1、TB 中华人民共和国铁道行业标准T/T 2708一1996铁路快速客车辗钢整体车轮技术条件1997-01-03发布1997-07-01实施中华人民共和国铁道部发布前古自本标准在等效采用UIC812一3铁路机车车辆用非合金钢辗钢整体车轮供货技术条件的基础上制订的，为适应国情补入了国家标准等标准的部分条款。本标准由铁道部科技司提出，本标准由铁道部标准计量研究所归口，本标准由铁道部标准计量研究所、铁道部科学研究院金属及化学研究所、铁道部四方车辆研究所和铁道部科学研究院机车车辆研究所共同起草.本标准主要起草人韩瑛张颖智郑伟生刘新明马大炜张斌中华人民共和国铁道行业标准8/T 2708-1996 铁路快速
2、客车整体辗钢车轮技术条件1 范围本标准规定了铁路快速客车整体辗钢车轮(以下简称车轮)的尺寸及形位公差;技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。本标准适用于构造速度200km/h.采用盘形制动装置的客车车轮的制造、订货和检验。2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性.GB 222-84 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB 223 钢铁及合金化学分析方法GB 226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB 228-87 金属拉伸试验
3、方法GB/T 22 9.-1994 金属夏比(U型缺口)冲击试验方法GB 231-84 金属布氏硬度试验方法GB 6394-86 金属平均晶粒度测定法GB 8601-88 铁路用辗钢整体车轮GB 10561-89 钢中非金属夹杂物显微评定方法TB 1967-87 机车车辆用车轮磨耗型轮缘踏面外形ZBY 230-84 A型脉冲反射式超声披探伤仪技术条件ISO一1005/8-86铁道机车车辆用整体车轮一一尺寸和平衡要求UIC 812-3 铁路机车车辆用非合金钢辗钢整体车轮供货技术条件AARM一107-84整体碳钢车轮标准3 车轮型式尺寸3.1 车轮型式车轮幅板为S形，轮缘踏面外形应符合TB1967
4、-87中的LM形。3.2 外形尺寸要求中华人民共和国铁道部1997一们一03批准1997-07-01实施2 TB/T 2708- 1996 车轮夕|、形尺寸示例见图1，其尺寸偏差及形位公差见表l。车轮需按经规定程序批准的图样制造和检验。d. 序号项目1 车轮滚动因直径D2 车轮轮铜内径DI、的3 车轮轮钢厚度差d4 轮桐宽度H81 5 车轮辐板厚度82 6 轮被外径D37 轮鼓内径08 轮毅长度L9 内侧搬稠眨F10 车轮滚动圆圆度Y11 轮铜内外侧面端面跳动RI12 轮被孔内外侧面端面跳动町13 轮载孔粗加工径向跳动m2图11在轮轮廓外形图表I允许偏差(mm)+, 。2 ;-0.5 士1+1
5、 。+1 。+2 。士1。- 2 I 0 I 0.2 I I/ I 0.2 I A I I/ I 0.2 I A I I/ I 0.2 I A I 备注在距轮桐内侧面70mm处的踏面上测量分桐加工别内处假以11轮除按夕桐41、)内10外.侧2条面进为行基准.扇(轮1(. 0据按.夕i图f!、侧算纸为其指最d定1大位每差侧置值至测少量取.内三侧个数为以轮辆内侧面为基准按图纸指定位置测量以轮鼓端面为基准以轮铜内侧面为基准八为滚动困基准面;以下同车轮交货时应满足静平衡要求TB/T 2708一1996宁、，序号项目允许偏差(mm)备注14 轮缘踏面外形局部间隙不大子O.5 2样板检查以轮榈内侧面为基|
6、15 辐板外形局部间隙不大于1用基样准板检查，以轮辆内外侧面为16 轮孔精加工径向跳动I? I 0.1 I A I 车轮组装时应满足静平衡要求17 车轮残余静不平衡值75g m 车轮加工要求说明推荐用数控机床加工3.3有面粗糙度除另有协议外，车轮全加工后，表面粗糙度精加工轮毅孔为Ra12.5m，其余为6.3m3.4 车轮按理论重量交货交货理论重量按名义尺寸加公差之半绘制的车轮成品加工图计算。4 技术要束4.1 车轮钢的代号、钢号及化学成分4.1.1 车轮钢的代号、钢号和化学成分(熔炼分析)应符合表2的规定。表2化学成分(%)钢号C Si Mn P :1，60 0.55-0.65 I 0.17-
