GB/T 5617-2025 钢件表面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 5617—2025代替 GB/T5617—2005

　　钢件表面淬火硬化层深度的测定

　　Determination ofsurfacehardeningdepth 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 5617—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 5

　　附录 A (规范性) 插值法测定表面淬火硬化层深度 6

　　参考文献 7

　　Ⅰ

　　GB/T 5617—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/T5617—2005《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》,与GB/T 5617— 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) 更改了术语和定义(见第 3 章 ,2005年版的第 3 章) ;

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

　　d) 更改了测定原理(见第 5 章 ,2005年版的 5. 1) ;

　　e) 增加了试验设备 、试样的规定(见第 6章和第 7章) ;

　　f) 更改了测定方法(见第 8章 ,2005年版的 5. 2) ;

　　g) 更改了结果求值的规定(见第 9章 ,2005年版的 5. 3) ;

　　h) 删除了 “校核 ”(见 2005年版的第 6章) ;

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

　　j) 增加了插值法测定表面淬火硬化层深度(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 、浙江双环传动机械股份有限公司 、中航长城计量测试(天津)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 、中车工业研究院(青岛)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 、广州丰东热炼有限公司 、天润工业技术股份有限公司 、浙江巨跃齿轮有限公司 、马鞍山方圆精密机械有限公司 、江苏应流机械制造有限责任公司 、宁波宗大电器发条有限公司 、苏州热工研究院有限公司 、湖北天舒感应科技股份有限公司 、桂林福达股份有限公司 、湖南南方宇航高精传动有限公司 、济南重工集团有限公司 、东风德纳车桥有限公司 、河北鑫泰轴承锻造有限公司 、东营市垦利博锐石油机械有限公司 、北京华翔电炉技术有限责任公司 、江 苏 神 盾 工 程 机 械 有 限 公 司 、常 州 新 区 河 海 热 处 理 工 程 有 限 公 司 、上海金艺检测技术有限公司 、山东百昌汽车零部件有限公司 。

　　本文件主要起草人 :徐跃明 、李俏 、李秉纪 、吕国义 、黄文鹏 、曹凤角 、王聪 、陈卫东 、任颂赞 、夏晓宇 、孙军 、史天振 、杨少 龙 、高 长 友 、黄 江 风 、赖 云 亭 、闵 育 政 、黎 锋 、齐 玲 、邱 健 、詹 嘉 勇 、胡 计 勇 、刘 志 振 、杜利民 、王福松 、殷和平 、贺强 、靖长文 、孟佳红 、刘国永 、韦小林 、夏丽君 、胡闯 、黎宾 、朱永明 、张甜 。

　　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 5617—2025

　　钢件表面淬火硬化层深度的测定

　　1 范围

　　本文件规定了钢件表面淬火硬化层深度与表面淬火总硬化层深度的测定原理 、试验设备 、试样 、测定方法 、结果求值和试验报告 。

　　本文件适用于感应淬火 、火焰淬火 、激光淬火 、电子束淬火等表面淬火的零件 。

　　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

　　表面淬火硬化层深度 surfacehardeningdepth;SHD

　　从工件表面到规定界限硬度处的垂直距离 。

　　注 : 界限硬度=A×技术要求的最低表面硬度(HV) ,通常 A= 0. 8。

　　3.2

　　表面淬火总硬化层深度 totalthicknessofsurfacehardeningdepth;THD

　　从工件表面至与基体具有相同硬度的分界处的距离 。

　　注 : 用硬度法或金相法测定表面淬火总硬化层深度 ,常用金相法 。

　　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

　　两相邻压痕中心的距离

　　1

　　GB/T 5617—2025

　　表 1 符号和缩略语 (续)

　　符号和缩略语

　　单位

　　涵义

　　SHD

　　mm

　　表面淬火硬化层深度(surface hardening depth)

　　THD

　　mm

　　表面淬火总硬化层深度(totalthickness ofsurface hardening depth)

　　HL

　　HV

　　界限硬度

　　5 原理

　　5. 1 根据垂直于工件表面的横截面上硬度梯度曲线来确定硬化层深度 。

　　5.2 用图解法从与距表面距离的硬度分布曲线上得出硬化层深度 。

　　5.3 表面淬火总硬化层深度采用硬度法(检测硬度变化)测定时 ,在硬度分布曲线上硬度显著降低的区域画出硬度分布曲线的切线 ,该切线与心部硬度曲线的交叉点到表面的距离即为表面淬火总硬化层深度(见图 1) ;采用金相法测定时 ,从表面至与基体组织没有可见变化的分界处的距离 , 即为表面淬火总硬化层深度 。在试验报告中应注明使用硬度法或金相法 。

　　图 1 确定总硬化层深度的硬度分布曲线

　　6 试验设备

　　6. 1 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 。

　　6.2 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 。

　　6.3 采用金相法测定表面淬火总硬化层深度时 ,硬化层占显微镜视场的 1/3~ 2/3。

　　7 试样

　　7. 1 除特殊约定外 ,应在符合以下条件的零件的横截面上测定硬化层深度 。

　　a) 测试的横截面应垂直于零件的纵向轴线 ;如无纵向轴线 ,经相关方协议可在垂直于工件某一位置表面的横截面上测试 。

　　b) 试样采用抛光无腐蚀的表面 。切割试样以平缓的技术与方式进行 ,试样要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 ,去除切割和磨削时影响的试样表面 , 以免影响检验面的硬度 ,并避免边 缘 形 成 圆 角 。 检 验 面 应 抛 光 到 能 够 准 确 测 量 硬 度 压 痕 尺 寸 。试 验 力 越

