钢铁热处理零件硬度测试通则

1 范围

本标准规定了热处理钢件的强度试验方法和强度计的选择、试验结果的判定、仲裁和试验报告。

本标准适用于热处理钢件在一定温度环境下的强度试验。

2 规范性参考文献

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用本文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T230.1-2004金属洛氏强度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)(ISO6508-1:1999,MOD)

GB/T231.1-2002金属布氏强度试验第1部分:试验方法(ISO6506-1:1999,MOD)

GB/T1172-1999白色金属强度与硬度换算值

GB/T2828.1-2003计数抽样检验程序第1部分：按合格质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划（ISO2859.1：1999，IDT）

GB/T4340.1-1999金属维氏强度试验第1部分:试验方法(ISO6507-1:1997,MOD)

GB/T4341-2001金属肖氏强度试验方法（eqvJISZ2246：1992）

GB/T8170—1987数值修约规则

GB/T13313—1991轧钢机肖氏强度试验方法

GB/T17394—1998金属里氏强度试验方法

GB/T18449.1-2001金属努氏强度试验第1部分：试验方法（neqISO4545：1993）

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 钢铁零件ironandsteelparts

由钢或铸铁制成的零件。 铁是材料中的主要元素，还含有丰富的其他元素。 钢的含碳量通常在2%以下，铸铁的含碳量≥2%。

3.2 强度硬度

固体的硬度，即矿物或材料抵抗其他物体刮擦或压入其表面的能力。 就金属强度测试而言，强度的本质是一种材料抵抗另一种较硬材料侵入的能力。

4 试件和试验件的选择及要求

4.1 热处理后，所有有韧性要求的钢件均可作为试件，也可按规定抽取一定数量的零件作为试件。 有时也可以用与零件相同材质和状态的炉样来代替试件。

4.2 批量零件强度检测时，取样率和取样方法应保证所选钢件具有代表性。

4.3 对于大批量钢铁件的稳定生产，通常可按GB/T2828.1的规定进行抽样检验。

4.4 当炉样韧性检验结果不合格时,允许重新检验钢件本体强度,其结果作为判定值。

4.5 带炉试样通常不能用于仲裁强度试验。

4.6 为保证试验结果的准确性，试件外观不应有影响试验结果的污垢。

4.7 被测件应具有足够的质量、挠度和所选强度试验方法所要求的长度，保证试验过程中不发生振动和位移，以保证强度试验结果的准确性。

4.8 对于对表面硬化层有要求的受试零件，应保证试验结果能正确表征表面硬化层的强度。

5强度测试

5.1 试验面质量要求

5.1.1 在制备试验表面的过程中，应防止过热或冷加工硬化对表面强度值的影响。

5.1.2 被测表面不应有氧化、脱碳、脏污等影响试验结果的现象。

5.1.3 被测表面的粗糙度应符合相应强度试验方法的要求。

5.1.4 被测表面应尽可能平坦，非平面的测试表面还应满足不同强度试验方法的相关要求。

5.2 试验方法的选择

5.2.1 应根据钢件技术要求所要求的不同强度值，选择相应的金属强度试验方法。 目前常见的测试方法有GB/T230.1、GB/T231.1、GB/T4340.1、GB/T4341、GB/T17394、GB/T18449.1等。

5.2.2 冶金等设备用轧辊的强度应按GB/T13313《轧辊肖氏强度试验方法》进行检测。

5.2.3 钢件在生产现场热处理后的强度可采用里氏强度计、超声波强度计、锤击式布氏强度计、便携式布氏强度计进行检测。

5.2.4 非平面强度试验应根据不同情况选用不同的强度计或试验装置。

5.2.5 钢件经不同工艺热处理后表面强度的试验方法及选取原则见表1。心部或碳化物强度通常按GB/T230.1、GB/T231进行试验。 1、GB/T4340.1或GB/T17394。

5.2.6 当确定的强度试验方法有多种试验力时，应选择试验条件允许的最大试验力。

表1 不同工艺热处理后钢件表面强度的测试方法及选取原则

热处理零件总分类

表面强度测试方法标准

选型原则

正火零件和固溶零件

GB/T230.1、GB/T231.1、

GB/T4340.1、GB/T17394

通常按GB/T231.1进行试验，或用GB/T17394D型装置进行试验

正火和淬火零件

GB/T230.1、GB/T231.1

GB/T4340.1、GB/T4341、

GB/T13313、GB/T17394

通常按GB/T230.1（C级）进行测试； 滚筒部件按GB/T13313进行试验； 淬火件按GB/T231.1检验； 大而薄的零件按GB/T230.1（A标度为15N标度）或GB/T4340.1测试。

表面渗碳零件

GB/T230.1、GB/T4340.1

GB/T4341、GB/T13313

GB/T17394

通常按GB/T230.1（C级）检验。 当硬化层较浅时，可选择GB/T4340.1或GB/T230.1（15N或30N标度）进行试验。生产现场试验可采用GB/T17394中的D型冲击装置

淬火和碳氮共渗零件

GB/T230.1、GB/T4340.1

GB/T4341、GB/T17394

通常按GB/T230.1进行检验（有效硬化层深度小于0.6mm时可采用A标尺或C标尺）

当硬化层深度较浅（<0.4mm）时，可选用GB/T4340.1或GB/T230.1（15N或30N刻度）

蚀刻

GB/T230.1、GB/T4340.1

GB/T4341、GB/T18449.1

GB/T17394

通常按GB/T4340.1进行测试（试验力通常为98.07N，如果蚀刻层深度≤0.2mm，则试验力通常不大于49.03N）

当蚀刻层深度>0.3mm时，也可采用GB/T230.1（15N标度）进行测试，复合层强度按照GB/T4340.1（试验力通常为

硝基碳化物

GB/T230.1、GB/T4340.1

GB/T18449.1、GB/T17394

通常按GB/T4340.1进行试验（试验力通常为0.4903N～0.9807N）； 穿透深度≥0.2mm时可采用GB/T17394C型装置

其他浸渗非金属零件 浸渗金属零件

GB/T18449.1、GB/T4340.1、GB/T17394

5.3 试验场地及试验点

5.3.1 试验场地

5.3.1.1 试验场地应具有代表性或按图纸进行。 钢件的其他部位如能反映工作部位的强度也可作为试验件。

5.3.1.2 试验场地应满足试验条件，以便用规定的强度计方便、快速、准确地进行强度试验。

5.3.1.3 试验场地地面层深度不应超过工艺要求规定的加工余量。

5.3.1.4 所选试验场地应保证强度压痕不影响钢件的最终质量。

5.3.1.5 下列零件一般不宜作为钢件表面或碳化物强度的试验零件：

a) 部分渗碳件的渗碳区与非渗碳区的交界处；

b) 局部物理热处理件的渗层与非渗层的交界处；

c) 对于允许存在的软点或软带的边缘。

5.3.2 测试点数

5.3.2.1 每件待测件应根据图纸或供货协议要求确定试验点数量，每个试验点对应一个强度试验值。

5.3.2.2 每个试件进行试验前，通常应先测量一个点，以确认其工作状况是否正常，该点不计入试验点数。

5.3.2.3 小批量零件的试验点数可适当减少，但零件数量应适当减少。

5.3.2.4 对大量相似试件进行试验时，可适当减少试验点数。

5.3.2.5 如果发现某一测试点的测试结果异常，允许在该测试点附近重新测试两次，但应记录原异常测试结果和重新测试的值。同时。

6 试验结果及强度值表示

6.1 测试结果可以是单个强度值