钢件渗碳淬火硬化层深度的测定（2025版）

GB/T9450-20251钢件渗碳淬火硬化层深度的测定1范围本文件规定了钢件渗碳及碳氮共渗淬火硬化层深度的原理、试验设备、试样、测定方法、结果求值和试验报告。本文件适用于渗碳或碳氮共渗并经淬火及回火热处理后的工件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准GB/T7232金属热处理术语GB/T18449.1金属材料努氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T18449.2金属材料努氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准3术语和定义GB/T7232界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1渗碳淬火硬化层深度casehardeningdepth;CHD从工件表面到维氏硬度值为550HV（或等效努氏硬度值）界限硬度处的垂直距离。注：通常硬化层深度在渗碳或碳氮共渗并淬火后测定，如在淬火并回火后测定需要在报告中注明。4符号和缩略语表1给出的符号和缩略语适用于本文件。表1符号和缩略语符号和缩略语单位涵义dimm从工件表面到每个硬度压痕中心的距离Δdmm两相邻硬度压痕中心的距离CHDmm渗碳淬火硬化层深度（casehardeningdepth）GB/T9450-202525原理根据垂直于工件表面的横截面上的硬度梯度来确定硬化层深度。用图解法从与距表面距离的硬度分布曲线得出硬化层深度。6试验设备采用维氏硬度进行试验，硬度计应按GB/T4340.2的规定进行检验与校准。经相关方约定，也可采用努氏硬度试验，并按GB/T18449.2的规定对硬度计进行检验与校准。7试样7.1除特殊约定外，应在符合以下条件工件或试样的横截面上测试硬化层深度：a）测试的横截面应垂直于工件的纵向轴线，如无纵向轴线，经相关方协商可在垂直于工件某一位置表面的横截面上测试；b）对于薄硬化层(≤0.3mm)，经协商可采用台阶试样（见图1）或楔形试样（见图2)，并采用较低试验力进行硬度测试。台阶试样从工件表面到基体每个台阶高度为0.05mm或0.10mm，并需要精密研磨。台阶试样用于硬化层深度已大致确定的情况下，其测定方法按照附录A的规定。标引序号说明：1-硬化层。图1台阶试样GB/T9450-20253标引序号说明：1-试样表面；2-斜切面；3-硬化层；4-硬度压痕；d-实际深度；l-测试深度。a实际深度d由公式d=lsinα得出。b测试深度l随斜率（d/l）而变化。图2楔形试样7.2经相关方协商采用试样测定时，试样的材料及热处理工艺应与工件相同。7.3试样测试面应抛光无腐蚀。制备试样时，切割试样尽可能以平缓的技术与方式进行，试样应固定好以保证良好的边缘。研磨和抛光时采用合适的研磨料，去除切割和磨削时损坏的试样表面，以免影响测试面的硬度，并避免边缘形成圆角。测试面应抛光到能够准确测量硬度压痕尺寸。试验力越小，对试样的制备质量要求越高。8测定方法8.1在宽度（W）为1.5mm范围内，在垂直于工件或试样表面的一条或多条平行线上进行硬度压痕试验，见图3。平行线之间的距离应符合GB/T4340.1或GB/T18449.1的规定。8.2每两相邻压痕之间的距离（Δd）至少为压痕对角线长度的3倍（见图3）。相邻压痕中心至表面的距离差（例如：d2-d1)应不超过0.1mm，压痕中心至表面的测量距离精度应达到±25μm。每个压痕对角线的测量精度应符合GB/T4340.2或GB/T18449.2要求。第一个压痕的中心距表面的距离d8.3进行维氏或努氏硬度试验时，其试验力适用范围为0.9807N~29.42N，通常采用9.807N。8.4硬度试验应在高质量光学显微镜以及良好的照明条件下进行，显微镜应有足够的放大倍数，以保证压痕四角清晰无变形。8.5硬度试验是在试样面的两个或多个测试宽带上进行，测试带的位置经相关方协商选取。每一个测试宽带测试后的结果都应绘制一条硬度梯度曲线。GB/T9450-20254SZICSZIC图3硬度压痕位置示意图9结果求值9.1按照第8章的测定方法，绘制出图4所示的硬度分布曲线，曲线上与550HV对应的距表面距离即为渗碳淬火硬化层深度。图4硬度分布曲线9.2对于距表面3倍于硬化层深度处硬度值大于450HV时，经相关方协议可采用比550HV大的界限硬度值，并以每25HV单位为级差。9.3渗碳淬火硬化层深度应在两个测试宽带上进行测试，如果2次测试结果在10％偏差范围内，可取2个结果中的较大值作为有效测试结果。超过此偏差，应重复测试。9.4在渗碳淬火硬化层深度已大致确定时，可采用附录A的方法。10试验报告除相关方约定外，试验报告应至少包括以下内容：a）本文件编号；b）工件的名称、材料及渗碳工艺等；c）试样名称、识别号码、检测部位及数量等；d）试验方法，如硬度试验方法、试验力等；e）渗碳淬火硬化层深度测定结果，表示方法举例如下：示例1：CHD=⋯mm(界限硬度550HV，维氏硬度试验力9.807N)；GB/T9450-20255示例2：CHD600=...mm（界限硬度600HV，维氏硬度试验力9.807N)；示例3：CHDHK0.3=⋯mm(界限硬度550HV，努氏硬度试验力2.942N）。f）测定时发生的异常情况。GB/T9450-20256附录A（规范性）插值法测定渗碳淬火硬化层深度A.1在渗碳淬火硬化层深度已大致确定的情况下，硬化层深度可采用插值法确定。注：原理是基于渗碳淬火硬化层硬度梯度曲线在过渡区近似为直线，也是渗碳淬火硬化层深度的界限硬度值所处区域。A.2按已大致确定的硬化层深度的位置，在其上和下距离表面d1'和d2'(d2'-d1图A.1插值法硬度测量点位置A.