| 1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用化學(xué)浸蝕方法對磨削表面的局部過熱進(jìn)行檢驗(yàn)及其分類的標(biāo)準(zhǔn)操作程序和要求。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于齒輪、軸、花鍵和軸承等鋼制零件。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于氮化零件和不銹鋼件。
化學(xué)浸蝕方法對表面硬度的變化的反應(yīng)比大多數(shù)硬度測試方法更為敏感。
表面回火浸蝕檢驗(yàn)應(yīng)在表面磨削后，并在進(jìn)一步精加工序前進(jìn)行。
2設(shè)備
2.1容器的材料
容器的材料與容器中的溶液不得發(fā)生反應(yīng)，也不得損傷被處理的零件。所有容器都應(yīng)貼上所盛溶液的標(biāo)簽，并在不用時蓋好。
2.2被檢驗(yàn)區(qū)域照明
被檢驗(yàn)區(qū)域應(yīng)有充分的照明，沒有陰影和反射。推薦被檢驗(yàn)區(qū)域的光照度應(yīng)不低于3200lx。
2.3計時裝置
應(yīng)使用適當(dāng)?shù)挠嫊r裝置，保證一組中的所有零件處理過程一致。
2.4清洗裝置
應(yīng)采用去堿清洗器、蒸汽去油器、溶淬清洗裝置或相應(yīng)的清洗裝置。
3試劑
所有的化學(xué)試劑應(yīng)為工業(yè)級或更純的等級。
3.1清洗材料
所有的清洗材料應(yīng)保證能去除所有的污漬、磨粒和油漬，使被檢表面可形成不破水膜。不破水膜是指表面用低于40℃的清水漂洗干凈后，水膜至少能在15s內(nèi)保持不破。
3.2硝酸
密度：ρ=1.42kg/L。
3.3鹽酸
密度：ρ=1.19kg/L。
3.4酒精
應(yīng)使用清潔的、不含油等雜質(zhì)的甲醇或變性已醇。
3.5水
清潔、無雜質(zhì)。
3.6堿溶液
應(yīng)使用4%～6%的氫氧化鈉水溶液，其PH值不低于10，或使用13%～17%的氫氧化銨酒精溶液。
3.7防銹油
所使用的防銹油不應(yīng)遮住浸蝕的結(jié)果。
4檢驗(yàn)程序
檢驗(yàn)程序如圖1所示。首先清洗零件（見4.1和表1），然后根據(jù)被檢零件的鋼種按表2或表3選擇一種合適的步驟對其進(jìn)行浸蝕。除另有規(guī)定外，供方可按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定選擇具體的檢驗(yàn)程序。
4.1清洗
零件在浸蝕和檢驗(yàn)前必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)那逑�，以達(dá)到用水漂洗后零件表面可形成不破水膜。清洗程序可由供方根據(jù)零件表面污物類型進(jìn)行選擇。表1列出了幾種污物和相應(yīng)的常用清洗方法。
表1清洗方法舉例
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污物類型 |
清洗方法 |
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染料和墨跡 |
酒精、丁酮或相當(dāng)?shù)娜芤?/FONT> |
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油、脂 |
蒸汽去油 |
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肥皂 |
去堿清洗（60～80℃）或超聲波清洗 |
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氧化物 |
磨粒清洗 |
應(yīng)注意，為達(dá)到良好的效果，在浸蝕前，可增高附加的清洗程序，以徹底去除零件上的殘余物。不適當(dāng)?shù)那逑磿䦟?dǎo)致不均勻的變色和斑點(diǎn)，使浸蝕的結(jié)果難以判斷。曲型的（被推薦的）清洗程序包括：
a)蒸汽去油或溶液清洗。
b)磨粒清洗：選定顆粒尺寸和噴射方法以保持零件表面光亮和原尺寸。角摸零件時需戴清潔的白手套。
c)堿洗或超聲波清洗，保證零件表面可形成不破水膜，否則應(yīng)重新進(jìn)行清洗。
