1、预载荷/N总载荷/N保荷时间/S布氏硬度P：D：钢球压头直径/mm140450HB（要求P30D2）10mm钢球无2942110155mm钢球73552.5mm钢球18394140HB（要求P10D2）98072452613洛氏硬度7085HBA120金刚石圆锥体985881030100HRB1.588mm钢球9802067HBC1471表面洛氏硬度70-94HR15N29.4147.142-86HR30N294.220-78HR45N441.3常规维氏硬度总载荷14-1000HV136金刚石四方角锥体P分为：5、10、20、30、50、100/kg小负荷维氏硬度P：总载荷分为：0.2、0.3
2、、0.5、1、2、2.5、3 /kg显微维氏硬度0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1/kg3.2测量硬化层深度不同的零件表面硬度时，硬度试验方法与试验力的一般选择，见表2：有效硬化层深度表面硬度测量方法采用标准实验力，N0.1GB4342、GB50309.8070.1-0.2GB4340、GB50309.807-49.030.2-0.4GB434049.03-98.07GB1818（15N或30N标尺）147.1或294.20.40.698.07294.2GB230（A标尺）588.40.60.8GB230（A或C标尺）588.4或1471.00.8GB230（C标尺）14
3、71.0备注1、零件图纸硬度标注与实际硬度试验方法相对应2、硬度测量时，若载圆柱面或球面上测量应按各自标准的规定进行硬度值修约。3.3经不同热处理工艺处理后的表面硬度测量方法及其选择，见小表3：热处理类别选用原则铸件与锻件GB231一般按GB231测量正火与退火GBG230,GB231,GB4340淬火回火件GBG230,GB231,GB4340,GB4341,GB/T13321一般按GB230（C标尺）测量,调质件可采用GB231小件,薄件按GB4340,GB4341测量感应淬火件GBG230,GB1818,GB4340,GB4341,GB/T13321,GB5350一般按GB230（C标尺
4、）测量,硬化层较浅时可采用GB1818,GB4340,GB5350渗碳与碳氮共渗件渗氮件GB1818,GB4340,GB4341, GB4342,GB/T13321,GB5350一般按GB4340或GB5350测量, 渗氮层大于0.3mm时可用GB1818，化合物层硬度按GB4342氮碳共渗（软氮化）GB1818,GB4340, GB4342, GB5350一般按GB4342或GB5350测量备注：（1）零件心部或基体硬度，一般按GB230.GB231或GB4340的试验方法测量。（2）若确定的硬度试验方法有几种试验力可供选择时，应选用试验条件允许的最大试验力。4、检验设备与人员：4.1所有硬
5、度计及标准硬度试块均应在计量部门检定的有效期内使用，不允许在无检定合格证书或超过检定的有效期使用。4.2应设立专职检验人员，且经正规培训与考核，具有正式的资格证书；生产线的操作人员检验，应经一定培训，在专职检验人员的认可或指导下进行。5、测量数据的表示与记录：5.1硬度值的表示应按相应国家标准硬度试（检）验方法的规定，一般以硬度范围法表示，标出上、下限值，如6065HRC；特殊情况液可以只标下限值或上限值，应用不小于或不大于表示，如不大于229HBS；若记录换算硬度值时，应在换算值后面加括号注明实测值【如：48.5HRC（75.0HRA）】；若记录硬度平均值时，应在硬度值平均值后米那加括号注明
6、计算平均值所用的各测点硬度值【如：64.0HRC（63.5HRC、64.0HRC、64.5HRC）】5.2检验报告记录，包括零件名称、材料、检验数量、检验结果及检验人员与日期。三、金相试验金相分析时用金相显微镜观察金属内部的组成相及组织组成物的内型以及它们的相对量、大小、形态及分布等特征。材料的性能取决于内部的组织形态，而组织又取决于化学成分及加工工艺，热处理时改变组织的主要工艺手段，因此，金相分析是材料及热处理质量检验与控制的重要方法。1、通常金相检验方法的标准如下：GB/T113541989 钢铁零件 渗氮层深度测测定和金相组织检验GB/T94501988 钢铁渗碳淬火有效硬化层深度的测定