7、0.37 I 0.50-0.80 I O. 035 S O. 040 4. 1. 2 车轮钢中残余元素Cu、Cr、Ni含量t应分别不大于0.25%。并且Cr+Cu+Ni:0.50%。4.1.3 车轮成品的化学成分分析与熔炼分析允许偏差(%)为:4.2 车轮制造4.2.1 炼钢C:-0.02或+0.03P: +0.005 Si:一0.02或+0.03S: +0.005 Mn: -0.04或+0.05车轮钢应采用电炉、平炉或转炉冶炼的优质镇静钢制造，并经炉外精炼处理，钢水中氢含量2ppm.钢键必须从底部由铸。钢键脱键后必须在缓冷坑内进行充分缓冷。经真空脱气处理时可直接堆垛冷却。4.2.2 车轮热成
8、形车轮应用切过头的钢键制造，切头量应足以完全消除钢键两端影响车轮质量的有害部分，钢键所有表面不得有影响轧制质量的缺陷。在热成形加热时，应防止车轮钢坯过烧、过热。热成形加热温度应不超过1250 C，热加工终止温度控制在850.1OOOC之间。车轮热成形完成后必须采取消除自点的措施，如等温、缓冷等。4.2.3 车轮在制造过程中的识别标记3 四月2708一1996所有钢镜、钢坯、切块和车轮必须在每道工序做上明确的标记，以便于交货之前识别每个车轮.如该标记与车轮成品最终标记不同，则此类标记应尽可能浅，在成品车轮上不留痕迹。4.2.4 车轮热处理车轮轮榈应进行津火和固火处理，悴火时应防止辐板进水。4.2
9、.5 机械加工和表面质量4.2.5.1 车轮的各部分都要按铁道部提供的图纸要求进行机械加工，车轮轮载孔只需机械粗加工，并保证车轮表面粗糙度和尺寸公差符合本标准第3章的规定。4.2.5.2 车轮表面不得有结疤、折叠、裂纹、压入物、缺肉、毛剌和黑皮等。4.2.5.3 车轮表面不允许用铸、焊、喷涂、电或化学沉积等工艺修整。4.3 金相组织和力学性能4.3.1 车轮轮铜进行博火与回火处理后，其组织应为细珠光体和少量铁素体，实际晶粒度应优于6级。4.3.2 经热处理后车轮的力学性能应符合表3规定表3拉伸试验代号钢号抗拉强度。b延伸率句断面收缩率VN/mm2 % % L!_一LCL 主呈910注10注14
10、4.4低倍组织硬度常温辐板冲击功|H (U形缺口踏面下30mm表面硬度处轮桐硬度J 265320 277341 关16车轮低倍试片上不得有自点、缩孔残余、分层、裂纹、翻皮、异型偏析和金属异物。允许有不大于2级的一般疏松、中心疏松、偏析和非金属夹杂物。4.5 非金属夹杂物轮辆三个试样中每类夹杂物的级别应符合如下要求:B类(氧化铝夹杂)应不大于i级;人类硫化物夹杂)、C类(硅酸盐夹杂)、D类(球状氧化物分别不大于3级。4.8超声波探伤所有车轮热处理并经机械加工后，应逐个进行超声波探伤检验。为检测所有车轮轮铜内部不连续性，应按照下述程序采用符合下述规定的设备进行超声波探伤.4.6.1 探伤设备应符合
11、ZBY 230-84的规定，其频带应能满足探伤方法的需要。4.8.2 探头工作频率:2.25-5MHz 4.6.3 探头的结构和尺寸应与所用试验方法相适应。4.8.4 超声波探伤仪应配有缺陷自动报警系统。4.8.5 应在检测表面与探头之间使用适合的搞合剂，但不得在轮辆上造成不允许的锈蚀。在调整仪器、校核仪器和测试时必须使用同一种桐合剂。4.8. S 应使用具有人工模拟缺陷的一个车轮或一段轮榈作为对比试块对仪器进行校准。仪器的灵敏度应调整到能使4.6.7、4.6.8、4.6.9条规定的人工缺陷产生约1/2澜臣酣甘周捆坡。4.6.7 在轴向检验时，人工缺陷应是在轮榈厚度一半位置上且垂直于轮榈侧面的
12、直径为3.2mm、深度为2538mm的平底子LC见图2)。4 TB/T 2708-1996 从轮桐内侧面探测-JnHHHHH川HU一从-AH川HHH川U图2轮铜侧面翅声波探伤的典型比照基准4.6.8 在径向检验时，人工缺陷应是从轮搁下面沿直径方向钻出的3.2mm的平底孔，该孔位于踏面宽度中央距踏面表面不小于32mm，在保持孔与检测表面距离相等条件下，亦可选用直径1.6-3. 2mm的小孔壁进行检测，此时仪器应调整到给出与3.2mm平底孔相等的检测值.该孔端距轮铜内侧面25-38mm(见图3)。刷出图3踏面组声波探伤的典型比照基准和替代比照基准4.6.9 确定轴向检验回披衰减时，人工缺陷应是位于