4.2浸蝕
下列方法是用于表面回火檢驗(yàn)的浸蝕方法，浸蝕類型應(yīng)根據(jù)被檢驗(yàn)的材料和操作方便程度來選擇。
Ⅱ型浸蝕（見表2）通常上作為生產(chǎn)過程檢驗(yàn)方法。Ⅱ型浸蝕常用于檢驗(yàn)滲碳鋼，也可用來檢驗(yàn)調(diào)質(zhì)鋼的表面硬化區(qū)。Ⅲ型浸蝕（見表3）常用于檢驗(yàn)工具鋼和高合金鋼，并可用來代替Ⅱ型浸蝕檢驗(yàn)。當(dāng)采用Ⅲ型浸蝕方法時，不要求進(jìn)行磨粒清洗。
對于不能浸入箱槽中的零件，可以使用表2和表3所述相同的材料和工藝用棉花拭子浸蝕，但用拭子浸蝕的技術(shù)難以控制與判斷。采用拭子浸蝕的技術(shù)供需雙方應(yīng)協(xié)商一致。
完成浸蝕步驟后的零件應(yīng)立即進(jìn)行檢驗(yàn)。
高溫焙烤以消除氫脆是任選的步驟。最高焙烤溫度應(yīng)至少低于最終回火處理溫度14℃推薦焙烤時間為2～4h。
表2Ⅱ型浸蝕
|
步驟1） |
過程 |
溶液2） |
推薦時間3） |
備注 |
|
1 |
硝酸浸蝕4） |
硝酸
3%～5%（容積）在酒精中；
在水中； |
30～60s
10～30s |
出現(xiàn)黑色氧化膜的時間會有所不同
，應(yīng)重復(fù)試驗(yàn)以確定確切時間 |
|
2 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去酸 |
|
3 |
酒精浸泡5） |
酒精 |
浸泡并干燥 |
去水 |
|
4 |
脫色3） |
鹽酸4%～6%（容積）
在酒精中
在水中； |
30～60s |
零件應(yīng)浸泡足夠的時間，以使零件上呈
現(xiàn)出均勻的棕灰色。脫色時間應(yīng)重復(fù)試
驗(yàn)以確定確切時間 |
|
5 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去酸 |
|
6 |
中和 |
堿性溶液
PH值不小于10 |
10～60s |
浸入后攪動零件 |
|
7 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去堿 |
|
8 |
酒精浸泡5） |
酒精 |
浸泡并干燥 |
去水 |
|
9 |
涂油 |
防銹油 |
只浸泡 |
防銹蝕并增強(qiáng)顏色對比度 |
|
1）零件在浸入相應(yīng)的浸蝕液時和漂洗時，均應(yīng)攪動零件。前者是為避免點(diǎn)狀浸蝕獲得完全的中和，后者是為漂洗干凈。
2）所有溶液均在室溫下使用。
3）允許與推薦的時間不同。
4)對不需要作表面回火浸蝕檢驗(yàn)并且公差很小的區(qū)域應(yīng)適當(dāng)?shù)卣谏w，以避免金屬被蝕除。每次在進(jìn)行該浸蝕過程時，每個表面約有0.003mm厚的金屬被蝕除。
5)可選步驟：用不低于65℃的熱水漂洗，然后用干燥空氣吹干。該步驟可用來代替酒精浸泡。 |
表3Ⅲ型浸蝕
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步驟1） |
過程 |
溶液2） |
推薦時間3） |
備注 |
|
1 |
鹽酸浸蝕4） |
鹽酸
4%～6%（容積）
在酒精中
在水中； |
1.5～3.5min
30～60s |
確切時間試驗(yàn)確定 |
|
2 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去酸 |
|
3 |
酒精浸泡5） |
酒精 |
浸泡并干燥 |
去水 |
|
4 |
硝酸浸蝕4） |
硝酸
3%～5%（容積）
在酒精中；
在水中； |
1.5～3.5min
30～60s |
出現(xiàn)黑色氧化膜的時間會有所不
同，應(yīng)重復(fù)試驗(yàn)以確定確切時間 |
|
5 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去酸 |
|
6 |
酒精浸泡5） |
酒精 |
浸泡并干燥 |
去水 |
|
7 |
脫色4） |
鹽酸
4%～6%（容積）
在酒精中
在水中； |
1.5～3.5min
30～60s |
零件應(yīng)浸泡足夠的時間，以使零件上
呈現(xiàn)出均勻的棕灰色。脫色時間應(yīng)重
復(fù)試驗(yàn)以確定確切時間 |