7、与校核GB/T94511988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定GB/T56171985 钢的感应淬火或火焰火后有效硬化层深度的参定JB/T92041999 钢件感应淬火金相检验JB/T92111999 中碳钢与中碳合金结合钢马氏体等级JB/T77101995 薄层碳氮共渗或薄层渗碳显微组织检验GB/T132981991 金相显微组织检验方法GB/T132991991 钢的显微组织评定方法GB639486 金属平均晶粒度测定法NJ30983 内燃机连杆螺栓金相检验标准NJ32684 内燃机活塞销 金相检验标准2、金相试样的选取与检验步骤：2.1金相试样的选取：2.1.1纵向取样：纵
8、向取样是指沿着刚材的锻扎方向进行取样。主要检验内容为：非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、碳化物网、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。2.1.2横向取样横向取样指垂直于钢材的锻扎方向进行取样。金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表面缺陷深度、氧化层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。2.1.3缺陷或失效分析取样：截取缺陷分析的试样，应包括零件的缺陷部分在内；或在缺陷部分附近的正常部位取样进行比较。为此，通常检验零件的最重要项目为表层显微组织观察和硬化层深度测定，应横向取样；但紧固体的螺纹部分的渗层检验需要纵向取样。2.2金相检验步骤：选样金相切割
9、机（或线切割机）取样镶嵌机加热镶嵌磨抛机磨光/抛光化学腐蚀（通常用4硝酸酒精溶液）金相观察/硬化层深度（或显微硬度）测定出具检验报告2.3取样数量：通常连续式加热炉（如网带炉）：1件/4小时通常周期式加热炉（如井式炉、箱式炉）：23件/炉（装炉夹具不同部位）（1）金相试样以磨面面积小于400MM2，高度1520MM为宜。（2）试样的制备过程中，部允许因受热而导致组织变化，应避免试样边缘出现圆角并防止改变斜截面试样的角度。3、金相组织观察于判别：3.1渗碳或碳氮共渗：3.1.1适用于08F、Q235AF、20、20Cr等低碳或低合金钢的零件。3.1.2试样应从渗碳或碳氮共渗零件上切取。液可用于钢
10、件的材质，热处理状态，有效厚度一致，避过经同炉渗碳或碳氮共渗处理的试样。3.1.3薄层碳氮共渗件（层深0.3mm），表层碳含量应不低于0.5，氮含量应不低于0.1。薄层渗碳钢件（层深0.3mm）表层碳含量应不低于0.53.1.4渗层显微组织评级在淬火状态下进行（放大倍率为400倍）。3.1.5针状马氏体级别及残余奥氏体级别评定：当渗层显微组织主要为针状马氏体时，依据JB/T7710-1995标准图谱共分15级，其中12级合格。3.1.6板条马氏体级别评定：当渗层显微组织主要为板条马氏体时，依据JB/T7710-1995标准图谱共分15级，其中12级合格。3.1.7渗层（层深0.3mm）碳化物级
11、别评定：依据NJ32684标准图谱共分15级，其中13级合格。3.1.8心部铁素体级别评定：依据JB/T7710-1995标准图谱共分15级，其中一般零件14级合格，重要零件13级合格。3.2渗氮或碳氮共渗（软氮化）：3.2.1渗氮前调质组织的检验：3.2.1.1渗氮前调质组织级别（对大工件可在表面2mm深度范围内检查），依据GB/T113541989标准图谱（放大倍率为500倍），回火索氏体中游离体素体数量共分15级，其中一般零件13级为合格，重要零件12级为合格。3.2.1.2渗氮零件的工作面部允许由脱碳层或粗大的回火索氏体组织。3.2.2试样应从渗碳零件上垂直于渗氮表面切取，也可用与零件
12、的材料、处理条件、加工精度相同，并经同炉渗氮处理的试样；检验部位应具有代表性，若检查渗氮层脆性的试样，表面粗糙度要求0.250.63mm，但不允许把化合物磨掉。3.2.2渗氮层脆性检验：经气体渗氮的零件，必须进行脆性的检验。3.2.2.1依据GB/T113541989标准图谱（放大倍率为100倍），渗氮层脆性级别按维氏硬度压痕边角碎裂程度共分1-5级，其中一般零件1-3级为合格，重要零件1-2级为合格。3.2.2.2检验渗氮层脆性，采用维氏硬度计，试验力规定用98.07N（10kgf），加载必须缓慢（在59s内完成），加载后停留510s，然后去载荷，同时，每制件至少测3点，其中2点以上处于相同
