JB_T 8881-2020 滚动轴承 渗碳轴承钢零件 热处理技术条件.docx

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1、ICS 21.100.20J11中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准JB/T 88812020 代替 JB/T 88812011滚动轴承 渗碳轴承钢零件热处理技术条件Rolling bearingsParts made from carburizing bearing steels Specifications for heat treatment2020-08-31 发布2021-04-01 实 施中华人民共和国工业和信息化部发布中 华 人 民 共 和 国机械行业标准滚动轴承 渗碳轴承钢零件热处理技术条件JB/T 8881-2020机械工业出版社出版发行北京市百万庄大街22号邮

2、政编码：100037*210mm297mm1.25 印张40千字2021年4月第1版第1次印刷定价：21.00元*书号：1511115958网址： http:/www.cmpbook com编辑部电话：(010)88379399直销中心电话：(010)88379399封面无防伪标均为盗版版权专有侵权必究JB/ T 88812020目 次前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 技术要求 14.1 渗碳前预备热处理技术要求 14.2 渗碳热处理技术要求 25 检验方法 11附 录A (规范性附录) 淬硬层深度的测量方法 13A.1 硬度法13A.2 宏观断口法 13A.3 显

3、微组织分析法13附录B (规范性附录)着色渗透检测规程 14B.1 范 围14B.2 缺陷显示及判定 14B.3 检测用材料及灵敏度校验 14B.4 轴承零件检测表面要求 15B.5 操作方法15B.6 检 验 15参考文献 16图 1 渗碳表层粗大碳化物深度测量图 2图 2 第一级别图(渗碳表层粗大碳化物)3图 3 第二级别图(渗碳层网状碳化物)4图 4 第三级别图(渗碳一次淬火+高温回火后的渗碳层显微组织) 5图 5 第四级别图(渗碳一次淬回火后的渗碳表层显微组织)6图 6 第五级别图(渗碳二次淬回火后的渗碳表层显微组织)7图 7 第六级别图(心部显微组织)9表 1 淬硬层深度 2表 2

4、表面硬度和表层显微组织 8表 3 心部硬度和心部显微组织 10表4 轴承套圈渗碳热处理后允许的变形量 10表 5 检验方法 11IJB/T 88812020前 言本标准按照GB/T1.12009 给出的规则起草。本标准代替 JB/T 88812011滚动轴承 零件渗碳热处理 技术条件,与 JB/T 88812011 相比主要技术变化如下：范围中增加了G15CrMo 、G23Cr2Ni2Si1Mo 两种渗碳轴承钢(见第1章);修改了表面硬度和渗碳表层显微组织的要求(见表2,2011年版的4.2.5.2和表2); 增加了对 G23Cr2Ni2Si1Mo等钢贝氏体等温淬火后表层显微组织的规定(见表2

5、);修改了心部显微组织要求(见表3,2011年版的4.2.5.3和表2);修改了硬度法测量淬硬层深度的测量方法(见A.1,2011 年版的A.1)。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 (SAC/TC 98) 归口。本标准起草单位：洛阳轴承研究所有限公司、成都天马铁路轴承有限公司、浙江五洲新春集团有限 公司、燕山大学、河南科技大学、联瑞机械(杭州)有限公司、常州龙邦润滑油有限公司、湖北新火炬科技有限公司、慈兴集团有限公司、苏州轴承厂有限公司。本标准主要起草人：雷建中、邹勇、王明舟、扈林庄、张福成、文九巴、张振华、王姗姗、耿伟、葛海岸、宋丽、熊林。本标准所代替标准

6、的历次版本发布情况为：JB/T88811999、JB/T 88812001、JB/T88812011;JB/T 88821999;ZB J360011986;ZB J360021986。JB/T 88812020滚动轴承 渗碳轴承钢零件 热处理技术条件1 范围本标准规定了符合GB/T32032016 和GB/T331612016规定的G15CrMo 、G20CrMo 、G20CrNiMo、 G20CrNi2Mo 、G20Cr2Ni4 、G10CrNi3Mo 、G20Cr2Mn2Mo 、G23Cr2Ni2Si1Mo 等渗碳轴承钢制滚动轴 承零件渗碳前预备热处理、渗碳一次淬回火和高温回火、二次淬回

7、火、贝氏体等温淬火后的技术要求和 检验方法。本标准适用于上述渗碳轴承钢制滚动轴承零件(以下简称轴承零件)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。GB/T 230.12018 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法GB/T 231.12018 金属材料 布氏硬度试验 第1部分：试验方法GB/T4340.12009 金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法GB/T 63942017