13、轮铜外侧面厚度中央或内侧面上相应位置，直径为9.5mm的球冠面凹底孔，其深度为3.2mm(见图的。9.5mm凹底孔深3.2mm在轮铜厚度中央 因4确认轮铜内侧面或外侧面超声波回波损失的典型比照基准车轮的轴向扫描须在轮铜夕|、侧面或内侧面进行，径向扫描应在踏面表面进行。使用的5 4.6.10 TO/T 2708-1996 探头应能最大限度地覆盖轮辅断面。4.6. 11 扫查速度应能以检测出对比试块上的人工缺陷为准，手工探伤时的扫查速度250mm/so 4.6.12 凡缺陷反射波高等于或大于对比试块上人工缺陷反射说高的车轮均应拒收。4.6.13 在轴向扫查测定回披衰减时，当侧面回波衰减值等于或大于
14、4.6.9条对比试块上人工缺陷给出的衰减值时，或者侧面回波幅度比合格车轮侧面回披的平均幅度低6db时也予以拒收.4.7 磁粉探伤所有车轮的辐板表面均应进行磁粉探伤检验。4.7.1 磁化装置应能在车轮整个辐板区域内产生合适的磁场，足以发现辐板沿圆周方向和径向的不连续性缺陷，激磁电流产生足够大的磁场强度，以便发现深度超过0.38mm、长度超过6. 35mm的表面不连续性缺陷，探伤灵敏度为15/50A型标准试片显示1/3周。禁止采用探针式接触器.4.7.2 磁粉探伤用磁悬液应使用合适的分散剂与磁粉按规定比例配制。并定期更换。若在使用时发现已有污染，应及时更换。对磁悬液的配制应记录在专门制定的正式表格
15、中以备查验。4.7.3 灯光照度每周应检测一次，检测结果记入规定的表格中备查。4.7.4 磁盼探伤检查之前，车轮的检测表面应保持清洁。4.7.5 车轮检测表面应在探伤介质充分覆盖的条件下来用连续充融法探测其任意轴线的不连续性缺陷.4.7.6 本项检查在最终机械加工之后进行。4.7.7 对磁粉探伤检查出的不连续性缺陷，可用机械加工或磨削方法去除，经修整后的车轮尺寸应能满足图纸规定的最小尺寸要求，经重新进行磁粉探伤评定为合格时，仍可作为合格产品，否则应拒收。4.8 残余应力车轮每批抽出一个车轮用切割法进行残余应力检验，切割后两个标记间距离的缩小值不应小于lmm.试验方法见5.6条。4.9 喷丸强化
16、每个车轮的辐板均应进行喷丸强化处理，为保证喷丸强化处理效果，喷丸强化处理应在车轮超声波探伤、磁粉探伤和机械加工之后进行。喷丸强化工艺要求:喷丸所用的钢丸应符合附录A中铸钢丸的技术要求，其尺寸应符合附录A中No.550或更大的硬化钢丸.喷丸机应装备一个分离器，用以连续地去除破碎钢丸，并随时添加新的钢丸，保证喷丸机中No.550或更大的钢丸所占的比例不低于85%。喷丸强度应足以在所设计车轮靠近轮载圆弧的辐板内外侧面及轮铜内侧面上产生不低于0.203(0. 191 + )mm的AlmenC-2试片的平均弧高。6 喷丸面积为车轮辐板内外侧面并延伸至轮铜内外圆弧和轮载内外侧面中点。弧高应按照附录A中A.
17、2和A.3条规定的方法测量。TO / T 2708一1996为确保喷丸效果，表面覆盖率应为100%，即达到AlmenC-2试片完全覆盖。最短喷丸时间应足以保证喷丸表面达到AlmenC一2完全覆盖。喷丸前辐板表面可以进行必要的表面处理，但处理的结果不应导致被拒收。除关键的圆弧部位(辐板内外侧面轮载圆弧和轮铜处内侧圆弧外，可使用便携式喷丸机对辐板上需要再整修区域(面积不大于50mmX75mm)进行重新喷丸。便携式喷丸机必须能对AlmenC试片进行喷丸，并能在适当的时间内产生不低于0.203mm的平均弧高。该装置必须在每使用一个班(8小时)后在AlmenC试片上试验一次，试验结果应予以保存。喷丸后的
18、轮桐和轮毅外观应不致导致拒收。弧高测定次数须保证全面满足规范要求。如果在某一次测试中未能满足0.203mm的AlmenC-2弧高要求，则可进行两次复验，将这两次复验的结果与第一次结果合并求出平均值，但此值不得小于0.203mm，且三个数值中小于0.203mm值的个数不得超过一个。如果测试值不能满足此条要求，应采取纠正措施，并在进行生产性喷丸之前获得合格的测试值。如果测试不合格的平均弧高值是O.152mm或O. 178mm , JitIJ在上次获得合格到测试不合格期间喷丸后一半车轮应重新喷丸，喷丸时间应至少为标准(正常)喷丸时间的一半。如弧高值小于0.152mm，则在上次测试合格之后喷丸的所有车
