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上海雪卓金屬加工有限公司
Shanghai Xuezhuo Metal Processing Co., Ltd.
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一般機械零件熱處理質量檢驗規程
1、總則
    1.1本規程是工廠編制一般機械零件的熱處理質量檢驗項目、內容及要求的依據之一。
    1.2工廠承接的加工件,一般均根據本規程進行質量檢驗。如果顧主(客戶)另有要求的,或另有標準的,則按顧主的要求或指定行業的標準進行檢驗。
    1.3當工廠認為自己的手段和能力難以達到客戶的質量要求時,應事先進行協商,經用戶同意,也可按協商標準進行質量檢驗。
    1.4本規程引用標準的參考書目:
    a)GB1298
    b)GB1299
    c)YB9-68
    d)YB27-77
    e)《機床零件熱處理質量檢查規程》1964
    f)《機床專業金相檢驗圖譜》
    g)JB2046-79
    h)JB1255-72
    i)JB2849-79
    j)北京齒輪廠汽車齒輪氰化金相檢驗標準(Z80054)1978
    k)滬機藝(85)第007號
    2、熱處理質量檢驗工作的幾點規定
    2.1質管部門負責執行質量檢驗工作,在熱處理各車間(工段或小組)設立檢驗站,進行日常的質量檢驗工作。
    2.2質檢工作以專業檢驗員為主,與生產工人的自檢、互檢相結合。
    2.3在承接業務時,應首先對零件進行外觀目測檢驗,有無裂紋、碰傷、銹蝕斑點。還應調查制件的原材料,預先熱處理、鑄造工藝是否恰當,制件尺寸及加工余量是否與圖紙相符合,有變形要求的要檢查來時的原始變形情況,經修復的模具(堆焊、補焊、砂光等)等制件應說明修復情況并檢查登記備查。必要時應探傷等。
    2.4檢驗人員應按照圖紙技術條件、標準、工藝文件、規定的檢驗項目與方法等,進行首檢、中間抽檢、成品檢驗。應監督工藝過程,及時發現問題,防止產生成批不合格品與廢品。
    2.5生產工人對成批生產的制件必經首檢合格后方可進行生產,生產過程中也應進行中間檢驗,防止發生問題。當出現異常情況,應及時向檢驗、當班領導匯報,并采取積極、妥當的措施糾正。
    3、檢驗內容及方法
    3.1硬度
    3.1.1熱處理零件均應根據圖紙要求和工藝規定進行硬度檢驗或抽檢。
    3.1.2光以標準塊校對硬度計,確認后方可進行測試硬度。
    3.1.3檢驗硬度前,應將零件表面清理干凈,去除氧化皮,脫碳層及毛刺等且表面不應有明顯的機加工痕跡,被測零件的溫度以室溫為準,或略高于室溫但以人手能穩穩抓住為限。
    3.1.4硬度檢測部位應根據工藝文件或由檢驗、工藝人員確定。淬火部位檢查硬度不少于1處,每處不少于3點,不均勻度應在要求的范圍內。被測零件直徑小于φ38以下時應予修正。修正值表附后。
    3.1.5一般的正火、退火件、調質件采用布氏硬度計檢驗。對于尺寸較大者可用錘擊式硬度檢驗,淬火件用洛氏硬度計檢驗。對于尺寸較大者,允許用肖氏硬度計代替。滲碳或硬化層較薄的零件,用維化硬度計檢驗。當使用銼刀檢驗零件硬度時,必須注意銼痕的位置,應不影響零件的最后硬度。有色金屬檢驗以布氏、HRB為宜。選擇加載負荷時,應以零件的具體要求,被測部位的大小、厚薄等作為選擇依據,要求換算精度要高、要準確。
    3.2變形
    3.2.1薄板類零件在檢驗平臺上用塞尺檢驗其不平度。
    3.2.2軸類零件用頂尖或V型塊支撐兩端,用百分表測量其徑向跳動,細小的軸類件可在平臺上用塞尺檢查。
    3.2.3套筒、圓環類零件,用百分表、游標卡尺、塞規、內徑百分表、螺紋塞規、環規等檢驗零件的外圓、內孔、螺紋等尺寸。
