標(biāo)準(zhǔn)解讀：《GB/T 225-2006/ISO 6421999鋼 淬透性的末端淬火試驗(yàn)方法》

標(biāo)準(zhǔn)解讀：《GB/T 225-2006/ISO 6421999鋼 淬透性的末端淬火試驗(yàn)方法》 

一、標(biāo)準(zhǔn)概述 

       本標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO 642:1999《鋼 淬透性的末端淬火試驗(yàn)方法》，規(guī)定了測定鋼淬透性的末端淬火試驗(yàn)方法，對規(guī)范鋼淬透性測試、保證產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)鋼鐵行業(yè)發(fā)展具有重要意義。適用于測定各種結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼等的淬透性，為鋼鐵生產(chǎn)、機(jī)械制造等領(lǐng)域提供關(guān)鍵技術(shù)依據(jù)。 

二、試驗(yàn)方法核心內(nèi)容

（一）試樣制備 

1.取樣：產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議無要求時(shí)，可熱軋或鍛造直徑30 - 32mm樣坯，也可用機(jī)械加工制成直徑25mm樣坯（軸線與產(chǎn)品表面距離為20mm）。連鑄產(chǎn)品取樣前壓縮比至少8:1，樣坯各面變形應(yīng)均勻。單獨(dú)澆注標(biāo)準(zhǔn)試料時(shí)，原始橫截面至少是樣坯直徑3倍，特殊協(xié)議下可用特定澆鑄工藝制備試料并在鑄造狀態(tài)試驗(yàn)。同時(shí)，試樣磨制平面軸線應(yīng)距產(chǎn)品表面距離大致相同，需對樣坯標(biāo)記。 

2.尺寸：樣坯加工成直徑25mm、長100mm圓棒，非淬火端帶凸緣或凹槽（直徑30 - 32mm或25mm）用于定位。必要時(shí)在非淬火端標(biāo)記，方便辨別其在原試料中的位置。 

3.正火處理：除非另有協(xié)議，樣坯在機(jī)加工和淬火前按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度范圍的平均溫度正火；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定時(shí)，由協(xié)議或檢測部門選擇正火溫度，保溫時(shí)間為（30±5）min。熱處理要保證試樣精加工后無脫碳痕跡。 

4.機(jī)加工要求：試樣圓柱形表面精車，淬火端面精細(xì)加工（最好研磨）并去毛刺，確保表面質(zhì)量符合試驗(yàn)要求。

（二）試驗(yàn)設(shè)備 

1.淬火裝置：能噴射水流至試樣淬火端面，可通過快速開關(guān)閥門、調(diào)節(jié)水流速度裝置或圓盤實(shí)現(xiàn)。使用快速開關(guān)閥門時(shí)，閥門后供水管水平長度至少50mm，保證水流無紊流。 

2.關(guān)鍵部件尺寸及位置：噴水管口至試樣淬火端面距離為（12.5±0.5）mm；試樣支座使試樣準(zhǔn)確對中且淬火時(shí)位置不變，支座保持干燥，防止水濺到試樣上；無試樣時(shí)水射流高度為（65±10）mm，管中水溫（20±5）℃，比較試驗(yàn)時(shí)水溫相同；整個(gè)加熱和淬火過程防止風(fēng)吹到試樣。

（三）加熱與淬火操作 

1.加熱規(guī)范：試樣均勻加熱至規(guī)定溫度，加熱時(shí)間不少于20min，然后保溫（30±5）min。特殊熱處理爐可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加熱時(shí)間，同時(shí)要采取措施減少試樣脫碳或滲碳，避免形成明顯氧化皮。 

2.淬火步驟：試樣從爐中取出至開始噴水時(shí)間不超5s，用鉗子夾非淬火端凸緣或凹槽處定位；噴水時(shí)間至少10min，之后可浸入冷水中完全冷卻。

（四）硬度測定 

1.測試平面準(zhǔn)備：平行于試樣軸線磨制兩個(gè)平行平面用于測硬度，磨削深度0.4 - 0.5mm，采用帶充足冷卻液的細(xì)砂輪，防止試樣組織變化。用5%硝酸水溶液檢查磨削是否引起軟化，若有問題則在90°角表面磨制新平面并檢查，合格后在新平面測量硬度并記錄。 

2.硬度測試要點(diǎn)：保證試樣與支座剛性固定，硬度計(jì)試移動(dòng)裝置對準(zhǔn)測試平面中心線，壓痕位置精度±0.1mm。按GB/T 230.2、GB/T 230.3測量，硬度壓痕點(diǎn)沿中心線分布，特殊協(xié)議下可用GB/T 4340.1的維氏硬度HV30代替HRC硬度測試，確保硬度壓痕凸起邊緣不影響另一平面測試。 

