GB/T 9450-2025 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定

　　ICS 25.200 CCS J 36

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 9450—2025代替 GB/T9450—2005

　　钢件渗碳淬火硬化层深度的测定

　　Determination ofthecasehardeningdepth forsteel

　　2025-08-29发布 2026-03-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 9450—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 符号和缩略语 1

　　5 原理 2

　　6 试验设备 2

　　7 试样 2

　　8 测定方法 3

　　9 结果求值 4

　　10 试验报告 4

　　附录 A (规范性) 插值法测定渗碳淬火硬化层深度 6

　　参考文献 7

　　Ⅰ

　　GB/T 9450—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件代替 GB/T 9450—2005《钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核》,与 GB/T 9450—2005相比 ,除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :

　　a) 更改了范围(见第 1 章 ,2005年版的第 1 章) ;

　　b) 更改了对测定项目的规定(见第 4章 ,2005年版的第 4章) ;

　　c) 删除了淬硬层深度测定总则 ,更改了测定原理(见第 5 章 ,2005年版的 5. 1、5. 2) ;

　　d) 增加了对试验设备的规定(见第 6章) ;

　　e) 更改了试样的规定(见第 7章 ,2005年版的 5. 3. 1、5. 3. 2) ;

　　f) 更改了测定方法(见第 8章 ,2005年版的 5. 3. 3) ;

　　g) 更改了结果求值的规定(见第 9章 ,2005年版的 5. 4) ;

　　h) 更改了试验报告中的内容(见第 10章 ,2005年版的第 7章) ;

　　i) 删除了 “校核 ”一章(见 2005年版的第 6章) ;

　　j) 增加了插值法渗碳淬火硬化层深度(见附录 A) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国机械总院集团北京机电研究所有限公司 、江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司 、浙江双环传动机械股份有限公司 、重庆齿轮箱有限责任公司 、大连华锐重工集团股份有限公司 、北京石油机械有限公司 、太原重工轨道交通设备有限公司 、江苏金色工业炉股份有限公司 、上海轨道交通检测认证(集团)有限公司 、浙江国检检测技术股份有限公司 、广州丰东热炼有限公司 、浙江巨跃齿轮有限公司 、高斯贝尔热系统江苏有限公司 、浙江求精科技有限公司 、杭州前进齿轮箱集团股份有限公司 、苏州热工研究院有限公司 、桂林福达股份有限公司 、常熟天地煤机装备有限公司 、青岛亿东煤矿机械制造有限公司 、湖南南方宇航高精传动有限公司 、重庆晶焱鑫聚奎科技有限公司 、沈阳佳誉真空科技有限公司 、上海联合滚动轴承有限公司 、济南重工集团有限公司 、南京工艺装备制造股份有限公司 、南京创力传动机械有限公司 、江苏神盾工程机械有限公司 、建湖金拓机械制造有限公司 、常州新区河海热处理工程有限公司 。

　　本文件主要起草人 :徐跃明 、李俏 、史有森 、张昭 、胡昭南 、曹凤角 、李如学 、赵兴龙 、陈卫东 、刘国永 、王慧 、夏晓宇 、史天 振 、邹 朝 辉 、夏 明 道 、周 焕 辉 、赖 云 亭 、黎 宾 、袁 岳 东 、冷 刚 、齐 玲 、陈 安 东 、王 家 杰 、樊麟华 、许京伟 、刘 红 艳 、柳 伟 、许 长 飞 、杨 健 、殷 和 平 、韩 永 珍 、王 琴 、韦 小 林 、彭 添 、陈 德 财 、徐 文 天 、马士涛 、凌德华 。

　　本文件于 1988年首次发布 ,2005年第一次修订 ,本次为第二次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 9450—2025

　　钢件渗碳淬火硬化层深度的测定

　　1 范围

　　本文件规定了钢件渗碳及碳氮共渗淬火硬化层深度的原理 、试验设备 、试样 、测定方法 、结果求值和试验报告 。

　　本文件适用于渗碳或碳氮共渗并经淬火及回火热处理后的工件 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;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 4340. 1 金属材料 维氏硬度试验 第 1部分 :试验方法

