如何标注调质钢热处理后的硬度指标

如何标注调质钢热处理后的硬度指标 第六图书馆 调质钢 热处理 硬质 指标冶金标准化与质量李维钺太原重型机械集团公司1997第六图书馆 第六图书馆 1 2 -I 热 冶壹标准I 匕 与展量 硬 度， 擗 如何标注调质钢热处理后的硬度指标 李 维 钱 丁白 f ( i 西 育0 3 0 0 2 4 ) 1 前宫 某些机械零件如轧钢机组用的接轴、 齿轮 轴等， 由于服役条件不同， 不仅要求有较高的强 度 、 同时要有 良好 的塑性和韧性 以及抗疲劳等 性能 即需具备好的综合力学性能 。 为 满 足 上 述 要 求 ， 一 般 选 用 含 碳 量 在 0 3 0 o 5 0 的优质碳素结构钢如 4 5 钢或 合金结构钢 3 5 C r Mo 等牌号用调质钢 。 钢质机械零件的调质热处理 就是钢件淬 衰 1 火后高温回火的复合热处理工艺。如何标注调 质钢热处理后的硬度指标 目前有布氏硬度值 ( HB S ) 和洛 氏硬度 值( HRC) 两种标注方法 ， 究 竟哪种更科学、 更合理值得探讨。 2 各类标准中的有关技术规定 2 1 4 5 钢调质热处理后的有关技术规定见表 1。 2 2 3 5 C r Mo 钢调质热处理后的有关技术规 定见表 2 。 截 面( 或 直径 ) 尺寸 町 b M 。 Mp a a 6 A k u ， J 标准号 s G B 6 9 9 2 5 6 0 0 3 5 5 l 6 4 0 3 9 1 9 7 1 6 7 8 08 5 0 5 2 0 1 4 3 0 3l l 6 4 O 6 5 O 8 O 0 4 3 0 l 6 3 5 3l J B T6 3 9 7 4 O 1 0 0 6 3 O 7 8 0 3 7 0 1 7 4 0 3 l 2 0 7 3 0 2 1 0 O 2 50 S9 O 7 4 0 3 4 5 1 B 3 5 3 l l 9 2 8 6 2 5 0 5 00 5 9 。 7 4 0 3 4 5 1 7 3 1 1 87 25 5 Y B T0 3 6 7 2 0 0 6 3 5 3 5 0 1 3 1 2 l 7 2 5 5 衰 2 截面( 或直径) 尺寸 Mp a M 堍 Ak u J 标准号 s GB 3 0 7 2 5 9 8 0 8 3 5 1 2 4 5 6 3 2 2 9 1 0 0 7 3 5 5 4 0 1 5 4 5 4 7 1 0 O 3 00 6 8 5 4 9 0 1 5 4 5 3 9 J B Z q 2 4 8 8 3 0 0 5 0 0 6 3 0 4 4 0 1 5 3 5 3 1 2 0 7 2 6 9 5 O 0 8 0 0 5 9 0 3 9 0 l 2 3 0 2 3 1 O 0 7 3 5 5 4 0 1 5 4 5 4 7 YB T0 3 6 7 l O 1 3 0 0 6 8 5 4 9 0 1 5 4 5 3 9 2 O 7 2 6 9 3 0 1 5 0 0 6 3 5 4 4 0 1 5 3 5 3 1 5 0 1 8 O0 5 9 0 39 0 1 2 3 0 2 3 零件热处理后的力学性能是通过在规定部 位切取( 或套取) 试材后加工成标准试样进行测 试的， 它是系列的复杂和细微的工作。 但严格 来说 零件实际受力情况 与标准试样的测试数 据还是有差别的。对非特殊重要的零件和一些 中小零件 般情况下， 可不进行全部力学性能 试验 ， 仅 以测得的硬度值来衡量是否满足技术 要求， 这种零件的图纸上应仅有硬度值的要求 ( 仅指热处理后硬度指标而言) 。 对于抗拉强度和布氏硬度的一般关系式： a =K H B ， 由于同为一种牌号用钢， 但截面大小 不 等和 热处理工 艺不同等 多种因素存在的影 响， 系数 K值 并 非一 律 为 0 3 4 0 3 6 。本 刊 1 9 9 4年 1 1 期 曾刊登过笔者“ 布 氏硬 度( HB ) 和 0 一 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 如竹标注调质捆热处理 后的 眭度指标 1 3 抗拉强度( ) ” 的论述， 上列两表中的布氏硬度 值和抗拉强度亦能说 明这方面的问题。 3 调质钢热处理后硬度值的标注 按 G B 2 3 1和 GB T2 3 0有关 标准 的规 定， 低于 4 5 0布 氏硬度值 的金属材料 ， 可用标准钢 球作为压头进行布氏硬度 ( HB S ) 测定 。