8、 金属平均晶粒度测定方法GB/T 94502005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核GB/T 246062009 滚动轴承 无损检测 磁粉检测GB/T348912017 滚动轴承 高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件JB/T 73612007 滚动轴承 零件硬度试验方法3 术语和定义3.1(渗碳淬火硬化层)淬硬层深度 case-hardened depth(of a carburized and hardened case)从零件表面到维氏硬度值为550HV1 处的垂直距离。GB/T94502005, 定义第3章4 技术要求4.1 渗碳前预备热处理技术要求4.1.1 轴承零件渗碳前应预备热处理，

9、经预备热处理后的硬度不应大于229HBW (压痕直径不应小于 4mm);G20Cr2Ni4 钢制零件预备热处理后硬度不应大于241HBW (压痕直径不应小于3.9mm)。4.1.2 渗碳前轴承零件的平均晶粒度应符合GB/T63942017 规定的5级或更细的晶粒度级别。1JB/T 888120204.2 渗碳热处理技术要求4.2.1 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。单位为毫米表1 淬硬层深度轴承零件的有效壁厚或有效直径淬硬层深度80.71.28141.01.614201.52.320502.550803.0803.5注：对于有特殊要求的轴承成品零件，其淬硬层深度可

10、按照产品图样和有关技术文件执行。轴承零件的有效壁厚或有效直径参见GB/T348912017中附录A的规定。b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。4.2.2 表面含碳量经渗碳热处理后的成品零件淬硬层深度2.5mm 时，成品零件表面含碳量(质量分数)应为0.8% 1.05%;当淬硬层深度2.5mm 时，成品零件表面含碳量(质量分数)不应低于0.8%;若有特殊要求， 在表面硬度合格的情况下可另行规定。4.2.3 碳化物4.2.3.1 经渗碳热处理后的轴承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,其 测量图如图1所示。注：放大倍数为100倍。图1 渗碳表

11、层粗大碳化物深度测量图4.2.3.2 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级或第2级； 当淬硬层深度2.5 mm时，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，如图 2所示。2JB/T 88812020第1级第2级第3级注：放大倍数为500倍。图2 第一级别图(渗碳表层粗大碳化物)4.2.3.3 轴承成品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，如图3所示。3JB/T 88812020第1级第3级注：放大倍数为500倍。第2级第4级图3 第二级别图(渗碳层网状碳化物)4.2.4 显微组织及硬度4.2.4.1 渗碳一次淬火+高温回火后

12、的表层显微组织轴承零件经渗碳一次淬火+高温回火后的渗碳层显微组织应为细小、均匀分布的珠光体类型组织， 同时允许存在少量残留奥氏体和一定数量断续状细小针状碳化物，应符合第三级别图规定的第1 级 第3级，如图4所示。渗碳淬火后不进行高温回火的零件，可不做此要求。4JB/T 88812020第1级淬硬层深度2.5 mm第2级淬硬层深度2.5 mm第3级第4级注：放大倍数为500倍。第5级图4 第三级别图(渗碳一次淬火+高温回火后的渗碳层显微组织)5JB/T 888120204.2.4.2 渗碳淬回火后的表面硬度和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由针状马氏体、 一定量的二次碳化物和

13、适量的残留 奥氏体组成，如图5所示。第1级第2级第3级第4级图5 第四级别图(渗碳一次淬回火后的渗碳表层显微组织)6JB/T 88812020第5级注：放大倍数为500倍。图5 第四级别图(渗碳一次淬回火后的渗碳表层显微组织)(续)轴承零件经渗碳二次淬回火后的表层显微组织由隐晶、细小针状或细针状马氏体、 一定量的二次 碳化物和残留奥氏体组成，如图6所示。G20Cr2Ni4 钢制及淬硬层深度2.5 mm 的轴承成品零件，允 许存在一定程度的细针状马氏体和少量断续状的残余针状碳化物。第1级第2级图6 第五级别图(渗碳二次淬回火后的渗碳表层显微组织)7JB/T 88812020第3级第4级第5级注：

14、放大倍数为500倍。图6 第五级别图(渗碳二次淬回火后的渗碳表层显微组织)(续)轴承零件经渗碳一次淬回火或二次淬回火后表面硬度和表层显微组织应符合表2的规定。表2 表面硬度和表层显微组织钢号淬硬层深度mm表面硬度HRC表层显微组织渗碳一次淬火 或二次淬火后常规回火后渗碳一次淬回火 (第四级别图)渗碳二次淬回火 (第五级别图)G15CrMoG20CrMoG20CrNiMoG20CrNi2McG23Cr2Ni2Si1Mo2.561665964第2级第4级第1级第3级G20Cr2Ni42.561665964第2级第4级第1级第4级8JB/T 88812020表2 表面硬度和表层显微组织(续)钢号淬硬