    非標準的被測螺紋由用戶提供專用檢測工具。
    3.2.4特殊零件的變形檢驗(如齒輪、凸輪等)應由用戶配合進行。
    3.3外觀
    一般機械零件經熱處理后,均應用肉眼或低度放大鏡觀察其表面有無裂紋、燒傷、碰傷、麻點、銹蝕等。
    對重要零件或易產生裂紋的零件,應用探傷或浸煤油噴沙等手段檢查。
    3.4金相(在下列情況進行,但需要計費的)
    3.4.1根據客戶要求;
    3.4.2根據工藝規定的機械中的重要零件;
    3.4.3當檢驗人員對本披零件發生懷疑時;
    3.4.4當成批或大批生產變更工藝后,對首披生產或試生產的零件認為必要時;
    3.4.5當分析廢品原因時。
    3.5材料(應單獨計費)
    對材料發生懷疑時,可送理化室用看譜鏡(光譜儀)或采用磨火花的方式等檢驗材料是否與圖紙規定相符。原材料的檢驗按有關規定進行。
    3.6機械性能(應單獨計費)
    凡對機性有特殊要求的零件,或應客戶的要求,應按有關的技術要求進行有關的機械性能試驗。試樣截取部位及試樣尺寸應按有關規定進行。試樣與零件必須是同披材料,并進行同爐處理。
4、各種熱處理工序的檢驗項目及要求
    4.1退火、正火
    4.1.1硬度檢驗
    按圖紙或客戶要求進行
    4.1.2變形檢驗
    零件變形量原則上小于其加工余量的1/3-1/2,客戶有要求的,按客戶要求進行(校正工序應計費)
    4.1.3金相檢驗
    一般不做金相檢驗。精密件、重要件或客戶要求進行的,應在工藝文件中注明,成批大量生產的可根據實際情況定期抽查,并根據技術要求按下列規定協商處理:
    a)碳工鋼退火后的珠光體組織,應為2-4級(按GB1298-77第一級別圖評定)不允許有連續網狀碳化物。
    綱料尺寸≤60mm的≤2級;>60㎜≤3級(按GB1298-77第二級別圖評定)。
    b)合工鋼退火后的珠光體組織為2-5級(按GB1299-77第一級別圖評定)。
    c)軸承鋼退火后的珠光體組織為2-5級(按YB9-68第五級別圖評定),碳化物網應≤3級(按YB9-68第六級別圖評定)。
    d)碳結鋼、合結鋼正火后的顯微組織為分布均勻的鐵索片+片壯珠光體,晶粒度為5-8級(按YB27-77鋼中晶粒度第一和第二標準級別圖評定)允許出現輕微帶狀鐵索體。
    e)經退火、正火處理后的零件,氧化、脫碳層不應超過其加工余量(直徑或厚度)的1/3。
    4.2調質件
    4.2.1硬度檢驗
    應符合圖紙或客戶要求
    4.2.2變形檢驗
    零件的變形量應小于其加工余量(直徑或厚度)的1/3-1/2。
    4.2.3金相檢驗
    除滲碳、氧化零件外,一般調質件不做顯微組織檢驗。如客戶要求時,應在工藝中注明。大批量零件可據實情抽檢。
    4.3淬火件
    4.3.1零件淬火前的檢查
    a)是否符合工藝路線及工藝規程的要求;
    b)有無缺陷(變形、裂紋、碰傷等);
    c)鋼材是否符圖;
    d)客戶是否有其他要求。
    4.3.2硬度檢驗
    a)有關硬度檢驗參照本規程3.1節中的規定執行。
    b)零件淬火后,回火前其硬度值應≥要求硬度中的中限;
    c)小零件淬火后不允許有軟點,大件(直徑或厚度>80㎜)允許有少量軟點;
    d)整體加熱、局部淬火的零件或局部加熱淬火的零件,淬火部位的尺寸范圍允許有一定的偏差,應與客戶具體協商(但原則上不得影響其他有硬度或有加工要求的部位)。
    4.3.3變形檢驗
    A)平板類零件的不平度變形量不應超過其留磨量的2/3;
    B)滲碳件、軸類淬火件的全長徑向跳動變形量不應超過直徑留磨量的1/2
