1.渗碳层深度及金相组织的检测

低碳碳素结构钢和低碳合金结构钢零件，渗碳后根据其碳含量将渗碳层分为过共析层、共析层和过渡层。

（1）渗碳层深度的规定

1）碳素钢渗碳层总深度应为过共析层＋共析层＋1／2过渡层，且过共析层＋共析层之和不得小于总深度的75％。

2）合金钢渗碳层总深度应为过共析层＋共析层＋全部过渡层，且过共析层＋共析层之和应为总深度的50％。

渗碳层深度应满足零件图样上规定的要求。如果渗碳后仍需加工，则渗碳层深度应为图样规定的深度加上加工留量。

（2）渗碳层深度的检测

1）渗碳过程中间试样的检测：试样出炉后空冷，经4％（质量分数）硝酸酒精溶液浸蚀后，用光学显微镜在100倍下检测。

2）渗碳层深度的金相检测法：其检测部位和渗碳层深度按工艺文件规定执行。渗碳层金相检测法如图7-15所示。

3）渗碳淬火后淬硬层深度（CHD）的检测，按GB／T 9450—2005执行，且该检测方法是唯一可采用的仲裁方法。

淬硬层深度（CHD）＝从零件表面到维氏硬度值550HV1处的垂直距离。试样制备时，切割和磨削过程不得使组织发生变化，边缘不得磨成圆角状态。

（3）渗碳层的金相组织检测 试样在淬火状态用光学显微镜在400倍下，按标准图片进行评定。

1）马氏体和残留奥氏体：当渗层显微组织主要为针状马氏体时，马氏体和残留奥氏体评级图如图7-16所示；当渗层显微组织主要为板条马氏体时，马氏体评级图如图7-17所示。

图7-15 渗碳层金相组织测量方法100x

1-测到共析层组织处 2一测到过渡区1/2处 3-测到心部组织处

图7-16 马氏体和残留奥氏体评级图400x

a)1级 b）2级 c）3级 d）4级

图7-16 马氏体和残留奥氏体评级图400x（续）

e) 5级

图7-17 马氏体评级图400x

a)1级 b）2级 c）3级 d）4级

图7-17 马氏体评级图400x（续）

e) 5级

2)碳化物：图7-18所示为碳化物评级图。对于无冲击载荷的零件，1-6级为合格；对于承受冲击的零件，l—5级为合格。

图7-18 碳化物评级图400x

a)l级 b）2级

图7-18 碳化物评级图400x（续一）(www.daowen.com)

c)3级 d）4级 e）5级 f）6级

图7-18 碳化物评级图400x（续二）

g)7级 h）8级

3)心部铁素体：图7 -19所示为心部铁素体评级图。

汽车渗碳齿轮的渗碳层金相组织检测，按QC/T 262-1999参照上述评级图评定。

滚动轴承渗碳零件的渗碳层金相组织检测，按JB/T 8566-2008和JB/T 6366-2007参照上述评级图评定。

2．碳氮共渗层深度及金相组织的检测

(1)碳氮共渗层表面碳、氮含量 应根据零件具体服役条件确定。评定依据是以满足零件图样中规定的技术要求为准。

1)一般零件：碳含量l。(c)=0．8%—1．0%；氮含量删(N)二0．2%—0．4%。

2)浅层共渗件（例如深度为0.1—0．3mm）：碳含量w(C)≥0.45%。

3)深层共渗件（例如深度为0．3—0.5mm）：碳含量w(C)≥0.60%。

(2)碳氮共渗层深度及其检测 共渗层深度检测，按工艺文件规定执行。一般在平衡组织状态下进行检测（具体方法与渗碳相同）：以从表面到心部组织的垂直距离为共渗层深度，且共渗层中的过共析层与共析层的深度之和，应为共渗层总深度的40%—70%。

图7-19 心部铁素体评级图400x

a)1级 b）2级 c)3级 d）4级 e）5级

共渗层金相组织的检测标准如图7-20和图7-21所示。

图7-20 30钢～45钢碳氮共渗层层深检测标准100×

图7-21 25钢以下碳氮共渗层层深检测标准100×

3.碳氮共渗硬化层深度及其检测

碳氮共渗硬化层深度的检测，应从表面硬度测至550HV处为准。碳氮共渗硬化层深度应符合零件图样中规定的技术要求。滚动轴承零件的碳氮共渗有效或总硬化层深度（JB／T7363—2011）见表7-25。

表7-25 滚动轴承零件的碳氮共渗有效或总硬化层深度（单位：mm

注：1.有效硬化层深度以从表面硬度至550HV处为准。

2.冲压外圈的硬化层深度以有效硬化层深度为准，保持架的硬化层深度以总硬化层深度为准

4.碳氮共渗硬化层金相组织的检测

1）碳氮共渗硬化层金相组织用显微镜在400倍下进行检测。试样用2％～4％（质量分数）的硝酸酒精溶液浸蚀。

2）碳氮共渗硬化层金相组织应为含氮马氏体、少量残留奥氏体少量及碳氮化物图7-22所示为滚动轴承零件碳氮共渗层显微组织图（JB／T7363—2011）。经碳氮共渗的轴承零件回火后表面层的显微组织应符合图7-22的第1级和第2级，不允许有第3级和第4级的黑色组织存在。

图7-22 滚动轴承零件碳氮共渗层显微组织图400×

注：第1级组织为少量碳氮化合物＋含氮马氏体＋少量残留奥氏体；第2级组织为含氮马氏体＋少量残留奥氏体；第3级组织为黑色组织＋含氮马氏体＋少量残留奥氏体；第4级组织为较多黑色组织＋含氮马氏体＋少量残留奥氏体。