19、轮应重新喷丸，喷丸时间为标准(正常)喷丸时间。4.10 静平衡4.10.1 车轮经机械加工后应进行静态平衡测试，其残余不平衡值应75g.m，标记E2不平衡测试设备需经订货方认可。残余不平衡的标志应在车轮内倪IJ轮载外表面上用油括在作出径向条带(约15mm宽，40mm长)标记，残余不平衡标记打印在条带的端部。残余不平衡标记允许在强化热处理之后冷打印。4.10.2 不平衡的清除方法:应在车轮内侧面的辐板和轮铜之间的过渡部位进行偏心加工f见图日，清除的轮桐厚度应不超过4mm，加工面和非加工面交接处应圆滑过渡，该处不作为轮榈厚度的测量点。图5不平衡的淌除部位4. 11 退磁处理车轮应进行退磁处理，其剩
20、磁不得大于7XI0-T(特斯拉)。EE寸V7 TO/T 2708-1996 5 试验方法5. 1 车轮钢的化学分析方法车轮钢的化学分析每炉罐取一个试样，其取样和分析试验方法按GB222和GB223的规定进行。成品车轮的化学分析应在轮榈径向断面中部取不少干50g的钢屑试样，当采用光谱分析时，可使用拉力试样的端部。其分析方法按GB223规定进行。5.2 力学性能试验方法5.2.1 拉伸试验轮榈拉伸试样直径do=15mm，标距长度Lo=4do，取样部位见图6。试验方法按GB228-87规定进行。金属拉申试样70 图6轮铜拉伸试验取样部位5.2.2 硬度试验方法5.2.2.1 轮铜断面硬度测点位置距踏
21、面深30mm(见图7)，硬度值为三个凯IJ点平均值。其试验方法按GB231-84规定进行。图7轮铜硬度测点位置5.2.2.2 轮桐表面硬度测试点的压痕边缘距轮桐夕|、侧面倒角下沿的距离不小干5mm。5. 2. 3 冲击试验方法8 TO/T 2708- 199.6 车轮辐板冲击试样取自辐板向轮载过渡处，其取样部位和缺口方向见图8。试样尺寸10mmX 10mmX 55mm，采用梅氏试样。试验结果取三个试样的算术平均值。其试验方法按GB/T 229-1994规定方法进行。一图8辐板冲击试验取样部位5.3 低倍检验方法车轮低倍试样为车轮半径方向整个横截面，按GB226-91标准进行热酸漫试验。轮辆和轮
22、载评级按GB8601-88中附录B车轮钢低倍组织缺陷评级图谱评定，辐板评级比照轮榈和轮载。5.4 非金属夹杂物及金相组织检验方法按照GB10561-89中的方法A和评级图I检验钢中的非金属夹杂物，取样部位按图9，检验面应平行于轮榈外侧面，每个试样的检验面面积应不小于200mm2。金相组织用图9中尸试样进行检验。金相图9轮铜非金属夹杂物及金相组织检验取样部位5.5 实际晶粒度检验方法按照GB6394-86标准中规定的比较法进行晶粒度的评定。车轮钢实际晶粒度的显示，可用苦味酸饱和水溶液浸蚀，或按双方商定的方法进行，取样部位及其检验按照图9中IN样进行。5. 6 残余应力试验即在轮铜外侧面轮榈厚度的
23、一半处，冲两个标记点，其间距为100mm，然四月2708-1996后从轮缘顶部开始向轮载孔进行径向切割，切割方法可采用锯切或火焰切割，害IJ缝宽度应不小于2mm.径向切割面应在两标记点的中间。车轮切开冷却后，两标记点间的距离应比原距离缩小，缩小值不应小于lmm。5.7 车轮全加工后的尺寸和形位公差的检测方法及其所用检测量器具需经买方认可。6 栓验规则6.1 车轮的质量检验由制造厂质量检查部门进行。买方已授权的监测部门或代表有权参与制造厂车轮的所有生产过程的试验、检查、监测和验收，有权进行抽检或复检。制造厂应提供车轮生产、试验、检验等工艺规程、技术标准和资料.6.2 组批规则车轮应按批检验，在周
24、期式热处理炉中生产时，每批由同一钢号、同一炉罐号、同一热处理制度的车轮组成。在贯通式连续炉中热处理时，可将不同炉罐号的车轮，按c+1/4Mn当量差不大于0.04%.且同一尺寸的车轮组批，但每批车轮个数不得大于250个。6.3检验项目车轮按表4所列项目进行检验，其结果应符合本标准第3、4章规定。表4序号取样数量检验项目检验或取样都位批号数检验数量1 化学成分熔炼分析按炉罐号成品分析每批1个轮铜中部或拉申试样的端部2 残余应力每批1个1 按5.6条的规定3 轮稠拉伸每批1个1 按图64 轮铜断面硬度每批1个3点按图7距踏面深30mm5 表面硬度每批逐个6 20(;辐板冲击每批1个3 按图87 低倍
25、组织每批1个1 车轮轮钢、辐板、轮锻横断面8 非金属夹杂物每批1个1套(3个)轮辆按图99 金相组织与晶控度每批1个1 轮铜按图910 啧丸每批逐个辐板11 起声波探伤每批逐个轮铜12 磁粉探伤每批逐个辐板13 剩磁检验每批逐个整个车轮14 外形尺寸每批逐个按第3章规定15 表面质量每批逐个车轮表面16 静平衡每批逐个整个车轮6.4 复验规则6.4.1 低倍组织:当低倍组织中发现有白点、缩孔戒余、分层、裂纹、翻皮、异型偏析和金属异物，则该批车轮不合格;低倍组织因其他项目不合格时，可在同批车轮中另取两个车轮进行复验.复验结果只要有一项不合格，则该批车轮不合格。6.4.2 非金属夹杂物z当非金属夹