15、层深度mm表面硬度HRC表层显微组织渗碳一次淬火 或二次淬火后常规回火后渗碳一次淬回火 (第四级别图)渗碳二次淬回火(第五级别图)G20Cr2Ni4G10CrNi3MoG20Cr2Mn2MoG23Cr2Ni2Si1Mo*2.5615863第2级第4级第1级第4级注：有特殊要求的轴承零件(如采用其他回火工艺),可按照产品图样和有关技术文件执行。4 G23Cr2Ni2Si1Mo等钢制轴承零件渗碳后二次淬火采用贝氏体等温淬火工艺时，其表层贝氏体显微组织按 GB/T348912017中第五级别图的规定。4.2.4.3 心部显微组织及心部硬度经渗碳一次淬回火或二次淬回火后的轴承零件心部显微组织应为板条状

16、马氏体、贝氏体，并允许存 在少量铁素体，如图7所示。心部硬度和心部显微组织应符合表3的规定。第1级第2级第3级 第4级注：放大倍数为500倍。图7 第六级别图(心部显微组织)9JB/T 88812020表3 心部硬度和心部显微组织钢 号淬硬层深度mm心部硬度HRC心部显微组织(第六级别图)G15CrMoG20CrMoG20CrNiMo2.53032第1级第3级3245第1级第4级G20CFNi2MoG20Cr2Ni4G23Cr2Ni2SilMo2.53235第1级第3级3548第1级第4级G20Cr2Ni4G10CrNi3MoG20Cr2Mn2MoG23Cr2Ni2Si1Mo2.53248不予

17、控制注：有特殊要求的轴承零件(如采用其他回火工艺),可按照产品图样和有关技术文件执行。4.2.4.4 表面硬度差当淬硬层深度2.5mm 时，经渗碳热处理的同一零件的表面硬度差不应大于2HRC。4.2.5 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。4.2.6 裂纹经渗碳热处理后的轴承零件不允许有裂纹。4.2.7 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4的规定。表4 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外圈内圈外圈内圈30500.124000.50.350800.154004500.60.60

18、.20.4801200.24505000.70.70.350.51201800.255006000.90.90.40.61803000.30600700110.50.73004000.357008001.21.10.60.88009001.31.20.70.810表4 轴承套圈渗碳热处理后允许的变形量(续)JB/T 88812020单位为毫米淬硬层深度外圈内圈外圈内圈90010001.51.30.80.91.00011001.61.51110012001.81.61.11.2120021.61.21.2注：薄壁套圈允许的变形量由制造厂自行确定。当套圈外径400 mm时，滚道工作表面的单边加工余

19、量不应少于0.5mm,成品零件的淬硬层深度应符合表2 的规定。4.2.8 回火稳定性当淬硬层深度2.5mm时，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1HRC。5 检验方法检验方法按表5的规定。表5 检验方法检验项目检验方法平均晶粒度按照GB/T63942017的规定进行测定淬硬层深度按照附录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、维氏、洛氏硬度计，试验方法按照 GB/T 230.12018、GB/T 231.12018、GB/T4340.12009或JB/T 73612007

20、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宽度处中心、圆柱滚 子轴承套圈以纵断面中心或试样中心的测量值为准；圆柱滚子以纵断面中心、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%(质量分数)硝酸酒精溶液深腐蚀，用金相显微 镜在放大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%(质量分数)硝酸酒精溶液深腐蚀，用金 相显微镜在放大500倍下检验，以去除加工余

21、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，按第一级别图检验；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检验11JB/T 88812020表5 检验方法(续)检验项目检验方法显微组织试样采用4%(质量分数)硝酸酒精溶液浸蚀，用金相显微镜在放大500倍下评定a)渗碳一次淬火+高温回火后的渗碳层显微组织：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检验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检验；渗碳 二次淬

22、回火零件的表层显微组织按第五级别图检验；渗碳一次淬回火后贝氏体等温淬火零件 的表层显微组织按照GB/T348912017中第五级别图检验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 图检验脱碳和软点按照GB/T348912017中附录G规定的酸洗方法进行检验裂纹按照GB/T246062009的规定进行检验。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验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3h5h后，检验回火前后相应点的硬度差

23、12JB/T 88812020附 录 A(规范性附录)淬硬层深度的测量方法A.1 硬度法经渗碳热处理的成品零件或试样(去除加工余量),按照 GB/T 94502005 的规定测量淬硬层深 度；当淬硬层深度2.5mm时，表面至淬硬层深度的40%处，其硬度值不低于58HRC。A.2 宏观断口法将渗碳零件或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。也可将断口磨平、抛光后，用4%(质量分数)硝酸酒精浸蚀，渗碳层呈暗 黑色，未渗碳部分呈灰色。A.3 显微组织分析法将渗碳成品零件或试样缓冷至室温后制成金相试样，用4%(质量分数)硝酸酒精浸蚀，用金相