|
8 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去酸 |
|
9 |
中和 |
堿性溶液
PH值不小于10 |
10～60s |
浸入后攪動零件 |
|
10 |
漂洗 |
水 |
按要求 |
去堿 |
|
11 |
酒精浸泡5） |
酒精 |
浸泡并干燥 |
去水 |
|
12 |
涂油 |
防銹油 |
只浸泡 |
防銹蝕并增強(qiáng)顏色對比度 |
|
1）零件在浸入相應(yīng)的浸蝕液時和漂洗時，均應(yīng)攪動零件。前者是為避免點(diǎn)狀浸蝕獲得完全的中和，后者是為漂洗干凈。
2）所有溶液均在室溫下使用。
3）允許與推薦的時間不同。
4)對不需要作表面回火浸蝕檢驗(yàn)并且公差很小的區(qū)域應(yīng)適當(dāng)?shù)卣谏w，以避免金屬被蝕除。每次在進(jìn)行該浸蝕過程時，每個表面約有0.003mm厚的金屬被蝕除。
5)可選步驟：用不低于65℃的熱水漂洗，然后用干燥空氣吹干。該步驟可用來代替酒精浸泡。 |
5檢驗(yàn)準(zhǔn)則
5.1目視的外觀與分類
表4描述了回火呈現(xiàn)的外觀。未出現(xiàn)回火的零件在清洗和浸蝕后呈現(xiàn)均勻的灰色。局部回火區(qū)域在浸蝕后的零件上呈現(xiàn)深灰或黑色。通常，隨著顏色變得越深暗，說明回火燒傷程度越嚴(yán)得。如果在磨消過程中出現(xiàn)嚴(yán)重過熱，將導(dǎo)致再硬化，瑞硬化區(qū)域是一塊白色或淺顏色的未回火馬氏體，周圍是黑色回火面。
所有的磨削后回火，尤其是再硬化的燒傷（即未回火馬氏體）會影響零件的壽命，便零件仍可使用。
通常應(yīng)對有回火顯示的零件進(jìn)行磁粉探傷檢驗(yàn)，尤其要對有D類的E類顯示的零件進(jìn)行檢驗(yàn)，因這種零件理容易產(chǎn)生裂紋。
表4中給出了分類右用來制訂驗(yàn)收或判廢的準(zhǔn)則。
表4表面回火分類
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前綴代號 |
|
F：功能面，包括齒面、磨削齒根、軸頸以及其他指定表面。
N：?*δ苊媯ㄋ釁淥ハ鞅礱妗?/FONT> |
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分類代號1） |
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分類 |
程度 |
目視外觀（回火區(qū)域） |
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A |
無回火 |
均勻灰色 |
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B |
輕度回火 |
較窄的淺色顯示 |
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D |
重度回火 |
較寬的深色顯示 |
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E |
再硬化（嚴(yán)重過熱） |
白色區(qū)域周圍有黑色面 |
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后綴代號 |
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級別 |
回火表面積的最大百分比 |
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1 |
10% |
|
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2 |
25% |
|
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3 |
無限制 |
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注：分類表示法如下：
FA/NB2：任何功能面上都不允許回火，但在最差的單個?*δ苊媯ㄈ韁峒紓┥顯市磧脅黃鴯?5%面積的輕度回火。