洛氏硬 度 ( HR C) 的测 定范 围可在 2 O 6 8范 围之 内， 固之， 在图纸上就会出现两种不同的标注情况 ， 即 ： 4 5 钢轴类件硬度值： 2 1 7 2 5 5 H B S ( 或 2 1 2 5 HRC) 3 5 C r Mo钢齿 轮 类 ( 件) 硬度 值： 2 5 0 2 8 0 HB S ( 或 2 5 3 0 HRc ) 上述两种硬度值的标注范围均符合有关标 准 的规定 ， 布 氏硬度值偏差轴类件 小于 4 0个 HB S 、 饼类件小于 3 0个 HB S ， 洛氏硬度值偏差 在 5 个 H R C范围之内亦符合常规值， 看来是合 理 的。 此类标注情况在零件图纸、 教科书和技术 资料上都出现过， 但有时热处理后难以判定硬 度值是否达到要求 ， 这是值得探讨的 。 4 调质处理后硬度值的测定 假设布 氏硬度和洛氏硬度两种要求值同时 并存 ， 在不留试样区、 不破坏零件和不影响使用 的情况下， 现场测试以布氏硬度为好 因为它的 压痕面积太 ， 相对来讲 ， 各测试点硬度值较平均 和准确 ， 误 差小； 能较真实地反映热处理 质量 ， 当然也可用洛氏硬度计进行测量 。目前一些厂 家采用里 氏硬度计进行测量， 然后换算成布 氏 硬度值或洛 氏硬度值 。 5 测试结果的研讨 5 1 以 4 5 钢轴为例。当测试结果为 2 1 7 2 2 4 HB S时， 按 图纸要 求 2 1 7 5 5 HB S， 4 5 钢轴经调质处理后为合格品， 且硬度偏差值较 小， 仅为 7个布氏硬度单位。 如 果以布 氏硬度测 定结果 2 1 7 2 4 HB S 按 G B l 1 7 2 标准换算成洛氏硬度值 ， 此时低于 2 0 H RC ， 为不合格。 过去我国多采用前苏联( 现 俄罗斯) 国家标准， 这时如按俄罗斯标准进行换 算 ， 则洛氏硬度为 2 0 2 C H R C， 符合图纸 2 O 2 5 H R C的要求 ， 这就给判定工作带来了困难， 因此 ， 要采用洛氏硬度计直接进行测量 。 5 2 以 3 5 C r Mo钢齿轮为例。 当用洛氏硬 度计 测试 结果 为 2 8 3 0 HR C时 ， 按 图纸要 求 2 5 3 0 H R C ， 3 5 C r Mo 钢齿轮调质处理后为合 格的。 如果将 3 0 HR C按 GB l 1 7 标准或相应的 其他国家标准， 换算为布氏硬度值 ， 其换算结果 均高于 2 8 0 H B S ， 该齿轮将被判为不合格的 从 生产实际看 ， 亦不可随意进行换算。 5 3 为便于对调质钢热处理后 硬度值进 行 比较 ， 下面给出两种不同情况的对照表 5 3 1 当洛 氏硬度值为整数时硬度对照 ， 见表 3 。 衰 3 洛氏硬度 HR C GB 1 1 7 2 YB T0 3 6 7 r O C r AS T ME1 4 0 3 2 0 2 9 8 29 8 3 0 2 3 0 1 3 1 0 2 9 l 2 9 1 2 9 3 29 4 3 0 0 2 8 3 2 83 2 8 6 2 8 6 2 9 0 27 6 2 6 2 7 7 2 9 2 8 0 2 6 9 2 6 9 2 6 9 2 7 1 2 0 2 驰 2 6 3 2 6 2 2 6 4 2 6 O 2 5 7 2 5l 2 4 8 2 5 3 2 5 0 2 5 1 2 5 l 2 4 8 2 S 3 2 4 0 2 4 5 2 4 5 2 4l 2 4 7 2 3 0 2 4 0 2 4 0 2 3 5 2 4 3 2 2 0 2 3 4 23 4 2 2 5 2 3 2 1 0 2 2 9 2 2 9 2 2l 2 3 l 2 O 0 2 2 5 2 2 5 2 1 7 2 2 6 l 9 O 2 2 l 2 1 3 l 8 0 2 1 6 2 0 9 2 1 9 5 3 2 当洛氏硬度值不为整数 时各种硬 度对照 ， 见表 4 。 