13、级别时，才能定级，否则，需重新测定一次。如由特殊情况经有关各方协商，亦可采用49.03N（5kgf）或294.21N（30kgf）的试验力，但需按下表4的值换算。试验力（kgf）压痕级别换算49.03（5）123498.07（10）5294.21（30）3.2.2.3渗氮层脆性应在零件工作部位或随炉试件的表面检验，对于渗氮后留由磨量的零件也可在磨去加工余量后表面上测定。3.2.3渗氮层疏松检验：经氮碳共渗（软氮化）的零件，必须进行疏松检验。依据GB/T113541989标准图谱（放大倍率为500倍）取其疏松最严重的部位，渗氮层疏松级别按表面化合物内微孔的形状、数量、密集程度共分15级，其中一般
14、零件13级为合格，重要零件12级为合格。3.2.4渗氮扩散层中氮化物检验：气体渗氮的零件必须进行氮化物检验。依据GB/T113541989标准图谱（放大倍率为500倍），去其组织中最差的部位，渗氮层中氮化物级别按情况共分15级，其中一般零件13级合格，重要零件12级为合格。3.3感应淬火：3.3.1适用于中碳碳素钢（如45钢）和中碳合金钢（如40Cr）的机械零件。3.3.2零件淬火后，表面不应有裂纹，灼伤等缺陷。3.3.3零件经淬火，低温回火（200），金相组织按GB/T56171985标准共分110级，规定如下：硬度下限55HRC时，37级为合格。硬度下限0.3mm的表面硬化层测定方法：从零
15、件表面垂直方向测量到规定的某种显微组织边界的距离。测定层深时，各种强化工艺所规定的特征组织，见下表5：强化工艺材料特征组织（体积分数）感应淬火碳钢、合金钢淬火后检验，50M渗碳、碳氮共渗退火太检验，50F+P渗氮、氮碳共渗各种钢铁材料渗氮后或经附加热处理，心部组织4.1.2层深0.3mm的表面硬化层测定方法：从表面垂直方向测量到与基体金属间的显微组织没有明显变化处的距离，即总硬化层深度。4.2硬度法：4.2.1从零件表面垂直方向测量到规定的显微硬度硬化层处的距离。测定层深时，各种强化工艺下有效硬化层评定的参数，见下表6：有效硬化层界限硬度（HV）推荐试验力/N国家标准DS0.8HVMS19.8
16、（4.9-49）2GB5617-1985渗C,CN共渗DC5509.8（4.9-49）GB9450-1988渗N,NC共渗（软氮化）DN比基体硬度高502.94（1.96-19.6）GB11354-1989说明1HVMS为技术要求规定的最低表面硬度2 （ ）内的数值为允许试验力范围4.2.2渗碳和碳氮共渗有效硬化层（DC）：4.2.2.1渗碳和碳氮共渗共渗有效硬化层（DC），经热处理至最终硬度值后，离表面三倍于有效硬化层处硬度小于450HV的零件，可采用比550HV大的界限硬度值（以25HV为一级）来测定有效硬化层深度。图片： 4.2.2.2渗碳或碳氮共渗淬火后，有效硬化层深度：从零件表面到维
17、氏硬度值为550HV处的垂直距离。测定硬度所采用的试验力为9.807N（1kgf）；特殊情况下，经有关各方协议，也可采用4.903N（0.5kgf）范围的试验力，或采用表面洛氏硬度计测定。4.2.2.3若采用其他试验力或其他界限硬度值时，则应在字母DC后指明，如0.5DC49.03/515，表示采用49.03N（5kgf）的试验力测定，界限硬度值为515HV，渗碳层深度为0.5mm。4.2.3渗氮和氮碳共渗（软氮化）有效硬化层（DN）：4.2.3.1从零件表面测至集体维氏硬度值高50HV处的垂直距离为渗氮层深度，对于渗氮层硬度变化很平缓的钢件（如碳钢或低碳低合金钢制件），其渗氮层深度可以从试件
18、表面沿垂直方向测至集体维氏硬度值高30HV处。采用为适应度，试验力规定为3.94N（0.3kgf）。在3倍左右渗氮层深度的距离处所测得的硬度值（至少取3点平均）作为实测的基体硬度值。4.2.3.2当渗氮层的深度与压痕尺寸不合适时，可由有关各方协商，采用1.96N（0.2kgf）19.6N（2kgf）范围内的试验力，氮在HV后需注明：如HV0.2，表示用1.96N（0.2kgf）试验力。4.2.3.3若采用其他试验力或其他界限硬度值时，则应在字母DN后指明，如0.25DN300HV0.5,表示界限硬度值为300HV,试验力为4.903N（0.5kgf）时，渗氮层深度为0.25mm。4.2.4感应