GB1/ND2：對最差的單個功能面上允許有不起過10%面積的輕度回火，對最差的單個?*δ鼙礱嬪顯市磧脅黃鴯?5%面積的重度回火。
FB2：對最差的單個功能面上允許有不超過25%面積的輕度回火。對?*δ苊嬪系幕鼗鵜婊幌拗啤?/FONT>
FB3/FD2/ND3：對最差的單個功能面（如單個齒面）上的輕度回火面積不限制，允許有不起過25%面積的重度回火，對?*δ苊嬖市磧形廾婊拗頻鬧囟然鼗稹?/FONT>
1）在單個表面（如一個齒面）上測量。 |
5.2表面硬度的影響
本標(biāo)準(zhǔn)所述的浸蝕方法比大多數(shù)硬度測試方法更容易檢測出表面硬度的變化。
當(dāng)磨削表面有局部回火時，應(yīng)降低許用接觸應(yīng)力σHlim的取值。當(dāng)有條件時，對回火的區(qū)域應(yīng)使用顯微硬度測試方法進(jìn)行檢驗(yàn)。由于硬度測試方法各不相同，應(yīng)說明所有設(shè)備的類型、載荷和換算關(guān)系。有一些提提式顯微硬度計可用于不損壞零件的硬度測試，然而，必須正確使用它們以保證硬度讀數(shù)的正確性，有些很難接觸到的區(qū)域用這種設(shè)備可能也無法測硬度。
當(dāng)由污跡、銹斑等而引起虛假顯示時，需清洗零件并重新檢驗(yàn)。重復(fù)的浸蝕會蝕除掉過量的金屬，因此，應(yīng)保護(hù)好公差很小的尺寸。通常，很容易將污跡與真正的回火顯示區(qū)分開，污跡可以被擦去而回火顯示即使在擦拭后仍比它周圍的區(qū)域深暗。
本標(biāo)準(zhǔn)所述的浸蝕方法還可以用來發(fā)現(xiàn)其他造成硬度差異的原因，如化學(xué)成分的變動，不均勻或未滲碳的區(qū)域。
6表面回火零件的再加工
對表面回火檢驗(yàn)不合格的磨削零件，如果加工余量允許，可再加工。再加工零件應(yīng)取得用戶的同意。
零件再加工前、后均應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷檢驗(yàn)。
由于不適當(dāng)?shù)哪ハ髟斐傻挠泻τ绊懣捎糜锌刂频膰娡璺▉砭徑狻Ρ砻婊鼗饏^(qū)域使用噴丸處理供需雙方應(yīng)協(xié)商一致。
7回火浸蝕的去除
如需要，浸蝕產(chǎn)生的變色可用標(biāo)準(zhǔn)的電解堿性清洗、拋光等不影響零件使用性能的其他方法去除。去除變色的同時會造成金屬加工余量的減小或表面紋理的改變，變色對零件的使用沒有不良影響。
8維護(hù)和管理
根據(jù)深夜的使用程度或當(dāng)新配制深夜時，為檢驗(yàn)溶液的性能，建議用該溶液浸蝕已知有回火顯示的樣品零件，在浸蝕和檢驗(yàn)后，應(yīng)按第7章的方法從樣品上去除回火浸蝕的結(jié)果。該樣品應(yīng)再防銹保護(hù)備用，這類樣品應(yīng)定期更換。
根據(jù)使用程度，應(yīng)定期檢驗(yàn)溶液的濃度和雜質(zhì)，并予以標(biāo)明。檢驗(yàn)酒精中酸溶液的最好方法是用堿性溶液滴定。
9安全和環(huán)境保護(hù)
推薦的安全和環(huán)境保護(hù)的注意要點(diǎn)如下：
a)濃的與稀釋的酸和堿是有危害的物品，一旦人體的任何部位接觸到了這些物質(zhì)，應(yīng)立即浸入水中，并尋求醫(yī)生醫(yī)治；
b)避免直接接觸溶劑，例如丁酮之類會引起嚴(yán)重的皮膚“燒傷”，使用時，應(yīng)有良好的通風(fēng)條件；
c)通常是將酸加入水或酒精中，而不是將水或酒精加入酸中；
d)浸泡箱不用時，應(yīng)加蓋蓋好；
e)混合酸性和堿性化學(xué)物品時或在酸、堿環(huán)境下作業(yè)時，應(yīng)穿戴防護(hù)手套、面罩和圍裙；
f)遵守職業(yè)安全和健康規(guī)定，包括培訓(xùn)、材料安全數(shù)據(jù)表、容器及浸泡箱的儲存與貼標(biāo)簽等；
g)遵守包括所有規(guī)定進(jìn)行通負(fù)換氣；
i)遵守可燃和易燃液體儲存及使用的安全措施、防火標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；
j)遵守政府對有害廢棄物處理和化學(xué)物品運(yùn)輸?shù)囊?guī)定；
k)遵守公眾監(jiān)督和報告的規(guī)定。 |
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