26、杂物检查不合格时，可在同批其他车轮上取双倍试样进行非金属夹杂物复验。复验结果只要有一项不合格，则该批车轮不合格。10 四月2708-19966.4.3 当轮榈拉伸、硬度、常温辐板冲击、金相组织和晶粒度检验不合格时，可在同批其他车轮上取双倍试样，复验结果只要其中有一项不合格，该批车轮不合格。制造厂可对该批车轮进行重新热处理，但重复热处理次数不得多于两次，因火次数不计。重新热处理的车轮应进行除低倍组织、化学成分和非金属夹杂物外的全部检查与验收。7 包装、标志和质量证明书7.1 包装7.1.1 车轮表面全部涂刷用户指定或认可的防护涂料，防护层应均匀覆盖整个车轮表面。7.1.2 车轮按外径配对，在每个
27、车轮的内侧辐板上，以油捧标明外径尺寸，字迹应清晰可辩，外径值精确到小数点后一位，并将轮径差小于O.5rnrn的车轮四个一组，成串装运。7.1.3 车轮应采用专用集装箱或买方与制造厂商定的包装方式运输，防止车轮运输过程中受到机械损伤，特别是轮毅孔两端及轮缘应作有效防护。7.2 标志每个车轮均须在轮榈外侧面或轮载内端面上打印制造标记，可采用热打印或冷打印方式，但打印方式应经买方认可。制造标记字体高为9.，15rnrn，字瘦深为1-2rnrn。当制造标记刻打在轮桐外侧面时，其字体下基钱到轮榈内径圆周边缘的距离为5-7rnrn;当制造标记刻打在轮毅内端面时，其字体上基线到轮载外径圆周边缘的距离为5.，
28、7rnrn。标记顺序排列如下:(详见图10)a)轧制年份末两位数zb)轧制月份;c)工厂标记zd)车轮钢代号:的车轮型号:KKD;n熔炼炉罐号Fg)车轮顺序号:h)检验人员标记。不可改变标记顺序，无标记或标记不清无法辨认者，不得交货。残余不平衡位置和标记按4.10. 1的规定执行。7.3 质量证明书每批车轮应附有制造厂技术监督部门开具的质量证明书。内容包括:的制造厂名称$的车轮规格和型号;c)车轮钢代号:d)车轮数目;e)熔炼炉罐号pf)车轮顺序号zg)本标准规定的各项检验结果;的出厂日期。11 四月2708-19968 保证在正常的加工、组装和使用条件下，车轮制造厂对车轮的制造质量负责，质量
29、保证期为车轮自加工组装之日起到轮桐剩余厚度25mm止.蜻熔炉罐寄革轮裂哥图10革轮打印标记示意图12 附录A(标准的附录车轮喷丸强化A1 锦钢丸技术条件A1.1 本技术条件等同采用SAE推荐的SAEJ827 MAR 90一铸钢丸技术条件。A1.2 应用范围本技术条规定喷丸硬化用铸钢丸粒以下简称铸钢丸)的化学成分、硬度、金相组织和物理性能等各项技术要求.A1.3 引用文件A 1.3. 1 SAE J444 用于喷丸硬化和表面清除的铸钢丸和砂粒尺寸Al.3.2 SAEJ445 金属丸和砂粒力学试验A 1.3.3 ASTM E384 A 1.3.4 ASTM E370 A1.4 铸钢丸生产用于喷丸硬
30、化处理的铸钢丸由在控制尺寸条件下的钢水喷雾和快速冷却法生成，对生成的颗粒进行热处理并按SAEJ444规定的S70到SI320或更大的尺寸范围进行筛选。Al.5 分级铸钢丸按SAEJ444规定的分级法进行分级，S后随的三位数字表示其名义尺寸，即每25.4mm(每英时的万分之一倍数，例S-330即是通过名义筛网网眼为O.B3B 2mm (0. 033 1 英寸的铸钢丸.Al. S 化学成分成品铸钢丸应符合表Al所列的化学成分z表Al化学成分% 碳0.85-1.2 锺(570-5110)0.35-1.2 (5170) (5230及以上硅疏 Al.7 硬度90%的丸粒硬度应在HRC40.50班围内Al
31、.8 金相组织0.50-1. 2 0.6-1. 2 0.4-1. 5 O. 050 O. 050 热处理后铸钢丸应具有回火马氏体组织，碳化物呈微细颗粒弥散分布，不得有碳化物网和其它相变产物，以及表面脱碳、夹杂、气孔及摔火裂纹存在。A1.9 外观铸钢丸应呈球状，带有不良缺陷的丸粒不得超过总量的20%。13 A1. 9.1 不良缺陷的粒子拉长*度超过宽度一倍的拉长丸粒不得超过颗粒样品数的5%。的空洞表面光滑的内部空洞当其表面积超过粒子面积10%时认为是有害的。具有这种空洞的粒子不得超过颗粒样品数的10%。的干缩试样中的干缩粒子不得超过试样总量的10%。干缩区域是内腔中具有不规则树枝状表面，当其超过