　　2

　　GB/T 5617—2025

　　小 ,对试样的制备质量要求越高 。

　　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 使用压痕硬度试验时 ,推荐采用抛光无腐蚀的试样表面 ;采用金相法时 ,应对试样表面进行侵蚀 。

　　7.4 对于薄硬化层(≤0. 3 mm) ,经协商可采用台阶试样(见图 2)或楔形试样(见图 3) ,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 2 台阶试样

　　标引说明 :

　　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 。

　　b 测试深度l(a 实际深度 d)随(由)斜(公)率(式)(d(d)l)而(s)in化(得)出。。

　　图 3 楔形试样

　　8 测定方法

　　8. 1 硬度试验法

　　8. 1. 1 按照图 1所示 ,在宽度(W)为 1. 5 mm 范围内 ,在垂直于表面的一条或多条平行线上进行硬度压痕试验 。平行线之间的距离应符合 GB/T 4340. 1 或 GB/T 18449. 1 的要求 。

　　8. 1.2 每两相邻压痕之间的距离(Δd) 应不小于 3 倍的压痕对角线长度(见图 4) 。 相邻压痕中心至表面的距离差(如 d2 -d1 )不应超过 0. 1 mm ,测量压痕中心至表面的距离精度应达到 ±25μm。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至少为压痕对角线长度的 2. 5倍 。

　　3

　　4

　　GB/T

　　

　　5617—2025

　　

　　图 4 硬度压痕位置示意图

　　8. 1.3 进 行 硬 度 试 验 时 , 维 氏 硬 度 或 努 氏 硬 度 试 验 力 的 适 用 范 围 为 0. 980 7 N~ 29. 42 N , 一 般 采 用9. 807N。

　　8. 1.4 硬度压痕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. 1.5 硬度测试是在试样表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绘制一条硬度梯度曲线 。

　　8.2 金相法

　　8.2. 1 采用金相法测定表面淬火总硬化层深度时 ,使用适合的侵蚀剂对试样表面腐蚀 , 以显示和区分不同的组织 。测试时使用较低倍率平行于表面扫描工件硬化层 ,观察表面总硬化层深度的大致均匀程度 。硬化层不均匀时 ,测量其最小厚度值和最大厚度值 ;硬化层相对均匀时 ,测量至少 5 个彼此隔开的深度值 ,取平均值 。

　　8.2.2 对个别试样 ,可能需要测评 50%马氏体组织和 50%其他组织(如铁素体 、珠光体和/或贝氏体)位置 ,此时 ,需要对至少 5个彼此隔开的位置进行测量 ,取其平均值 。

　　9 结果求值

　　9. 1 表面淬火硬化层深度

　　9. 1. 1 按照 8. 1,绘制出图 5所示的硬度分布曲线 , 曲线上与界限硬度对应的距表面距离即为表面淬火硬化层深度 。

　　9. 1.2 对应不同技术要求的最低表面硬度 ,推荐的界限硬度见表 2。

　　图 5 硬度分布曲线

　　GB/T 5617—2025

　　表 2 推荐的界限硬度值

　　最低表面硬度HV

　　界限硬度HV

　　最低表面硬度HV

　　界限硬度HV

　　300~ 330

　　250

　　580~ 605

　　475

　　335~ 355

　　275

　　610~ 635

　　500

　　360~ 385

　　300

　　640~ 665

　　525

　　390~ 420

　　325

　　670~ 705

　　550

　　425~ 455

　　350

　　710~ 730

　　575

　　460~ 480

　　375

　　735~ 765

　　600

　　485~ 515

　　400

　　770~ 795

　　625

　　520~ 545

　　425

　　800~ 835

　　650

　　550~ 575

　　450

　　840~ 865

　　675

　　9. 1.3 对于距表面 3倍于淬硬层深度处硬度值大于 “界限硬度 -100 HV”时 ,经相关方协议 ,可采用其他的 A 值和界限硬度值 。

　　9. 1.4 表面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. 1.5 在表面淬火硬化层深度已大致确定时 ,可采用插值法确定硬化层深度(见附录 A) 。

　　9.2 表面淬火总硬化层深度

　　表面淬火总硬化层深度可以采用硬度法或金相法确定 。

　　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 、材料和表面淬火方法等 ;

　　c) 试样的名称 、识别号码 、检验部位等 ;

　　d) 试验方法 ,如硬度试验方法 、试验力 、腐蚀方法 、放大倍数 、测试间隔等 ;

　　e) 试验结果 ,表示方法举例如下 :

　　SHD450= . . . mm(界限硬度 450 HV,试验力 9. 807N)

　　f) 发(0H)...情.况(mm)。(界限硬度 450 HV,试验力 4.903 N)

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　　GB/T 5617—2025

　　附 录 A

　　(规范性)

　　插值法测定表面淬火硬化层深度

　　A. 1 表面淬火硬化层深度已大致确定时 ,硬化层深度可采用插值法测定 。

　　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 点硬度压痕试验 ,见图 A. 1。

　　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 :

　　SHD=d

　　式中 :

　　SHD — 表面淬火硬化层深度 ,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 内插法测定表面淬火硬化层深度

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　　GB/T 5617—2025

　　参 考 文 献

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

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