JBT 8881-2011 滚动轴承 零件渗碳热处理 技术条件

0 11 备案号： 34885 2012 中华人民共和国机械行业标准 88812011代替   8881 2001滚动轴承  零件渗碳热处理  技术条件 011布  2012施中华人民共和国工业和信息化部发布 88812011 I 目     次  前言 .  范围 . 1 2  规范性引用文件 . 1 3  术语和定义 . 1 4  技术要求 . 1 渗碳前预先热处理技术要求 . 1 渗碳热处理技术要求 . 1 5  检验方法 . 3 附录 A（规范性附录）淬硬层深度的测量方法 . 13 硬度法 . 13 宏观断口法 . 13 显微组织分析法 . 13 附录 B（规范性附录）着色渗透检测规程 . 14 范围 . 14 缺陷显示及判定 . 14 检测用材料及灵敏度校验 . 14 工件检测表面要求 . 14 操作方法 . 15 检验 . 15 表 1  淬硬层深度 . 2 表 2  表面和心部硬度 . 2 表 3  轴承套圈渗碳热处理后允许的变形量 . 3 表 4  检验方法 . 3  88812011      言  本标准按照  2009给出的规则起草。  本标准代替  8881 2001滚动轴承零件   渗碳热处理技术条件 ，与  8881 2001相比主要技术变化如下：  将术语“有效硬化层深度”更改为“淬硬层深度” ，并增加了“淬硬层深度”的术语和定义（本版的 ；  修改了轴承零件渗碳前预备热处理的技术要求（本版的 2001年版的 ；  增加了对轴承零件渗碳前平均晶粒度的要求（本版的 ；  增加了平均晶粒度、表面含碳量、脱碳和软点、磁粉检测、套圈变形和回火稳定性的检验方法（本版的表 4） ；  修改了硬度、裂纹的检验方法（本版的表 4， 2001年版的第 4章） 。  本标准由中国机械工业联合会提出。  本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会（ 口。  本标准起草单位： 洛阳轴承研究所有限公司、 万向钱潮股份有限公司、 成都天马铁路轴承有限公司、江苏南方轴承股份有限公司、江苏迪邦三星轴承有限公司、浙江五洲新春集团有限公司、浙江健力股份有限公司。  本标准主要起草人：梅亚莉、杨建虹、扈林庄、雷建中、郭增均、李力新、周雪钢、谈永杰、张滢、赵健。  本标准所代替标准的历次版本发布情况为：   36 001 86；   36 002 86；    8881 1999、  8881 2001；    8882 1999。   88812011 1 滚动轴承  零件渗碳热处理  技术条件 1  范围  本标准规定了符合  3203 规定的 A） 、 A） 、 A） 、  A） 、 A） 、 A）等渗碳轴承钢制滚动轴承零件渗碳前预备热处理、渗碳一次淬、回火、高温回火及二次淬、回火后的技术要求以及平均晶粒度、淬硬层深度、硬度、显微组织、裂纹等的检验方法。  本标准适用于上述渗碳轴承钢制滚动轴承零件的渗碳热处理质量检验， 也适用于低碳合金钢制滚动轴承零件的渗碳热处理质量检验。  2  规范性引用文件  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。   金属材料   洛氏硬度试验   第 1 部分：试验方法（ A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 K、N、 T 标尺）   金属材料   布氏硬度试验   第 1 部分：试验方法   3203  渗碳轴承钢技术条件   6394  金属平均晶粒度测定法   9450  钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核   24606  滚动轴承   无损检测   磁粉检测   1255 2001  高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件   7361  滚动轴承   零件硬度试验方法  3  术语和定义  下列术语和定义适用于本文件。  