热处理检验方法和规范 下载本文

2.1.8.3限时装置:感应加热电源或淬火机床应根据需要装有控制加热、延迟、冷却时间的限时装置(包括定时器、时间继电器等全部器件)其综合精度要求如下表14: 时间范围 ≤1S 1—6S >60S 2.2 淬火槽要求:

2.2.1 淬火槽的设置应满足技术文件条件对工件淬火转移时间的规定。 2.2.2淬火槽的容积要适应连续淬火和工件在槽中移动的需求。

2.2.3淬火过程中,油温一般保持在10——80℃,水温一般保持在10——40℃。

2.2.4 淬火槽一般应有循环搅拌和冷却装置,可选用循环泵、机械搅拌或喷射对流装置。必要时,淬火槽可配备加热装置。

2.2.5 淬火槽应装有分辨力不大于5℃的测温。 2.3 仪表要求:

2.3.1 现场使用的控温和记录仪表等级应符合表7要求,检定周期按表9执行。

2.3.2 现场系统校验用的标准电位差计精度应不低于0.05级,分辨力不低于1Uv,检定周期为6个月。

2.3.3 现场常用的热电偶技术要求,见下表15:

名称 标准铂铑10-铂 检测镍铬-镍硅热电偶 铂铑10-铂 分度号 S K S 等级 Ⅱ等标准 Ⅰ Ⅰ 使用温度 300—1300℃ 0—400℃ 400—1100℃ 0—1100℃ 1100—1600℃ Ⅱ 铂铑30-铂铑6 镍铬-镍硅 铜-康铜 镍铬-康铜 备注 B K T E Ⅱ Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ 0—600℃ 600—1600℃ 600—1700℃ 800—1700℃ 0—400℃ 400—1000℃ -40—+350℃ -200—+40℃ -40—+800℃ -40—+900℃ 允许温度 ±0.9℃ ±1.6℃ ±0.47%t ±1℃ ±(1+(t-1100)×0.003) ±1.5℃ ±0.25%t ±0.25%t ±0.5%t ±3.0 ±0.75%t ±1.0 ±1.0或1.5%t ±1.5—0.4%t ±2.5或0.75%t 6月 6月 6月 6月 12月 检定周期 12月 3月 综合精度 ≤0.1S ≤0.15S ≤0.8S 1、 t为测量温度,℃ 2、允许按实际需要缩短检定周期。 Page 13 of 18

2.3.4 其它仪表,如流量计、碳势控制仪等应在检定有效期内使用。 2、 热处理工艺材料要求:

常用的热处理工艺材料包括淬火介质、热处理用盐、化学热处理渗剂等,是影响热处理质量的另一重要因素,为此,选购前应有工艺材料质量保证单或合格证,同时,重要工艺材料推荐使用前按相关标准复检,其具体技术要求与推荐复检项目见下表16: 材料名称 甲醇 乙醇 灯用1号煤油 氨气 普通淬火油 技术要求 纯度≥99.5%,水<0.3% 纯度≥90%,水<0.5% 主要含石蜡烃、烷烃及芳香烃的混合物,芳香烃10——20%,硫≤0.04% 纯度≥95%,水和油杂质≤5%,干燥后水<1% 标准 GB683 GB678 GB253 特点 推荐复检项目 弱的渗碳气氛, 常用作稀释气体 无色透明易挥发液体 色度(重Cr酸钾溶液)1号 无色气体,有强烈的刺激气味 GB536 运动粘度,闪点,酸度,水分,腐蚀(T—3铜片),冷却特性 纯度,PH值,硫酸根,硝酸根,水 纯度,PH值,硫酸根,硝酸根,水 40℃运动粘度(15.3-35.2)JB/T6955 ×10-6m/s,闪点(开口)不低于160℃,水≤0.05%,腐蚀(T—3铜片)合格,冷却特性 氯化钠≥98.5%,硫酸盐≤0.10%,铁≤0.01%,水不溶物≤0.05%, 水≤0.25% 氯化钾≥96.0%,硫酸盐≤0.10%,铁≤0.01%,水不溶物≤0.05%, 水≤0.25% JB/T9202 白色结晶粉末 氯化钠 氯化钾 JB/T9202 白色结晶粉末 3、 热处理过程要求 4.1 原材料要求:

原材料的冶金质量对热处理质量影响很大,如钢中非金属夹杂物、白点、带状组织、严重的碳化物偏析、发裂等,不仅在热处理时易形成畸变开裂、硬度不足、软点等,而且对使用性能及使用寿命影响也很大;在材料管理上操作不规范(未作材料标识、使用前未作火花鉴别等),造成混料、错料或非法材料代用等也是产生热处理不合格的主要原因,为此,必须做到要求如下:

(1) 应向供货单位要求提供原材料质保书(包括生产厂家、牌号、规格、供货状态等)。 (2) 若需要材料代用,必须向我司产品开发部办理材料代用手续。

(3) 加强原材料管理,必须对原材料分类标识,防止混料,推荐使用前作火花鉴别等。

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4.2 工艺参数控制:

严格按确定的《热处理作业检验指导书(或热处理工艺卡)》中具体工艺参数,包括热处理设备、装炉方式、装炉量、加热升温方式、加热温度、保温时间、冷却方式、冷却介质、冷却介质温度、渗剂种类、渗剂流量、感应加热温度、限时加热时间及电参数(阳极电压、阳极电流、槽路电压等);且按质量检验项目、标准与规范要求进行过程控制。 4.3 热处理常见缺陷与返修方法:

4.3.1渗碳(或碳氮共渗)件常见缺陷与返修方法,见下表17: 缺陷形式 表层粗大块状或网状碳化物 表层大量残留奥氏体 表面脱碳 表面非马氏体组织 反常组织 返修方法 1. 在降低碳势气氛下延长保温时间,重新淬火 2. 在高温加热扩散后再淬火 1. 冷处理 2. 高温回火后,重新加热淬火 3. 采用合适的加热温度,重新淬火 1. 在活性合适的介质中补渗 2. 喷丸处理(适用于脱碳层≤0.02mm时) 提高淬火温度或适当延长淬火加热温度时间,使奥氏体均匀化,并采用较快的淬火冷却速度 提高淬火温度或适当延长淬火加热温度时间,使奥氏体均匀化,并采用较快的淬火冷却速度 补渗 1. 表面碳浓度低者可补渗 2. 残奥多者可采用高温回火或淬火后补一次冷处理清除残留奥氏体 3. 表面有托氏体者可重新加热淬火 报废 提高加热淬火温度和采用冷却能力较强的淬火介质 重新加热淬火,加快冷却速度,或在黑色组织深度<0.02mm,采用喷丸强化 心部铁素体过多 按正常工艺重新加热淬火 渗层深度不够 表面硬度低 渗层深度不均匀 降低使用或报废 表面腐蚀和氧化 报废 开裂 屈氏体网 黑色组织 粗大碳氮化合物 严格控制碳势和氮势,特别共渗初期,必须严格控制氮的加入量 备注:所有需要返修的次数不允许大于2次 4.3.2 渗氮件常见缺陷和返修方法,见下表18: 缺陷类型 表面氧化色 渗氮件变形超差 渗层出现网状或脉状氮化物 渗氮层硬度低 渗层太浅 渗氮层脆性大 返修方法 1.低压喷细砂消除氧化色;2.于500—520℃再进行2—5小时氮化,炉冷时继续通氨200℃以下出炉 进行校直,再进行低温去应力处理 520—560℃进行扩散处理 进行一次补充氮化,工艺为:510℃,10小时,氨分解率20-30% 严格按两段渗氮的第二段工艺进行一次氮化 进行一次退氮处理,工艺为:500—520℃,3—5小时,氨分Page 15 of 18

解率≥80% 化合物层不致密,耐蚀性差,表面清理干净,再进行一次氮化 备注:所有需要返修的次数仅允许1次。 4.3.3 感应淬火缺陷与返修方法,见下表19: 缺陷名称 表面硬度过高或过低 表面硬度不均匀 硬化层深度过浅 淬火开裂 畸变 4.3.4 返修前必须退火的要求:

若因质量问题而返修的零件,对渗碳淬火后的零件、感应淬火后的零件以及中碳钢或中碳合金钢淬火+低温回火的零件,返修前必须退火处理。 4.4 淬火后回火时间间隔要求与回火脆性防止: 4.4.1 4.4.2

所有零件为了防止淬火过程中的应力造成开裂,必须在淬火后8小时内进行回火。 淬火钢回火时,随着回火温度升高,其冲击韧性总的趋势是增大。但有一些钢在一

返修方法 调整感应淬火工艺及感应器与零件间隙精度,经试件感应淬火,检验合格后再继续生产。 定温度范围回火后,冲击韧性反而比在较低温度回火后显著下降。这种在回火过程中发生的脆性现象,称为回火脆性。常见的回火脆性可分为低温回火脆性和高温回火脆性。 4.4.2.1 低温回火脆性:

所有淬火钢(包括碳钢、合金钢)在200—400度回火后出现的脆性,通常称为低温回火脆性,或称为第一类回火脆性。因其与冷却速度无关,应尽量避免在该区温度范围内回火,或采用等温淬火代替来防止。 4.4.2.2 高温回火脆性:

以含有Cr、Ni、Mn、Si等元素为主的合金钢在450——650度回火后出现的脆性,通常称为高温回火脆性,或称为第二类回火脆性。因其与冷却速度无关,应采用快速冷却(油冷或水冷)来防止。 4.5紧固件“允许脱碳层深度”与去氢处理规定: 4.5.1 依据GB3098.1标准,紧固件性能等级与“允许脱碳层深度”对应关系如下: 性能等级 8.8 9.8 10.9 0.67H1 12.9 0.75H1 螺纹未脱碳层的最小高度,E 0.50H1 螺纹全脱碳层的最大深度,G 0.015mm Page 16 of 18