24、显 微镜在放大100倍下观察。在平衡状态下组织的过共析层加共析层，再加上二分之一过渡层即为渗碳层 深度。13JB/T88812020附 录 B(规范性附录)着色渗透检测规程B.1 范围本规程适用于特大型轴承套圈滚道表面开口缺陷的着色渗透检测。B.2 缺陷显示及判定B.2.1 显示痕迹B.2.1.1 显示痕迹长宽比3的缺陷为线状缺陷(或条状缺陷)。B.2.1.2 显示痕迹长宽比3的缺陷为圆状缺陷(或椭圆状缺陷)。B.2.1.3 因机械加工等造成的表面痕迹显示为伪缺陷显示(或无关显示),除此以外的显示均属缺陷显 示(或相关显示)。对于伪缺陷显示，需经清洗后重新检验、确认。B.2.2 缺陷的判定B.

25、2.2.1 主要尺寸0.5mm的显示为缺陷显示(或相关显示)。B.2.2.2 特大型轴承套圈滚道表面不允许存在以下类型的缺陷(对有特殊质量要求的零件，可另行 规定):a) 长度1.5mm的单个线状缺陷；b) 直径1.5mm的单个圆状缺陷(或长轴尺寸1.5 mm的椭圆状缺陷);c) 单个圆状缺陷的尺寸1.5 mm, 但在一直线上或相邻有超过4个(含4个)圆状缺陷同时存 在，且其边缘间距2 mm。B.3 检测用材料及灵敏度校验B.3.1 检测用材料及其要求B.3.1.1 着色检测剂由着色渗透液、清洗液和显像液组成。B.3.1.2 着色渗透液和显像液的色泽必须有明显的对比度。B.3.1.3 轴承产品

26、用着色渗透液、清洗液和显像液应与Cr 离子无络合作用或其他腐蚀作用。B.3.1.4 轴承产品用着色检测剂必须是同种型号的配套产品，可使用 HD 通用型着色检测剂 (HD-RS 着色渗透液、HD-BX 清洗液和 HD-EV 显像液)。在确保本规程检测灵敏度的前提下，亦可采用其他型 号的着色检测剂配套产品。B.3.2 检测灵敏度校验B.3.2.1 每次检测时，着色检测剂必须进行灵敏度校验，如果发现着色检测剂灵敏度有明显下降，应 及时停止使用。B.3.2.2 检测用灵敏度校验试块应采用HD-ST 不锈钢试块和铝合金试块，试块每次使用后，必须在清14JB/T 88812020洁的溶剂中进行清洗，并经干

27、燥处理后妥善保养。B.4 轴承零件检测表面要求B.4.1 在轴承零件被检表面进行着色检测前，应将影响着色渗透液渗入缺陷的物质或影响着色检测灵 敏度的物质清除干净(如锈蚀、油污、涂料和防锈液等)。B.4.2 着色检测的轴承零件表面粗糙度Ra1.2m。B.5 操作方法B.5.1 施加渗透液被检轴承零件表面符合检测要求后，即可施加着色渗透液，施加着色渗透液过程如下： a) 施加着色渗透液可用毛刷涂布，也可采用喷罐喷涂。b) 渗透时间一般为15 min。如果要检验细微裂纹，渗透时间可延长至30 min。在规定渗透时间内， 应每隔若干分钟再重新涂布着色渗透液，时间间隔以涂布的着色渗透液不干涸为准。B.5

28、.2 清洗被检轴承零件表面多余的着色渗透液需用清洗液清除。清洗时，先用清洁且已吮吸清洗液的白布 (或不带毛头的其他织物)进行擦拭，再用清洁的软纸或白布(或不带毛头的其他织物)擦干净。B.5.3 显像将被检轴承零件表面清洗后，即可施加显像液，应注意：a) 施加显像液采用喷罐喷涂，喷涂时应控制距离(300mm 左右为宜)和连续喷涂时间，保证喷涂后的显像液为均匀的薄层；b) 使用喷罐喷涂显像液时，显像液层次切忌过多过厚；c) 使用喷罐喷涂显像液时，应避免风向影响喷涂质量。B.6 检验缺陷痕迹应在自然光或白光照度(500lx) 下用目视观察，缺陷检验方法如下：a) 缺陷观察应在喷涂显像液后30 min内完成。在显像液喷涂后的5min10 min 内一般大缺陷已 经显示，在显像液喷涂后的20 min30 min 内一般小缺陷均被显示。上述观察所发现的缺陷痕 迹需用红色特种铅笔圈出标示。b) 零件被检测表面面积过大时，可按具体情况分段(或分区)进行渗透检测，段(或区)之间应 有20 mm 左右的重叠段(或区)。15JB/T 8881-2020JB/T 888120201 GB/T32032016 2 GB/T331612016参 考 文 献渗碳轴承钢汽车轴承用渗碳钢