硬层深度（渗碳淬火硬化层）  of a  从零件表面到维氏硬度值为 550 的垂直距离。    9450 2005，第 3 章  4  技术要求  渗碳前预先热处理技术要求  轴承零件渗碳前应预备热处理， 经热处理后的硬度不应大于 229 痕直径不应小于 4.0 ；A）制零件热处理后硬度不应大于 241 痕直径不应小于 3.9 。  渗碳前轴承零件的平均晶粒度为符合  6394 规定的 5 级或更细的晶粒度级别。  渗碳热处理技术要求  淬硬层深度  经渗碳热处理后的成品零件淬硬层深度应符合表 1 的规定。  硬度  轴承零件经渗碳一次淬、回火或二次淬、回火后的表面硬度和心部硬度应符合表 2 的规定。   88812011 2 表 1  淬硬层深度                              单位为毫米  轴承零件的有效壁厚或有效直径  超过  到  淬硬层深度   8  14 4 20 0 50 0 80 0  1：同型号轴承内、外圈的淬硬层深度要求应一致，且以外圈有效壁厚为准。  注 2：轴承零件的有效壁厚或有效直径按  1255 2001 中附录 G 的规定。  表 2  表面和心部硬度  表面硬度      号  淬硬层深度  碳一次淬火或二次淬火后  回火后  心部硬度  20A）  A）  30 45 A）  A）   1 66 59 64 32 48 A）  A）  A）    61 58 63 32 48 当淬硬层深度 2.5 ，经渗碳热处理的同一零件其表面硬度差不应大于 2  表面含碳量  经渗碳热处理后的成品零件淬硬层深度 2.5 ，零件表面的含碳量应为  当淬硬层深度 ，零件表面含碳量不应低于 若有特殊要求，在表面硬度合格的情况下可另行规定。  碳化物  经渗碳热处理后的零件渗碳表层的粗大碳化物深度不能大于单边最小加工余量的 2/3。  经渗碳热处理后成品零件工作表面的粗大碳化物应符合第一级别图规定的第 1 级和第 2 级；当淬硬层深度 2.5 ，其工作表面的粗大碳化物应符合第一级别图规定的第 1 级第 3 级。  轴承零件渗碳层的网状碳化物应符合第二级别图规定的第 1 级第 3 级。  显微组织  渗碳一次淬火后高温回火的渗碳层显微组织  轴承零件经渗碳一次淬火后高温回火的渗碳层显微组织应为细小、均匀分布的珠光体类型组织，同时允许少量残留奥氏体和一定数量断续状细小针状碳化物存在，应符合第三级别图规定的第 1 级第 3级。渗碳淬火后不进行高温回火的零件，可不做此要求。  渗碳一次淬、回火或二次淬、回火后的表层显微组织  轴承零件经渗碳一次淬、回火后的表层显微组织应符合第四级别图规定的第 2 级第 4 级。  轴承零件经渗碳二次淬、回火后的表层显微组织应符合第五级别图规定的第 1 级第 3 级；对于A）及淬硬层深度 2.5 轴承零件，允许一定程度的细针状马氏体和少量断续状的残 88812011 3 余针状碳化物存在，其显微组织应符合第五级别图规定的第 1 级第 4 级。  心部显微组织  经渗碳淬、回火后的轴承零件心部显微组织应为板条状马氏体、贝氏体并允许少量铁素体存在，应符合第六级别图规定的第 1 级第 3 级；当淬硬层深度 2.5 ，对心部显微组织可不做要求。  脱碳及软点  经渗碳热处理后的轴承零件脱碳层深度或表面软点不应超过单边加工余量的 2/3，成品零件不允许有脱碳或软点。  裂纹  经渗碳热处理后的轴承零件不允许有裂纹。  轴承套圈变形量  经渗碳热处理后的轴承套圈允许的变形量应符合表 3 的规定。  表 3  轴承套圈渗碳热处理后允许的变形量                 单位为毫米  淬硬层深度 硬层深度 圈外径  D 外圈公称外径 D 或内圈公称内径 d 直径变动量 平面度  超过  到  直径变动量  超过  到  外圈  内圈  外圈  内圈  30 50 80 120 180 300          50 80 120 180 300 400                      400 450 500 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200 400 450 500 600 700 800 900 1 000 1 100 1 200      1：当套圈外径 400 ，滚道工作表面的单边加工余量不应少于 0.5 成品零件的淬硬层深度应符合表 2 的规定。  