(正式版)JB∕T 14732-2024 中碳和中碳合金钢滚珠丝杠热处理技术要求

ICS25.200CCSJ36JBHeattreatmentspecificationofballscrewmadeofmedium-carbonsteelandmedium-carbonalloyst2024-07-05发布中华人民共和国工业和信息化部发布IJB/T14732—2024前言 II 12规范性引用文件 13术语和定义 14技术要求 15质量检验用仪器和量具 56安全卫生要求 67能源消耗与环境保护要求 68产品质量报告单 6附录A（资料性）中碳合金钢和中碳钢的CCT曲线 7附录B（资料性）滚珠丝杠感应淬火的硬度分布曲线示意图 8图1滚珠丝杠有效硬化层深度示意图 5图A.1中碳合金钢的CCT曲线 6图A.2中碳钢的CCT曲线 7图B.1滚珠丝杠感应淬火的硬度分布曲线示意图 8表1滚珠丝杠用钢的化学成分 1表2滚珠丝杠用钢的力学性能 2表3酸浸低倍组织评级 2表4调质热处理工艺规范 3表5丝杠径向畸变量 3表6感应淬火工艺规范 4表7滚珠丝杠感应淬火变形量技术要求(未经校直) 5JB/T14732—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由机械工业联合会提出。本文件由全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75）归口。本文件起草单位：山东博特精工股份有限公司、中国机械总院集团北京机电研究所有限公司、山东天瑞重工有限公司、山东大学、山东科技大学。本文件主要起草人：李保民、李俏、董庆信、朱继生、刘宪银、季红丽、李木森、崔洪芝、李永胜。本文件为首次发布。1JB/T14732—2024中碳和中碳合金钢滚珠丝杠热处理技术要求本文件规定了中碳和中碳合金钢滚珠丝杠的技术要求、质量检验用仪器和量具、安全卫生要求、能源消耗与环境保护要求和产品质量报告单的要求。本文件适用于直径50mm以上的中碳合金钢滚珠丝杠和直径50mm及以下中碳钢滚珠丝杠的热处理工艺活动。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T5617钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T7232金属热处理术语GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法GB/T13299钢的游离渗碳体、珠光体和魏氏组织的评定方法GB/T13320钢质模锻件金相组织评级图及评定方法GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求GB/T17358热处理生产电耗计算和测定方法GB/T19944热处理生产燃料消耗计算和测定方法GB/T30822热处理环境保护技术要求GB/T30825热处理温度测量GB/T32541热处理质量控制体系GB/T34882钢铁件的感应淬火与回火JB/T9204钢件感应淬火金相检验3术语和定义GB/T7232界定的术语和定义适用于本文件。2JB/T14732—20244技术要求4.1原材料4.1.1主要化学成分及性能要求4.1.1.1滚珠丝杠用钢采用中碳合金钢和中碳钢，其主要化学成分见表1，CCT曲线参见附录A。4.1.1.2滚珠丝杠用钢交货状态见表2，其力学性能应不小于表2的要求。4.1.1.3滚珠丝杠用原材料应具有钢厂提供的质量保证书，且应按GB/T2975的规定进行抽查复核。表1滚珠丝杠用钢的化学成分CPSNiVNi+Cr钢0.54~0.15~0.75~0.75~0.20~—0.46~0.17~0.50~0.90~—0.15~———钢0.52~0.15~0.60~——表2滚珠丝杠用钢的力学性能Rm/MPaReL/MPaA/%KU2/J4.1.2低倍组织4.1.2.1滚珠丝杠材料低倍组织应按GB/T226方法进行检验。钢材的横截面酸浸低倍组织试片上不应有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点、晶间裂纹等缺陷。4.1.2.2酸浸低倍组织应按GB/T1979评级，其级别应符合表3的要求。表3酸浸低倍组织评级4.1.3显微组织滚珠丝杠用钢的显微组织应符合以下要求：a)晶粒度：应按GB/T6394的方法测定钢的平均晶粒度，合格级别≥5级；b)带状组织和魏氏组织：应按GB/T13299方法检验，带状组织合格级别≤2级，魏氏组织合格级别≤1级；c)非金属夹杂物：钢材非金属夹杂物应按GB/T10561要求检验，A、B、C、D类夹杂物粗系均≤2.0级，细系均≤2.5级。同时，A+C粗系≤2.0级，细系≤3.0级，B+D粗系≤2.0级，细系≤3.0级。3JB/T14732—20244.1.4脱碳层滚珠丝杠用钢的脱碳层应进行检验，并在合同中注明，检验方法采用显微组织法，每边总脱碳层深度（铁素体+过渡层）应不大于钢材直径的1.5%。