32、颗粒面积40%时被认为是有害的。d)裂纹在铸钢丸样品中裂纹粒子含量不得过15%。裂纹是一种线性不连续，其深度大于长度的两倍或大于颗粒直径的20%。的金相组织不能有碳化物网、局部脱炭、晶粒边界分离和高温相变产物(即球光体)。具有这些缺陷粒子不得超过受检查颗粒的15%。f)非磁性材料按重量计，非磁性材料不得超过钢丸样品的1%。A1.10 比重铸钢丸的比重不得小于7g/cm3。A 1.11 力学试验发送的钢丸一致性检查方法或确定不同型号钢丸的相对疲劳寿命见SAEJ445(金属丸和砂粒力学试验儿Al.12 检查方法a)采样用于化学分析、硬度、金相组织、比重、不良缺陷和力学试验的试样要细心地从每批发运的
33、或生产批中取出，并要具有代表性。的试验样品的镶嵌用于硬度、金相组织和不良缺陷试验的样品要镶嵌在电木或其他适宜的坚固的冶金试样镶嵌介质里，一层深。将镶嵌后的样品研磨到颗粒中心并抛光，使用金相显微镜按规定的方法检查。硬度试验硬度测量至少在镶嵌试样中的10个颗粒的半径上进行。硬度按ASTME384确定，对S280尺寸的颗粒使用500克载荷，对S330和更大的粒子使用500或1000克载荷，也可使用只要通过对已知标准校正过的各种机械并得到可靠的硬度转换值的其他显微硬度试验方法。洛氏硬度C的近似换算值可从ASTMA370获得。d)金相组织经嵌装和抛光后的试样再使用金相试剂侵蚀，在近于500X倍放大下检查
34、。的不良缺陷14 不良缺陷使用10X放大倍率金相显微镜测量，对嵌装中的全部颗粒作鉴定。f)比重在100毫升量筒中盛放50毫升水，加入100克钢丸，记录体积增加量。将100克重量被增加体积值除即得出以g/cm3为单位的比重值。对要求高的比重测量可使用比重计法。g)非金属材料使用手持磁铁从非金属材料杂质中将磁性钢丸分离出来。称量非金属杂质，计算出占原始样晶的百分数。Al.13 铸钢丸尺寸铸钢丸尺寸见表A2所示。表A2铸钢丸尺寸NSB 筛网网孔铸钢丸代号及通过筛网要求筛网号尺寸mmS1320 SlllO S930 S780 S660 S550 S460 S390 S330 S280 S230 S17
35、0 SllO S70 4.75 金通过s 4.00 金通过 3.35 90%mln 金通过7 2.80 97%mln 由OXm恤金通过1且2.36 97Xmln 90Xmln 全通过10 2.00 自7%mfn85Xmln 金通过金通过12 1.70 97%mln 85%mln 5,% max 圭通过14 1.40 97%min 85Xmi 5纠max金通过16 1.18 97%mln 85%min 5%max 全通过18 1.00 96%min 85 6 min 5%max 全通过20 0.850 96纠min85 ,% mln 10同max全通过25 。.71096%min 85%min
36、lO%max 30 0.600 96%min 85%min 全通过36 0.500 97%min 10%max 40 。.42585%min 全通过46 。.35597%min IO%max 60 。.30080%min ，。0.180 90%mn 80%min 120 。.12590Xmln 200 。.075A2 试片、固定架和量具技术条件A2.1 本技术条件等同引用SAEJ442 AUG79标准。A2.2 本技术条件同时等同引用SAE推荐采用的补充SAEJ442 AUG79标准的SAEJ443 喷丸硬化试片操作程序标准详见附录A3)。A2.3 控制方法概述一台喷丸机的操作首先是控制使工件
37、经受喷丸硬化的丸粒流特性。这些特性的量度基础是:当一个一端被固定架夹住的钢片暴露在丸粒流下经受冲击时，钢片将相对固定架台面向上弯曲拱起，在喷丸侧呈现一个凸面。标准试样上的弯曲程度(曲率度)将用来作为丸粒流强度的量度，其是取决于丸粒流的特性、试片性能和暴露在丸粒流中的原始状态。丸粒流特性由钢丸的速度、大小、形状、比重、材料种类和硬度等参量组成。暴露在丸粒流的状态为时间的长短、冲15 击角度和喷丸流率。试片的性能取决于试片的大小和力学性能。基于上述这些原理，SAE采用下列标准试片、固定装置和量具。这些部品的技术要求，使用方法和标准化名称等均在本标准内列出。A2.4 硬化度测试装置技术要求A2. 4