　　GB/T 4340. 2 金属材料 维氏硬度试验 第 2部分 :硬度计的检验与校准

　　GB/T 7232 金属热处理 术语

　　GB/T 18449. 1 金属材料 努氏硬度试验 第 1部分 :试验方法

　　GB/T 18449. 2 金属材料 努氏硬度试验 第 2部分 :硬度计的检验与校准

　　3 术语和定义

　　GB/T 7232界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　渗碳淬火硬化层深度 casehardeningdepth;CHD

　　从工件表面到维氏硬度值为 550 HV(或等效努氏硬度值)界限硬度处的垂直距离 。

　　注 : 通常硬化层深度在渗碳或碳氮共渗并淬火后测定 ,如在淬火并回火后测定需要在报告中注明 。

　　4 符号和缩略语

　　表 1 给出的符号和缩略语适用于本文件 。

　　表 1 符号和缩略语

　　符号和缩略语

　　单位

　　涵义

　　di

　　mm

　　从工件表面到每个硬度压痕中心的距离

　　Δd

　　mm

　　两相邻硬度压痕中心的距离

　　CHD

　　mm

　　渗碳淬火硬化层深度(case hardening depth)

　　1

　　GB/T 9450—2025

　　5 原理

　　根据垂直于工件表面的横截面上的硬度梯度来确定硬化层深度 。

　　用图解法从与距表面距离的硬度分布曲线得出硬化层深度 。

　　6 试验设备

　　采用维氏硬度进行试验 ,硬度计应按 GB/T 4340. 2 的规定进行检验与校准 。

　　经相关方约定 ,也可采用努氏硬度试验 ,并按 GB/T 18449. 2 的规定对硬度计进行检验与校准 。

　　7 试样

　　7. 1 除特殊约定外 ,应在符合以下条件工件或试样的横截面上测试硬化层深度 :

　　a) 测试的横截面应垂直于工件的纵向轴线 ,如无纵向轴线 ,经相关方协商可在垂直于工件某一位置表面的横截面上测试 ;

　　b) 对于薄硬化层(≤0. 3 mm) ,经协商可采用台阶试样(见图 1)或楔形试样(见图 2) ,并采用较低试验力进行硬度测试 。 台阶试样从工件表面到基体每个台阶高度为 0. 05 mm 或 0. 10 mm ,并需要精密研磨 。 台阶试样 用 于 硬 化 层 深 度 已 大 致 确 定 的 情 况 下 , 其 测 定 方 法 按 照 附 录 A 的规定 。

　　标引序号说明 :

　　1— 硬化层 。

　　图 1 台阶试样

　　2

　　3

　　

　　GB/T

　　

　　9450—2025

　　标引序号说明 :

　　1— 试样表面 ;

　　2— 斜切面 ;

　　3— 硬化层 ;

　　4— 硬度压痕 ;

　　d— 实际深度 ;

　　l— 测试深度 。

　　a 实际深度 d 由公式 d= lsinα得出 。

　　b 测试深度 l随斜率(d/l)而变化 。

　　图 2 楔形试样

　　7.2 经相关方协商采用试样测定时 ,试样的材料及热处理工艺应与工件相同 。

　　7.3 试样测试面应抛光无腐蚀 。制备试样时 ,切割试样尽可能以平缓的技术与方式进行 ,试样应固定好以保证良好的边缘 。研磨和抛光时采用合适的研磨料 ,去除切割和磨削时损坏的试样表面 , 以免影响测试面的硬度 ,并避免边缘形成圆角 。测试面应抛光到能够准确测量硬度压痕尺寸 。试验力越小 ,对试样的制备质量要求越高 。

　　8 测定方法

　　8. 1 在宽度(W)为 1. 5 mm 范围内 ,在垂直于工件或试样表面的一条或多条平行线上进行硬度压痕试验 ,见图 3。平行线之间的距离应符合 GB/T 4340. 1 或 GB/T 18449. 1 的规定 。

　　8.2 每两相邻压痕之间的距离(Δd)至少为压痕对角线长度的 3 倍(见图 3) 。相邻压痕中心至表面的距离差(例如 :d2 -d1 )应不超过 0. 1 mm ,压痕中心至表面的测量距离精度应达到 ±25 μm。 每个压痕对角线的测量精度应符合 GB/T 4340. 2 或 GB/T 18449. 2 要求 。第一个压痕的中心距表面的距离 d1至少是压痕对角线长度的 2. 5倍 。

