1。 最低回火温度及再回火试验零件的最低回火温度为（44010）。 再回火试验指对零件或样品在规定的最低回火温度条件下，再次进行回火，用以检验成品件在热处理过程中的回火充分性。再回火后，零件或样品的硬度降不得大于20HV1。3、调质处理零件、调质处理零件调质处理零件的强度特点：调质处理零件的强度特点：分为淬火加回火（高温，）和淬火加中温回火（弹性件）两种。强度要求级别较多，根据强度需要选取。调质处理零件的强度特点：调质处理零件的强度特点：与零部件的尺寸结构

17、、材料应用、淬火介质相关，不同的半径部位硬度会有差异。这与淬透能力有关，回火后差异减小。3.1 3.1 汽车零件正火、调质技术条件汽车零件正火、调质技术条件强度级别强度级别 MPaHBWHV30A组组B组组5301561796001792077502232542232567902342692352738602542872562929102693022733089602873232923311000302350308360110032337533138712003504033604161300375435387448135040346341647514504354944485043.1.1 3.

18、1.1 第第1部分部分 强度级别强度级别 汽车正火、调质件强度级别分为汽车正火、调质件强度级别分为A A、B B两组，其中两组，其中A A组为首选级别。组为首选级别。第第1部分部分 强度级别强度级别标注方法：标注方法： 调质 （254287）HBW 按A08 M-7.1检验部位：检验部位：当零件有效直径或壁厚在20 mm以下时，检验以心部为准。当零件有效直径或壁厚为20 mm40 mm之间时，以表面至1/2半径处为准。当零件有效直径大于40 mm时，以距离表面10 mm处为准。渗碳淬火的轴类零件执行该方法3.1.2 A08M-7.2-02 第二部分 金相检验为回火索氏体组织检验，实际上是检淬火马氏体的程度。汽车用高强度螺栓技术条件汽车用高强度螺栓技术条件第第1部分：强度级别、材料及工艺部分：强度级别、材料及工艺 1螺栓级别9.8级10.9级12.9级洛氏硬度（HRC）293633393943布氏硬度（HBW）276332306360360401维氏硬度（HV）281338312367367411螺栓级别9.8级10.9级12.9级推荐钢材ML20MnVBML4