38、. 1 试片和固定装置图Al为N，A和C型标准试片形式和尺寸。标准试片的固定装置见图A20N，A和C型试片间的关系见图A3.这些曲线表示N，A和C型试片在相同丸粒流和暴露特性条件下读数。A2. 4. 2 量具图A4为确定试片曲率的量具。试片曲率是由测量跨过标准弦上的横向和纵向合成弧的高度值求出，孤高是通过测量在非喷丸面上由四个攘珠形成的矩形直角平面中心点的位移泪1出.使用这种测量装置时，使量具的指标忏顶在试片的非喷丸面。A2. 4. 3 喷丸强度测量值标记喷丸强度测量的标准名称由量具读数和试片型号两部分组成。例如:p | 试片型号L一一一量具读数本例子表示使用A型试片喷丸后在量具上测得的读数为
39、13。这个读数可以认为是一个与在Almen量度计指针刻度盘上读出的刻度数有关的无量纲数。另一个例子是z6-8C 表示使用同一量度计在C型试片上测出的读数。这一例子是专门用来说明量度读数公差方法的应用。两个例子中量具读数均在先，随后的是试片型号名称。A3 使用标准喷丸试片程序A3.1 本程序等同引用SAE推荐使用的SAEJ443 JAN84标准。A3.2 本标准提供一种统一使用SAEJ442标准规定的标准喷丸试片程序。标准试片是用于检验喷丸机运作的重复性能力和在零部件上得到所希望的结果。本标准推荐产生弧高6AjlJ 12A的喷丸强度时使用A型标准试片，6A以下时使用N型标准试片，超过24A时使用
40、C型标准试片。喷丸硬化意在金属的零部件上产生表面压缩应力，提高抗疲劳或应力腐蚀开裂的能力。弹簧、车轴和航空器起落架是这些零部件的典型例子。为了获得所期望效果，喷丸硬化过程旨在使因高拉伸应力或应力幅而经常引发疲劳和应力腐蚀的危验区域达到指定的喷丸强度和覆盖率.有时需要用疲劳破损实例或疲劳试验去发现或证实由于运用、设计和/或制造条件使在局部区域遭受有害的应力状态。A3.3 喷丸强度喷丸强度用喷丸试片弧高表示。其曲率大小是钢丸的质量、硬度、喷射角度和丸粒流在试16 片上作用时间的函数。强度主要有两个使用目的z(a)检查包括各部件处理方法在内的喷丸机性能;(的在部件上达到指定效果。一种强度的技术条件(
41、例12A)意味着达到如下述的饱和值时测得的弧高。下面提出的有效覆盖率是指在使用相同钢丸粒子下的饱和指标值。A3.4 饱和值饱和值可由喷丸时间所对应的弧高曲线求出。通过向一系列试片喷丸，逐步增加喷丸时间，而保持其他条件不变，将一系列的喷丸时间所对应的弧高作出一根曲线。图A5即为由这些试验点绘画出的一般形状的曲线.当过了曲线的最大曲率处后要想增大试片弧高就需要增加多得多的喷丸时间，这一转折点即为得到的饱和值点.从最大曲率部f立即图A5中的A点可以看出，喷丸时间增加一倍，曲钱上部的点的弧高只增加X%的量值。对某些应用来说，增加一倍喷丸时间弧高增加20%已足够。对重要的应用场合，取在拐点10%处.如略
42、大于10%时，在曲线上需要较长的喷丸时间才能达到这一拐点。除了试片暴露方法与部件的重要区域的暴露方法在角度、速度、每分钟通过丸粒数等细节都一样外，喷丸一个产品部件所需时间与饱和一个试片所需时间也将是不同的。若部件的硬度与试片44到50HRC明显不同时，使部件达到饱和值也将是不同的。例如一个硬的渗碳体部件达到100%覆盖需要更长些时间，而一种较软的部件则比试片所需时间要短些。当已经找到在部件上满意结果的操作条件后，饱和曲线将用来控制操作状态的重复性。A3.5 覆盖率完全视觉覆盖率的定义是在10倍放大率放大镜检查下，零部件或工件原始表面已被均匀地和全部地打成凹坑或改变。对实用目的，覆盖率98%即可
43、。98%覆盖率的状态是微凹坑并不十分重叠。达到U200%覆盖率的喷丸时间需比达到98%覆盖率增加一倍.除成形加工或特殊用途，所有喷丸硬化应达到全面覆盖。若满足一致性条件，即尺寸与硬度相同的钢丸以同一速度、相同的入射角市围撞击到需要喷丸的表面，除由压坑完全覆盖外通常还伴随完全饱和。在较为不利的1昆合冲击情况下，视觉覆盖可在猛烈撞击产生饱和之前先用长时间轻量撞击产生。A3.6 弧高与喷丸时间关系试验程序a)将试片对准试片固定装置中心，并牢固地固定于试片固定装置上。的将试片的x面(SAEJ442标准中的图2)作为测量面朝向喷丸机。记录暴露时间或其时间当量.。将试片从固定装置上移开，在Almen量具上