　　8.3 进行维氏或努氏硬度试验时 ,其试验力适用范围为 0. 980 7 N~ 29. 42N ,通常采用 9. 807N。

　　8.4 硬度试验应在高质量光学显微镜以及良好的照明条件下进行 ,显微镜应有足够的放大倍数 , 以保证压痕四角清晰无变形 。

　　8.5 硬度试验是在试样面的两个或多个测试宽带上进行 ,测试带的位置经相关方协商选取 。 每一个测试宽带测试后的结果都应绘制一条硬度梯度曲线 。

　　4

　　GB/T

　　

　　9450—2025

　　

　　图 3 硬度压痕位置示意图

　　9 结果求值

　　9. 1 按照第 8章的测定方法 ,绘制出图 4 所示的硬度分布曲线 , 曲线上与 550 HV 对应的距表面距离即为渗碳淬火硬化层深度 。

　　图 4 硬度分布曲线

　　9.2 对于距表面 3倍于硬化层深度处硬度值大于 450 HV 时 ,经相关方协议可采用比 550 HV 大的界限硬度值 ,并以每 25 HV单位为级差 。

　　9.3 渗碳淬火硬化层深度应在两个测试宽带上进行测试 ,如果 2 次测试结果在 10%偏差范围内 ,可取2个结果中的较大值作为有效测试结果 。超过此偏差 ,应重复测试 。

　　9.4 在渗碳淬火硬化层深度已大致确定时 ,可采用附录 A 的方法 。

　　10 试验报告

　　除相关方约定外 ,试验报告应至少包括以下内容 :

　　a) 本文件编号 ;

　　b) 工件的名称 、材料及渗碳工艺等 ;

　　c) 试样名称 、识别号码 、检测部位及数量等 ;

　　d) 试验方法 ,如硬度试验方法 、试验力等 ;

　　e) 渗碳淬火硬化层深度测定结果 ,表示方法举例如下 :

　　示例 1: CHD= . . . mm(界限硬度 550 HV,维氏硬度试验力 9. 807N) ;

　　GB/T 9450—2025

　　示例 2: CHD600= . . . mm(界限硬度 600 HV,维氏硬度试验力 9. 807N) ;

　　示例 3: CHDHK0. 3= . . . mm(界限硬度 550 HV,努氏硬度试验力 2. 942 N) 。

　　f) 测定时发生的异常情况 。

　　5

　　GB/T 9450—2025

　　附 录 A

　　(规范性)

　　插值法测定渗碳淬火硬化层深度

　　A. 1 在渗碳淬火硬化层深度已大致确定的情况下 ,硬化层深度可采用插值法确定 。

　　注 : 原理是基于渗碳淬火硬化层硬度梯度曲线在过渡区 近 似 为 直 线 ,也 是 渗 碳 淬 火 硬 化 层 深 度 的 界 限 硬 度 值 所 处区域 。

　　A.2 按已大致确定的硬化层深度的位置 ,在其上和下距离表面 d1'和 d2'(d2'-d1 '不大于 0. 1 mm)处各进行不少于 5 点维氏硬度压痕试验 。硬度测量点位置如图 A. 1所示 。

　　图 A. 1 插值法硬度测量点位置

　　A.3 按公式(A. 1)计算硬化层深度 :

　　CHD=d

　　式中 :

　　CHD — 渗碳淬火硬化层深度 ,单位为毫米(mm) ;

　　d1 ' — 硬化层深度上的位置距表面距离 ,单位为毫米(mm) ;

　　d2 ' — 硬化层深度下的位置距表面距离 ,单位为毫米(mm) ;

　　H1 —d1 '处的硬度测量值的算术平均值 ,见图 A. 2;

　　H2—d2 '处的硬度测量值的算术平均值 ,见图 A. 2。

　　图 A.2 插值法测定渗碳淬火硬化层深度

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　　GB/T 9450—2025

　　参 考 文 献

　　[1] ISO 18203:2016Steel—Determination of the thickness of surface-hardened layers

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