注 2：薄壁套圈的变形量由制造厂自行确定。  回火稳定性  当淬硬层深度 2.5 ，经回火稳定性试验的渗碳轴承零件相应点的硬度差不应大于 1  5  检验方法  检验方法按表 4 的规定。  表 4  检验方法  检验项目  检   验   方   法  平均晶粒度  按  6394 的规定进行测定。  淬硬层深度  按附录 A 规定的硬度法、宏观断口法、显微组织分析法中任一种方法进行测定。有异议时，以硬度法为准。   88812011 4 表 4（续）  检验项目  检   验   方   法  硬度  a）硬度试验可根据被测零件的硬度值及尺寸分别选用布氏、洛氏硬度计，试验方法按  B/T   7361 的规定。  b）心部硬度的测定部位：圆锥滚子轴承套圈以纵断面上距套圈大端面 1/3 宽度处、圆柱滚子轴承套圈以纵断面或试样中心的测量值为准；圆柱滚子以纵断面中心线、圆锥滚子以距滚子大端面1/3 长度处横断面中心的测量值为准；大型零件以试样中心的测量值为准。  表面含碳量  试样剥层后采用化学分析法或用直读光谱法分析。有异议时，以化学分析法为准。  碳化物  a）渗碳表层的粗大碳化物深度：试样采用 4%硝酸酒精溶液深腐蚀，用金相显微镜在 100 倍下按粗大碳化物深度测量图的规定测定。  b）渗碳表层粗大碳化物及网状碳化物：试样采用 4%硝酸酒精溶液深腐蚀，用金相显微镜在 500倍下评定，以去除加工余量后（或成品表面）的第一个视场为准。粗大碳化物应根据其大小、数量和分布，按第一级别图评定；网状碳化物应根据碳化物网的大小和封闭程度按第二级别图评定。  显微组织  试样采用 4%硝酸酒精溶液浸蚀，用金相显微镜在 500 倍下评定：  a）渗碳一次淬火后高温回火的渗碳层显微组织：根据珠光体类型组织的形态，针状碳化物的大小、数量及残留奥氏体的数量按第三级别图评定。  b）渗碳表层显微组织：以去除加工余量后（或成品表面）的第一个视场为准，根据马氏体的粗细程度和残留奥氏体的数量，渗碳一次淬、回火零件的表层显微组织按第四级别图评定；渗碳二次淬、回火零件的表层显微组织按第五级别图评定。  c）心部显微组织：以测量心部硬度附近的显微组织为准，根据铁素体的数量和分布按第六级别图评定。  脱碳和软点  按  1255 2001 中附录 C 规定的酸洗方法进行检验。  裂纹  按  24606 的规定进行检测。 特大型轴承套圈也可采用附录 B 规定的或其他能显示裂纹的方法进行检测。  套圈变形  小尺寸套圈用百分表、内径仪、外径仪及平面度仪进行检查；大尺寸套圈用百分尺、桥尺、塞尺进行检查。  回火稳定性  将被测试样或零件按原回火工艺温度回火 3 h 5 h 后，检查回火前后相应点的硬度差。  渗碳表层粗大碳化物深度测量图  放大倍数： 100   88812011 5 第一级别图   渗碳表层粗大碳化物  放大倍数： 500  第 1 级                                           第 2 级  第 3 级   88812011 6 第二级别图   渗碳层网状碳化物  放大倍数： 500  第 1 级                                            第 2 级  第 3 级                                            第 4 级   88812011 7 第三级别图   渗碳一次淬火后高温回火的渗碳层显微组织  放大倍数： 500  第 1 级                                            第 2 级  淬硬层深度 2.5                                   淬硬层深度 2.5  3 级   88812011 8 第 4 