中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)目次

參考資料：

中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)制定背景

鋼鐵材料是機(jī)械工業(yè)中使用最普遍的材料，是裝備制造的基礎(chǔ)材料。中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼普遍應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床、航空航天標(biāo)準(zhǔn)件、海洋工程裝備部件、先進(jìn)軌道交通零部件、農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備等高端裝備中的配套基礎(chǔ)零部件，如精密滾珠絲杠，空氣壓縮機(jī)、泵的活塞，蒸汽透平機(jī)的葉輪，重型機(jī)械的軸、蝸桿、齒輪等等，曲軸、機(jī)床主軸、滾筒等等。

在零部件制造過(guò)程中，存在原材料來(lái)源廣泛，品質(zhì)參差不齊等問(wèn)題，容易導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。材料組織決定產(chǎn)品性能，中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼使用狀態(tài)一般為調(diào)質(zhì)態(tài)或低溫回火馬氏體，其力學(xué)性能在很大程度上與淬火馬氏體的分布、粗細(xì)和大小有關(guān)。由于中國(guó)制造業(yè)鋼材領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重老化和滯后，尤其是在廣泛采用的各種汽車(chē)零部件、緊固件、齒輪等高性能鋼的檢驗(yàn)方面標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重缺失，對(duì)外加工制造業(yè)面臨諸多與中國(guó)以外制造業(yè)的不匹配，技術(shù)要求普遍偏低、質(zhì)量控制和檢驗(yàn)手段的落后等造成工藝質(zhì)量的重復(fù)性和再現(xiàn)性差，貿(mào)易矛盾時(shí)有發(fā)生，加上理念和現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的陳舊落后，自相矛盾，造成在關(guān)鍵零部件在設(shè)計(jì)、制定工藝及檢驗(yàn)過(guò)程無(wú)章可循。因此，制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（GB/T 38720-2020）。

中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)編制進(jìn)程

• 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃

2017年7月21日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（20171096-T-469）下達(dá)，項(xiàng)目周期24個(gè)月，由TC75（全國(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）提出并歸口上報(bào)及執(zhí)行，主管部門(mén)為中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)。

• 發(fā)布實(shí)施

2020年3月31日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（GB/T 38720-2020）由中華人民共和國(guó)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布。

2020年10月1日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（GB/T 38720-2020）實(shí)施。

中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)制定依據(jù)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（GB/T 38720-2020）依據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。

中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)起草工作

主要起草單位：江蘇豐東熱處理及表面改性工程技術(shù)研究有限公司、浙江國(guó)檢檢測(cè)技術(shù)股份有限公司、常州新區(qū)河海熱處理工程有限公司、西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰?、北京機(jī)電研究所有限公司、上海軌道交通檢測(cè)技術(shù)有限公司、上海大眾動(dòng)力總成有限公司。

主要起草人：史有森、李俏、任頌贊、殷和平、王琴、郭巧玲、韓永珍、王慧、徐曉華、陳輝。

《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（GB/T 38720-2020）規(guī)定了常用中碳碳素結(jié)構(gòu)鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼原材料及要求、檢驗(yàn)要求、淬火顯微組織等級(jí)與評(píng)定等內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)適用于中碳碳素結(jié)構(gòu)鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼制零件淬火、回火后顯微組織的檢驗(yàn)與評(píng)定。該標(biāo)準(zhǔn)不適用于中碳碳素結(jié)構(gòu)鋼與中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼制零件淬火回火后含有脫碳、過(guò)燒的顯微組織以及在等溫淬火狀態(tài)下的顯微組織的評(píng)定。

參考資料：

《中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼淬火金相組織檢驗(yàn)》（GB/T 38720-2020）的制定從選材、工藝制定、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)備技術(shù)要求等方面進(jìn)行一系列的規(guī)范，以期滿足裝備制造業(yè)向大型、高速、高精度方向發(fā)展的需要，制造生產(chǎn)出大批優(yōu)質(zhì)關(guān)鍵構(gòu)件，提高中國(guó)在關(guān)鍵構(gòu)件的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定是為落實(shí)制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提升計(jì)劃，助力《中國(guó)制造2025》，提出了中碳鋼中馬氏體形態(tài)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此選擇原材料，能夠完善高性能鋼材選材標(biāo)準(zhǔn)，從源頭監(jiān)控材料品質(zhì)，提升中碳鋼質(zhì)量控制技術(shù)，完善質(zhì)量監(jiān)管體系，健全關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，提升基礎(chǔ)零部件的穩(wěn)定性、可靠性和產(chǎn)品性能。 2100433B

（1）提高淬火溫度可以逐漸減少中碳鋼淬火組織中片狀馬氏體的數(shù)量，獲得以板條馬氏體為主的組織。繼續(xù)提高淬火溫度，將會(huì)在板條馬氏體邊界形成明顯數(shù)量的薄片狀殘留奧氏體。

（2）在500℃回火1.5h 4h，并未改變淬火馬氏體的主要特征；片狀馬氏體的孿晶界上有滲碳體析出，但仍保留有孿晶亞結(jié)構(gòu)；板條狀馬氏體內(nèi)的魏氏組織形態(tài)的滲碳體正在溶解，板條邊界析出了短條狀的滲碳體。板條邊界殘留奧氏體在回火時(shí)的分解，促進(jìn)了滲碳體沿板條馬氏體邊界的連續(xù)析出，形成了連續(xù)分布的滲碳體薄片。

（3）適當(dāng)提高中碳鋼的淬火溫度，可以通過(guò)增加淬火組織中的板條馬氏體比例，來(lái)改善高溫回火狀態(tài)下的斷裂韌度。隨著板條馬氏體數(shù)量的增多，鋼在斷裂時(shí)表現(xiàn)出以塑性斷裂機(jī)制為主的斷裂特點(diǎn)。

（4）經(jīng)較高溫度淬火并回火后，由殘留奧氏體分解引起的沿馬氏體邊界連續(xù)分布的滲碳體，會(huì)大大損害鋼的斷裂韌度，造成一定的晶間斷裂傾向。

（5）延長(zhǎng)500℃的回火時(shí)間，可以通過(guò)碳化物的球化及片狀馬氏體內(nèi)孿晶亞結(jié)構(gòu)的逐漸消除，提高淬火及高溫回火狀態(tài)下的斷裂韌度值，增大鋼在斷裂時(shí)塑性斷裂機(jī)制的比例，大大減小晶間斷裂的危險(xiǎn) 。

按鋼的化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類(lèi)。碳素鋼又分為：①低碳鋼，含碳量小于0.25%；②中碳鋼，含碳量為0.25%——0.60%；③高碳鋼，含碳量大于0.6%；中碳鋼熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強(qiáng)度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼?？刹唤?jīng)熱處理，直接使用冷軋材、冷拉材，亦可經(jīng)熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。能夠達(dá)到的最高硬度約為HRC55（HB538），σb為600～1100MPa。所以在中等強(qiáng)度水平的各種用途中，中碳鋼得到最廣泛的應(yīng)用，除作為建筑材料外，還大量用于制造各種機(jī)械零件。

中碳鋼屬于亞共析鋼，其退火組織為珠光體和鐵素體。隨著鋼中碳含量增加，組織中珠光體數(shù)量增加，而鐵素體數(shù)量減少。碳含量大于0.40%的鋼淬火組織為馬氏體;碳含量大于0.40%時(shí)，除了馬氏體外還有少量殘留奧氏體，殘留奧氏體數(shù)量隨著鋼中碳含量的增加而增加。