衰 4 洲 5 0 5 0 I I 0 1 ll P 资 辩 齿 面 硬度 计 赍 辩 呻 匠 I 瞪计辫 F 1 RC HBS HRC HBS HRC HBS HRC HBS 3 2 2 3 0 4 3 2 7 3 1 4 3 1 6 3 1 0 3 2 2 3 0 3 3 1 0 2 9 5 3 1 3 3 0 2 3 0 2 3 0 0 31 0 2 9 4 2 9 8 2 8 5 2 9 7 29 l 2 9 5 2 95 2 9 8 2 8 4 2 8 5 2 7 6 2 8 2 2 8 0 2 8 8 2 9 0 2 8 5 2 7 5 2 7 8 2 7 1 2 8 0 2 85 2 7 8 2 7 0 2 7 1 26 6 2 6 6 2 69 2 7 2 2 8 0 2 7 1 2 6 5 2 5 6 25 7 2 5 0 2 59 2 5 6 2 7 0 2 5 6 2 56 2 4 8 25 Z 一 2 4 8 2 6 5 2 4 8 2 52 2 4 0 24 7 一 2 3 9 2 6 0 2 4 0 2 47 2 3 1 24 2 2 3 4 2 49 2 3 0 2 5 5 2 3 1 2 43 2 2 2 23 8 2 2 1 2 5 0 2 2 0 2 3 8 2 1 3 23 2 2 l _ 7 2 39 21 2 2 4 5 2 1 3 2 驺 2 0 3 22 B 2 0 0 2 29 2 0 3 2 4 0 2 仉 3 2 2 8 l 9 4 2 3 5 l 8 0 2 l9 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 1 4 冶空标准化 与质量 6 结柬语 以 4 5和 3 5 C r Mo牌 号为代表 的调 质钢热 处理后硬度的测试结果表明， 布氏硬度和洛氏 硬度 ， 测试结果的相互换算， 会给热处理后质量 的判定带来许多麻烦， 笔者建议 ： 1 ) 调质钢零件调质处理后硬度要求值的标 注以布氏硬度值为好， 尽量不要标注洛氏硬度 值， 这点在审查图纸时对设计者提出建议是非 常必要的。 2 ) 调质处理后硬度的测定 ， 应依据标注的 硬度值， 确定使用该类硬度计进行测试 ， 测试结 果不要随意进行换算， 以免带来不 良后果 。 3 ) 各国对布氏硬度和洛氏硬度的测试原理 公认是相同的， 但测试结果反映在对照表上却 有一定的出入 。 从表 3和表 4中可以发现 ， 不同 国家之间， 如以洛氏硬度为被换算值， 当换算为 布氏硬度值时 ， 最大偏差可达 1 o个之多， 应引 起注意 。 4 ) 抗 拉强度 ( ) 与布 氏硬度( HB ) 有一定 的关系， 但同一用钢牌 号， 由于截 面大 小不同， 虽 同为调 质处理 ， 但关系式 一KHB中之 K 值却不相 同， 表 1和表 2中就 有这种 情况 ， 对 此 ， 应视具体情况 区别对待 。 5 ) 里氏硬度计在生产检验中的应用， 高洛 氏硬度 的测定值 与 肖氏硬度值 的对应关系， 亦 会有上述类似情况发生 ， 应采取适当措施 ， 避免 此类现象的出现 ， 确保和正确判定热处理件的 质量状况， 满足生产的需要和设备的安全运行 。 ( 收稿时间 9 B l l 一2 o ) 全国钢标准化技术委员会召开工作座谈会 本刊 讯 1 9 9 7 年 1月 2 8日冶金部 质量监督 司许 守 泰 司长 、 吴可秋 主任 工程 师及 部标 准处 员到信 息标 准院与全 国钢标委 秘 书处全体人 员举行 工作 座谈 畚。 信 息标准院汪植 武院 长及有 关处室 负青 同志 出席 了畚 议 。 座谈舍 由全 国钢标委 主任 委 员赵军主持 。 钢标委秘 书长伍千暮首先就全 国钢 标委 成立五年 来所作的 工作 从 六个方 面向盾 量 司领 导作 了汇挂 。他说 ， 五年 来 ， 钢 标 委在上鲺 主管部 门的锖 导和信息院及全 体委 再的支 持 下， 在 组织采 用国际标 准、 完成标 准翻谬 订任务 ， 编 制 钢标 准体未表， 加 强组织建设 ， 立章建制、 加 强管理 ， 开展技 术咨询服务 ， 特 别是认真贯釉部领 导的指示 ， 积 辊 探 索标 准改 革的途拄 ， 提 出关于钢标 准改 革的 总体 方案等方 面， 作 了许多工 作， 取得 了一定成绩。1 9 9 5年 在全 目技 术监 督工作 台议 上 ， 全 哥钢 标委被 评 为全 国 挂术监督 工作 先进 单位 。但 由于对搞好委 员舍还没有 经验 ， 加上 某些客 观困难 委 员台 的工 作离开 j 势的要求 逆有 差距 。希 望下 一届钢标委要进一 步加 强秘书处 的 建设 ， 提 高工作水 平和效率 ， 努 力密切与各 位委 员的联 系， 充分发挥企 业单位专 家和委 员的作 用， 集 中力量搞 好钢标 准的改革 ， 把委 员台的工作提到一个新的水平 。 吴可袅工程 师对全 国钢标委五年来做