19、淬火有效硬化层（DS）：4.2.4.1从零件表面测至0.8HVMS维氏硬度值处的垂直距离为感应淬火硬化层深度。4.2.4.2深度测量方法：零件经淬火，低温回火后，在维氏硬度试验机上用9.8N的试验力，在垂直于零件表面的年横截面指定部位进行测量。经有关各方协议可以采用4.949N范围的试验力，其测量方法按GB/T5617执行。4.2.4.3若采用其他试验力或其他界限硬度值时，则应在字母DS后指明，如DS4.9/0.9=0.6，表示采用4.9N（0.5kgf）的试验力测定，界限硬度值采用零件所要求的最低表面硬度值0.9倍，测的硬化层深度为0.6mm。4.2.5有效硬化层测定方法：4.2.5.1原理
20、：根据垂直于试样表面的横截面上硬度梯度来确定，即硬度值为纵坐标，至表面距离为横坐标，绘制处硬度值随表面距离而变化的曲线，如图所示：H1H2HSd1 DC d2 到表面的距离有效硬化层计算公式如下:式中：HS为规定的硬度值。 d1、d2为最接近有效硬化层界限硬度值上下两点的距离。 H1、H2分别为d1、d2处硬度测量值。4.2.5.2测量步骤：在最终热处理后的零件横截面上进行，依据GB/T94511988标准要求，硬度压痕在指定的宽度（W）为1.5mm的范围内，沿与表面垂直的一条或多条平行线上进行。两相邻压痕间的距离（S）应不小于压痕对角线的2.5倍。从表面到各逐次压痕衷心之间的距离，每次增加不
21、超过0.1mm（如d2-d1应小于0.1mm）。同时，测量表面到各压痕的积累距离的精度为0.5um。除有关双方由特殊协议外，压痕一般应在9.807N（1kgf）试验力下测出，并用放大400倍左右的光学仪器测量。测量部位应经有关各方协商确定，并在磨抛过的检测面上两条带内进行。4.4调质：适用于40Cr、35CrMoA等钢，依据NJ309-83表准图谱（放大倍率为500倍），以最差视场评定，调质处理后集体组织应为回火索氏体，允许有少量铁素体（其含量应不大于3），共分15级，其中13级合格。4.5正火：中碳钢、中碳合金钢（如40Cr）的正火后的金相组织为均匀分布的铁素体片状珠光体，根据GB/T639
22、486标准图谱（放大倍率100倍），其晶粒度级别共分110级，其中58级合格。5、检验人员：应设立专职检验人员，且经正规培训与考核，具有正式的资格证书。6、检验记录：检验报告记录，包括零件名称、件号、材料、检验数量、检验结果及检验人员与日期。四、热处理过程控制：热处理过程中的质量控制，实际上是贯彻热处理相关标准的过程，包括热处理设备及仪表哦那个之、工艺材料及槽液控制、工艺过程控制等，只有严格执行标准，加强工艺纪律，才能将热处理缺陷消灭在质量的形成过程中，获得高质量的热处理零件。1、相关热处理工艺及质量控制要求标准GB/T169231997 钢的正火与退火处理； GB/T169241997 钢的
23、淬火和回火处理；GB/T181771997 钢的气体渗氮；JB/T3999-1999钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火；JB/T41551999 气体氮碳共渗；JB/T92011999 钢铁件的感应淬火回火处理JB/T60481992 盐浴热处理；JB/T101752000 热处理质量控制要求2、加热设备及仪表要求：2.1、加热设备要求：2.1.1加热炉需按有效加热区保温精度（炉温均与性）要求分为六类，其控温精度、仪表精度和记录纸刻度等要求，见下表7：加热炉类别有效加热区精度控温精度记录仪表精度%记录纸刻度/mm0.221.50.54515862082510允许用修改量程的方法提高分辨力依据相关热处理工艺标准，具体热处理工艺对加热炉技术要求，见下表8：工艺类型有效加热区保温精度 25（外法兰正火应控制在15）淬火与回火渗碳、氮碳共渗、碳氮共渗（软氮化）渗氮2.1.2加热炉的每个加热区至少有两支热电偶，一支记录仪表，安放在有效加热区，另一支接控温仪表。其中一个仪表应具有报警的功能。2.1.3 每台加热炉必须定期检测有效加热区，检测方法按GB/T9452和JB/T6049的规定，其保温精度应符合表7要求。应在明显位置悬挂带有有效加热区示意图的检验合格证。加热炉只能在有效加热区检验合格证规定的有效期内使用，检测周期见下表9：有效加热区检测周期仪表检定周期6