4.1.5表面质量钢材表面不应有目视可见的裂纹、折叠、结疤以及夹杂等缺陷，如有应清除，清除宽度应不小于深度的5倍。同一截面最大清除深度不应多于1处，允许清除深度为从钢材实际尺寸算起不超过尺寸公差的50%。允许个别细小划痕、压痕、麻点及深度不超过0.2mm和不影响使用的小裂纹存在。4.2热处理工艺及技术要求4.2.1预备热处理工艺及技术要求4.2.1.1滚珠丝杠用中碳合金钢和中碳钢的预备热处理采用调质处理，工艺规范见表4。表4调质热处理工艺规范℃℃4.2.1.2调质采用的热处理设备为Ⅲ类炉，有效加热区温度的均匀性、温度偏差应符合GB/T9452规定，其余应按GB/T32541执行。4.2.1.3热处理炉温度测量传感器、补偿导线及仪表应符合GB/T30825规定。4.2.1.4淬火介质应满足工件淬火要求的冷却速度，须使工件表面尽可能均匀冷却。冷却槽应有足够的容积，并配置有温度调节装置及适当的搅拌装置。4.2.1.5应按GB/T32541定期对淬火介质浓度、冷却性能等进行检测。4.2.1.6淬火水溶液的使用温度应控制在20℃~40℃范围内。4.2.1.7经调质处理的丝杠表面不应有目视可见的裂纹。4.2.1.8经调质处理后的丝杠的表面硬度应达到表4的要求，硬度测量应按GB/T231.1的方法进行。4.2.1.9经调质处理的丝杠显微组织应为回火索氏体，回火索氏体组织评级达到1～3级为合格，应按GB/T13320检验。4.2.1.10调质处理后未经校直的丝杠径向畸变量要求见表5。表5丝杠径向畸变量单位为毫米4JB/T14732—2024>70004.2.2感应淬火及技术要求4.2.2.1滚珠丝杠的感应淬火工艺规范见表6。表6感应淬火工艺规范4.2.2.2感应加热设备应符合GB/T34882的规定。感应淬火、回火设备应实现对滚珠丝杠热处理工艺参数（包括：加热温度、冷却介质温度等）的精确控制，设备应具备以下条件：a)淬火设备应具有淬火时的温度测量装置，显示淬火温度；b)能够实现淬火温度和电源闭式循环；c)可预先设定和精确控制淬火液温度、流量大小及设备冷却水的温度；d)回火设备温度均匀性应不大于±10℃。温度指示器的系统准确度应不大于±2.2℃。4.2.2.3冷却介质应满足工件淬火要求的冷却速度并配备必要的加热和冷却装置，冷却液温度应控制在20℃~40℃。淬火介质不应含有其他有害杂质，介质的浓度应满足工件的淬火要求，并定期进行浓度和冷却性能等检测。感应淬火介质的浓度波动应控制在设定浓度±1%范围，淬火介质的压力应控制在设定压力±0.05MPa。4.2.2.4感应淬火后滚珠丝杠需满足以下要求：a)表面不应有淬火裂纹（必要时可用荧光探伤或渗透着色法检查表面裂纹）、锈蚀和影响使用性能的伤痕等缺陷；b)表面硬度应满足技术要求，保证硬度的均匀性。单件硬度偏差允许值应不大于3HRC，同批硬度偏差允许值应不大于4HRC。硬度的测量方法应按照GB/T230.1执行；c)滚珠丝杠表面感应加热淬火+回火后的显微组织应为回火马氏体，回火马氏体组织级别达到3~6级为合格，应按JB/T9204方法评定；d)滚珠丝杠表面感应淬火的有效硬化层深度(单面)为其所用钢球的半径加1mm，见图1所示。有效硬化层深度的测定方法应按GB/T5617执行；5JB/T14732—2024图1滚珠丝杠有效硬化层深度示意图e)滚珠丝杠有效硬化层深度到心部硬度的距离（淬硬层的过渡区）应不大于1.5mm，滚珠丝杠感应淬火的硬度分布曲线参见附录B；f)工件的畸变应不影响其后的机械加工及使用，具体的畸变量要求见表7。表7滚珠丝杠感应淬火变形量技术要求(未经校直)单位为毫米>70004.2.3去应力退火4.2.3.1滚珠丝杠粗车后应进行去应力退火，中碳合金钢退火温度设定值应低于调质处理高温回火温度50℃,中碳钢退火温度设定值应低于调质处理高温回火温度20℃,时间应不少于4h，空冷。4.2.3.2滚珠丝杠淬回火粗磨后应进行去应力退火，温度设定值应至少低于回火温度20℃,温度偏差应不大于±10℃,时间应不少于8h，空冷。4.2.3.3去应力退火设备应满足滚珠丝杠的退火温度要求，能够实现温度的均匀控制。炉温均匀性应不大于±10℃。5质量检验用仪器和量具所使用的各种仪器和量具应由计量部门进行周期校准，有校准证书，并在有效期内使用。6JB/T14732—20246安全卫生要求滚珠丝杠的热处理过程的安全卫生要求应按照GB15735的规定执行。7能源消耗与环境保护要求滚珠丝杠热处理过程的能源消耗应符合GB/T19944、GB/T17358的规定，对环境的影响应符合GB/T30822的规定。8产品质量报告单根据要求可按每批或每炉开具报告单，报告单应包括下列内容：a)工件的名称和图号；b)工件材料牌号；c)单件重量及数量；d)质量检验结果；e)操作者姓名或代号；f)质量检验员姓名或代号；g)报告日期。A7JB/T14732—2024（资料性）中碳合金钢和中碳钢的CCT曲线A.1中碳合