级                                            第 5 级  第四级别图   渗碳一次淬、回火后的渗碳表层显微组织  放大倍数： 500  第 1 级                                            第 2 级   88812011 9 第 3 级                                            第 4 级  第 5 级   88812011 10 第五级别图   渗碳二次淬、回火后的渗碳表层显微组织  放大倍数： 500  第 1 级                                            第 2 级  第 3 级                                            第 4 级   88812011 11 第 5 级  第六级别图   心部显微组织  放大倍数： 500  第 1 级                                            第 2 级   88812011 12 第 3 级                                            第 4 级   88812011 13 附   录   A （规范性附录）  淬硬层深度的测量方法  硬度法 经渗碳热处理的成品零件或试样（去除加工余量） ，当淬硬层深度 2.5 ，按  9450 的规定测量其淬硬层深度；当淬硬层深度 2.5 ，用洛氏硬度计按  规定自试样横断面边缘起，每隔 2 点测量洛氏硬度值（ ，再用光学仪器放大 20 倍以上测量试样表面边缘至 50 即为淬硬层深度， 同时表面至硬度值为 58 的距离应占淬硬层深度的 40%以上。  宏观断口法  将渗碳试样从渗碳炉中取出后直接淬火，然后将其压断。断口上渗碳层部分呈银白色瓷状，未渗碳部分呈灰色纤维状。也可将试样断口磨平、抛光后，用 4%硝酸酒精浸蚀，渗碳层呈暗黑色，未渗碳部分呈灰色。  显微组织分析法  将渗碳试样缓冷至室温后制成金相试样，用 4%硝酸酒精浸蚀，在 100 倍光学显微镜下观察。  在平衡状态下组织的过共析层加共析层，再加上 1/2 过渡层，即为渗碳层深度。   88812011 14 附   录   B （规范性附录）  着色渗透检测规程  范围 本规程适用于特大型轴承套圈滚道表面的着色渗透检测，检查出的缺陷是轴承零件表面的开口缺陷。  缺陷显示及判定  显示痕迹  显示痕迹长 /宽比 3 的缺陷称为线缺陷（或称为条状缺陷） 。  显示痕迹长 /宽比 3 的缺陷称为圆状缺陷（或称为椭圆状缺陷） 。  因机械加工等原因造成的表面痕迹显示称为伪缺陷显示（或称为无关显示） ，除此以外的显示均属缺陷显示（或称相关显示） 。对于伪缺陷显示，需经清洗后重新检验、确认。  缺陷的判定  主要尺寸 0.5 显示为缺陷显示（或相关显示） 。  特大型轴承套圈滚道表面不允许存在如下类型的缺陷（对有特殊质量要求的零件，可另行规定） ：  a）长度 1.5 单个线状缺陷；  b）直径 1.5 单个圆状缺陷（或长轴尺寸 1.5 椭圆状缺陷） ；  c）单个圆状缺陷的尺寸 1.5 在一直线上或相邻有四个或更多个圆状缺陷同时存在，且其边缘间距 2  检测用材料及灵敏度校验  检测用材料及其技术要求  着色探伤剂由着色渗透液、清洗液和显像液组成。  渗透液和显像液的色泽必须有明显的对比度。  轴承产品用的着色渗透液、清洗液和显像液应与 子无络合作用或其他腐蚀作用。  轴承产品使用的着色探伤剂必须是同种型号的配套产品，可使用 用型着色探伤剂，色渗透液、 洗液和 像液。在确保本规程检测灵敏度的前提下，亦可采用其他型号的着色探伤剂配套产品。  检测灵敏度校验  每次检测时，着色探伤剂必须进行灵敏度校验，如果发现着色探伤剂灵敏度有明显下降，应及时停止使用。  检测用灵敏校验试块应采用 锈钢试块和铝合金试块，试块每次使用后，必须在清洁的溶剂中进行清洗，并经干燥处理后妥善保养。  工件检测表面要求  在工件被检表面进行着色检测前，必须将影响渗透液渗入缺陷的物质