3.測量點(diǎn)選擇：可繪制硬度變化曲線（低淬透性鋼第一個(gè)測量點(diǎn)距淬火端面1.0mm，其他點(diǎn)按規(guī)定間距測量；普通鋼按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量點(diǎn)測量），也可測量規(guī)定點(diǎn)硬度值，這些點(diǎn)可包含或不包含標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的第一個(gè)測量點(diǎn)。

三、試驗(yàn)結(jié)果表示與報(bào)告 

（一）結(jié)果表示 

1.硬度值修約：距淬火端面規(guī)定距離d處的硬度值，取兩個(gè)測試平面相同距離測量結(jié)果的平均值，按0.5HRC或10HV修約。 

2.繪制硬度曲線：橫坐標(biāo)為距離d，縱坐標(biāo)為硬度值。建議標(biāo)尺為橫坐標(biāo)10mm相當(dāng)于5mm距離（低淬透性鋼10mm相當(dāng)于1mm距離），縱坐標(biāo)10mm相當(dāng)于5HRC或50HV，計(jì)算機(jī)輔助繪制時(shí)程序自動(dòng)調(diào)整軸標(biāo)尺。 

3.淬透性特性表示：可通過繪制硬度曲線、報(bào)告特定點(diǎn)硬度值（如距淬火端1.5mm或1mm處及其他協(xié)議確定的點(diǎn)）、報(bào)告兩點(diǎn)硬度值（距離協(xié)議確定）、報(bào)告規(guī)定距離點(diǎn)硬度值、制作硬度 - 距離值表等方法表示某牌號鋼的淬透性特性。 

4.測量結(jié)果表示形式：用J×× - d表示，如J35 - 15表示距淬火端15mm處硬度值為35HRC；JHV450 - 10表示距淬火端10mm處維氏硬度為450HV30，也可用代碼Jd = XX表示（見附錄A.2.4）。

（二）試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容 試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含本標(biāo)準(zhǔn)編號、鋼的牌號、爐號、化學(xué)成分、取樣信息、熱處理情況、采用的硬度試驗(yàn)方法、試驗(yàn)結(jié)果等。進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果比較時(shí)，建議注意水的相關(guān)因素（未詳細(xì)說明，可能指水質(zhì)、水溫等對試驗(yàn)結(jié)果的影響）。

四、附錄內(nèi)容解析

（一）附錄A：產(chǎn)品淬透性的技術(shù)要求 

1.規(guī)定硬度深度的末端淬透性曲線：包括鋼硬度 - 深度的末端淬透性曲線在界限曲線上方、下方或上下限曲線之間三種情況，用于直觀判斷鋼的淬透性是否符合要求。 

2.規(guī)定末端淬透性曲線上的特定點(diǎn)：可規(guī)定上限、下限或上下限之間的范圍，通過給定硬度值表明距淬火端距離，或給定距淬火端距離表明硬度值，精確控制鋼的淬透性指標(biāo)。 

3.特殊表示方法示例：如J45 - 6/18表示距淬火端6 - 18mm間某些點(diǎn)硬度值達(dá)45HRC；J35/48 - 15表示距淬火端15mm處硬度值在35 - 48HRC之間；JHV340/490 - 15表示距淬火端15mm處維氏硬度在340 - 490HV之間；\(J15 = 35/45\)表示距淬火端15mm處HRC值在35 - 45之間，為不同應(yīng)用場景下表達(dá)淬透性要求提供多種方式。

（二）附錄B：第10章的補(bǔ)充資料 

關(guān)注試樣表面冷卻規(guī)律，在標(biāo)準(zhǔn)淬火條件下，試樣端部冷卻速度可視為常數(shù)。給出了表示比值隨時(shí)間變化的曲線，以及約在700℃下端淬試樣表面各點(diǎn)冷卻速度變化與距淬火端距離的函數(shù)關(guān)系曲線，為深入理解淬火過程中試樣的冷卻特性提供參考，有助于分析鋼的組織轉(zhuǎn)變和性能變化。

（三）附錄C：淬透性的計(jì)算 利用計(jì)算機(jī)設(shè)備開發(fā)出根據(jù)化學(xué)成分（熔煉分析）確定Jominy曲線的數(shù)據(jù)處理計(jì)算模型，這些模型基于大量試驗(yàn)結(jié)果并經(jīng)過充分校驗(yàn)。由于鋼的品種、公式由來及所用模型不同，淬透性計(jì)算公式各異，為通過化學(xué)成分預(yù)測鋼的淬透性提供了理論計(jì)算途徑，在實(shí)際生產(chǎn)和研究中具有重要應(yīng)用價(jià)值。

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