44、测量非喷丸面弧高。d)使用不同喷丸时间和新试片，重复a、b和c步骤，求出与图A5相似的曲线，确认测点均已超过了曲线拐点。的使用10倍放大镜(lOX)肉眼检查试片表面，确认全部表面面积已被覆盖。最好是每次弧高测量使用一个新试片。一个使用过的试片不能像新试片那样牢固地贴靠块体，因此舍得出错误的读数。17 喷丸硬化过程中若表面X(SAE J422标准中的图2)没有全部在丸粒射流范围内，需移动试片固定装置.A3.7 生产组织程序一一喷丸硬化测量用一种确定弧离和钢丸尺寸的机器设置值来编制生产组织的程序介绍于下:a)提供一种固定装置，使固定的试片在方式上模拟喷丸部件最需要硬化的表面。若有多处这样的表面，固
45、定装置应提供所需增加的试片固定位置。的先用预估的机器设置值(钢丸型式和大小，丸粒流量、速度和冲撞角)，将一批试片置于丸位流中去，记录下每个不同喷丸时间后即可作出如图A5所示的曲线。的若从曲线查得的喷丸强度测量值没有进入所希望的范围，就须改变机器设置值，如要达到较大的弧高值，当钢丸的型式已定时可用较大的丸粒速度或用较大的粒径。若要较小的弧高值，则用较小的丸粒速度或用较小的粒径。速度的改变可以通过改变飞轮速度和空气压力实现.有时可调正丸粒流的方向，但是最为有效的喷丸硬化处理是丸粒流的主流束垂直喷向所欲喷丸硬化部件的关键地段。d)当新的设置值确定后，弧高值再使用新的试片按本节b项内容进行审定。的假若
46、第一次试验得到的是图A6中的B曲线，而想得到的是水平虚线的期望弧高值，表明钢丸速度和钢丸尺寸太大，其中一个或二者必须降低或减小。如第二次试验得到的是C曲线，表明不是钢丸速度就是钢丸尺寸太小。重复试验几次直至得到如图A6中符合弧高要求的D曲线.。当机器设置找到了拐点，所期望的弧高值和覆盖率，喷丸时间也就随之而得。例如从图A6中的D曲线，喷丸时间T相应于曲线上的Q点，这将是经常使用的值。一个典型的用于生产的喷丸硬化技术术语称之为喷丸硬化强度范围，如10A到14A和98%覆盖率，其含意为在标准试片A上测得的弧高在10A到J4A之间，部件表面上有98%的面积为微凹坑覆盖。然后产品部件以同一种喷丸硬化处
47、理程序，按由饱和曲线求出的弧高值和肉眼观察检查得出覆盖率的当量时间进行喷丸硬化处理。由于部件形状和硬度与试片不同，因此在部件上达到完全覆盖所需时间与在试片上达到饱和所需时间也将是不同的。较硬部件需要较多些时间，较软部件则会少些。优选结果经常是使用比部件较为硬的钢丸对部件作喷丸硬化处理.g)表面面积覆盖率测定部件的或试片的表面面积覆盖率可从下列程序中的任何一个或几个综合起来求取:(1)用10倍大镜检查所有(100%)内圆角、空腔、槽沟和孔洞的表面。当原先界限清晰表面全部为交叠压坑覆盖时说明原先表面已被全面覆盖。(2)用灵敏的荧光示踪物覆盖部件，按第f项求得的喷丸时间喷丸，然后使用超高强度紫色光探
48、寻荧光示踪物，在表面出现任何的连续的残余荧光示踪物(微小斑点是允许的)时，表明没有达到完全覆盖要求。(3)用染色墨水涂敷部件，按第f项求出的强度和喷丸时间喷丸部件，然后用白色光目测检查是否有染色墨水的残留，若在表面上出现有任何连续的染色墨水(微小的斑点允许存在), 说明未达到全面覆盖的要求。(4)在一个部件上完成喷丸硬化处理后，形成一种显明的表面复制品。这种复制品可通过18 投影到屏幕上与其他具有不同覆盖率的复制品相比较。(5)相同于用来测定弧高那样，使抛光试片在丸粒流中受到喷射，并置于金相照相机成象场中。使用透明的纸和直径约为50mm的放大镜，通过抛光试片的反差勾划出凹坑的区域及其倾斜的表面
49、，用求积仪量出所有凹坑面积.凹坑面积和总面积之比即为覆盖百分率。A3.8 通用的工艺控制喷丸硬化工艺与许多其他工艺一样，现时的喷丸工艺还不能通过喷丸部件的无损检查作出适当控制，因此需要控制其工艺自身达到一致性和可靠的结果。通过X线衍射法(SAEJ784a)测定表面残余应力是一种有用的方法，可用其来监控喷丸硬化工艺的变化。喷丸用钢丸在使用前先要作检查，并在整个喷丸过程中进行控制。取样的实际数量和需作的检查随每次运作和钢丸质量、清洁度等要求而变化。这种控制对设备有效性，其中包括分离器在内的检查应是严格的。除非图纸上有特殊要求，若只是指出最小强度，则最大强度不超过C型试片的2C，A型试片的4A和N型试片的6N。不管哪种情况，强度均是对98%覆盖率而言的。最大强度不应引起部件的过分弯曲，并在母材的剥蚀门槛值之下。A3.9 SAE喷丸硬化手册SAE喷