    4.3.4金相檢驗
    一般零件淬火后不做金相檢驗,客戶如有要求,須在工藝文件中注明。大批量生產的零件,可據實情抽查。
    a)碳結鋼、合金鋼零件淬火后馬氏體等級應為1-6級,7-8級為過熱,9-10級為嚴重過熱組織。按《機床專業金相標準圖譜》中結構鋼淬火馬氏體標準評定。
    b)碳工鋼、合工鋼零件淬火后馬氏體應為≤3.5級(分別按JB-2406-79《工具鋼熱處理金相檢驗》中第十和第九級別圖評定)。
    c)軸承鋼零件淬火后的顯微組織1-3級為合格,不允許有4-5級的過熱針狀馬氏體組織,殘留粗大碳化物不應超過第8級,按JB“1255-72滾鉻鋼滾動軸承零件熱處理質量標準”第二級別圖評定。零件有效厚度>12㎜,鋼球直徑>25.4㎜,在硬度合格的情況下,距表面3㎜的心部屈氏體不予控制。
    d)零件淬火、回火后 ,其表面脫碳層應小于加工余量的(單面)1/3。
    4.3.5外觀檢驗
    a)零件淬火、回火后不應有裂紋、碰傷等;
    b)淬火、回火后零件表面應清理干凈,以防生銹(視需要)。
    4.4滲碳件
    4.4.1試樣應與零件材料相同,批次相同。試樣直徑>10㎜,表面光潔度應在5級光度以上,有吊裝小孔,對于批量較小件,亦可直接用工件檢驗。
    4.4.2滲碳層深度(按產品圖紙規定)
    滲碳層深度包括共析層、共析層過渡(亞共析層),其中過共析層+共析層為滲層總深度的50-70%。
    測量方法:
    合金鋼:從試樣表面測至心部組織處
    碳素鋼:從試樣表面測至過渡區1/2處
    4.4.3滲碳層組織(平衡狀態)
    滲碳的顯微組織為珠光體+少量網狀碳化物,網碳不超過4級(按20Cr鋼滲碳網狀碳化物標準評定),重要的滲碳件心部晶粒度應為5-8級。
    4.4.4滲后需機加的零件,其硬度值一般不高于HRC30度,高合滲碳鋼HRC≤35度。
    4.5滲氮件(硬氮化)
    4.5.1滲氮前熱處理
    一般零件均須進行調質處理,其基體組織為均勻的索氏體。機加工的零件應消除應力,滲氮零件表面不允許有脫碳層,試樣材料應與零件同批,徑相同預先熱處理,并有同等的光潔度。
    4.5.2滲氮層深度
    其測定以金相法為主,輔以硬度法。滲氮層深度的計算,在金相顯微鏡下放大100倍或200倍從表面測至心部原始組織止。當深度不易用顯微組織準確辨認時可用100克負荷的顯微硬度法作出仲裁。合結鋼從表面測至高于心部硬度值30-50個HV止。
    如38CrMnAL鋼測至高于心部HV50處,其他合結鋼可測至高于心部硬度HV30處。
    4.5.3滲碳層硬度
    其測定以維氏硬度計負荷10公斤為準(層深<0.2㎜的可用5公斤負荷=常用材料滲氮后的硬度要求見表1
    材料表面硬度范圍HV10公斤硬度梯度要求圖紙標準硬度要求
    20CrHV>500D500
    20CrMnTiHV>600D600
    40CrHV>500D500
    38CrMnAlHV>950表面磨去0.1㎜HV>850D900
    W18Cr4VHV>950D950
    球鐵60-2HV>500D500
    4.5.4滲氮層的脆性
    采用維氏硬度計的菱形壓頭,負荷規定用10公斤(特殊情況也可用5公斤或30公斤,但須經換算),壓痕在放大100倍下檢查每件測三點,其中至少有兩點處于相同級別,根據壓痕周邊碎裂程度評定。
    級別維氏硬度壓痕外形說明
    1壓痕邊、角完整無缺
    2壓痕一邊碎裂
    3壓痕二邊碎裂
    4壓痕三邊碎裂
    5壓痕四邊均碎裂,輪廓不清
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