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) GB1298
b) GB1299
c) YB9-68
d) YB27-77
e) 《机床零件热处理质量检查规程》1964
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
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
3.2变形
非标准的被测螺纹由用户提供专用检测工具。
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）
3.5
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、各种热处理工序的检验项目及要求
4.1退火、正火
按图纸或客户要求进行
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）
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；＞60㎜≤3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GB1299-77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≤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
应符合图纸或客户要求
零件的变形量应小于其加工余量（直径或厚度）的1/3-1/2。
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
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。
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）。
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
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“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
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
表三不同负荷压痕级别换算
通常：1—3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。
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）。
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6—10%硫酸铜水溶液中保持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，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）
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）。
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。
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）
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。
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
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。
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。
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）。
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。
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H≥200mm,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H<350mm)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。
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
≥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。
a) 模数<4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。
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<4的齿轮，当壁厚与全齿高之比>2者，允许缩小0.03mm。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
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。
一般淬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。
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。
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）
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，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。
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）。
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。
以3%食盐水溶液侵蚀3个小时，不应生锈。
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铸铁件时效的质量检验
4.12普通圆柱螺旋弹簧的质量检验
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φj）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。
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