JBT 8881-2001滚动轴承零件 渗碳热处理技术条件.pdf

1. ICS 21. 100. 20
J 1
1
JB/T 8881－2001
滚动轴承零件
渗碳热处理技术条件
Specifications for carburizing heat treatment
of rolling bearing parts
2001-05-23 发布 2001-10-01 实施
中 国 机 械 工 业 联 合 会 发 布

2. I
前言
1 范围····················································································································································································································1
2 引用标准·········································································································································································································1
3 技术要求·········································································································································································································1
4 测量、检查及评定方法··········································································································································································3
附录 A（标准的附录） 有效渗碳硬化层深度的测量方法····································································································13
附录 B（标准的附录） 着色渗透探伤检查规程·························································································································14
附录 C（标准的附录） 渗碳轴承套圈允许的变形量···············································································································16
JB/T 8881－ 2001
目 次

3. III
前 言
本标准是对 JB/T 8881—1999
（原编号为 ZB J36 001—1986）
《滚动轴承零件渗碳热处理质量标准》
和 JB/T 8882—1999
（原编号为 ZB J36 002—1986）
《滚动轴承零件深层渗碳热处理质量标准》
的修订。
本标准与原标准相比，主要技术内容改变如下：
——标准名称改为《滚动轴承零件渗碳热处理技术条件》
，将原两项标准合二为一；
——增加了对有效硬化层深度≥2.5mm 的深层渗碳的渗碳层网状碳化物控制级别；
——对渗碳轴承零件表面及心部硬度进行了修改。
本标准的附录 A、附录 B 和附录 C 都是标准的附录。
本标准自实施之日起代替 JB/T 8881—1999 和 JB/T 8882—1999。
本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会提出并归口。
本标准负责起草单位：洛阳轴承研究所、万向集团公司。
本标准主要起草人：梅亚莉、杨建虹、雷建中、陈新、杨巧玲、李宏。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
——ZB J36 001—1986、JB/T 8881—1999（调整）
；
——ZB J36 002—1986、JB/T 8882—1999（调整）
。
JB/T 8881－ 2001

4. 1
1 范围
本标准规定了符合 GB/T 3203 的 G20CrMo
（A）
、
G20CrNiMo
（A）
、G20CrNi2Mo
（A）
、G20Cr2Ni4
（A）
、G10CrNi3Mo（A）和 G20Cr2Mn2Mo（A）等渗碳轴承钢制滚动轴承零件的锻件热处理、渗碳、
高温回火及淬火、
回火后的技术要求以及有效渗碳硬化层深度的测量、硬度、显微组织、表面裂纹等检
查规程。
本标准适用于上述渗碳轴承钢及能满足本标准要求的低碳合金钢制滚动轴承零件的渗碳热处理质
量检查。对有特殊要求的轴承零件，其渗碳热处理质量应按产品图样和有关技术条件的规定。
2 引用标准
下列标准所包含的条文，
通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，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/T 230—1991 金属洛氏硬度试验方法
GB/T 231—1984 金属布氏硬度试验方法
GB/T 3203—1982 渗碳轴承钢技术条件
GB/T 4340.1—1999 金属维氏硬度试验 第 1 部分：试验方法
GB/T 9450—1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核
JB/T 1255—2001 高碳铬轴承钢滚动轴承零件 热处理技术条件
3 技术要求
3. 1 锻件热处理技术要求
轴承零件的锻件或其经热处理后的硬度应不大于 229HB，
即压痕直径应不小于 4.0mm，G20Cr2Ni4
（A）制锻件硬度应不大于 241HB，即压痕直径应不小于 3.9mm。
3. 2 渗碳、高温回火及淬火、回火后的技术要求
3. 2. 1 表面含碳量
渗碳轴承成品零件的表面含碳量应为 0.80%~1.05%，
对有效硬化层深度≥2.5mm 的深层渗碳表面含
碳量应不低于 0.80%。如有特殊要求时，在表面硬度合格的情况下可另行规定。
3. 2. 2 碳化物
3. 2. 2. 1 在渗碳处理后，
渗碳表面层的粗大碳化物深度不得大于单边最小留磨量的 2/3，
其测量方法可
按本标准的粗大碳化物测量图的规定。
中国机械工业联合会 2001-05-23 批准
中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准
滚动轴承零件
渗碳热处理技术条件
Specifications for carburizing heat treatment
of rolling bearing parts
JB/T 8881－ 2001
代替 JB/T 8881—1999
JB/T 8882—1999
2001-10-01 实施

5. JB/T 8881－2001
2
3. 2. 2. 2 成品零件工作表面残留的粗大碳化物应根据其大小、数量和分布，按本标准的第一级别图评
定。第 1 级和第 2 级为合格，对有效硬化层深度≥2.5mm 的深层渗碳第 3 级也合格。
3. 2. 2. 3 成品零件表面的网状碳化物应根据碳化物网的大小和封闭程度按本标准的第二级别图评定。
第 1~3 级为合格。
3. 2. 3 硬度
3. 2. 3. 1 渗碳轴承零件经渗碳直接淬火（或二次淬火）并回火后的表面硬度及心部硬度应符合表 1 的
规定。
表 1 渗碳轴承零件的表面及心部硬度 HRC
表 面 硬 度
钢 号 心部 硬度
渗碳淬火或二次淬火后 回 火后
G20CrMo（ A）
G20CrNiMo（A）
30~45
＜2.5
G20CrNi2Mo（A）
G20Cr2Ni4（ A）
32~48
61~66 59~64
有 效渗碳
硬 化层 深度
mm
≥2.5
G20Cr2Ni4（ A）
G10CrNi3Mo（A）
G20Cr2Mn2Mo（ A）
32~48 ≥ 61 58~63
3. 2. 3. 2 产品图样无规定时，
同一零件的表面硬度差应不大于 2HRC。而有效硬化层深度≥2.5mm 时，
可不检查表面硬度的均匀性。
3. 2. 4 有效渗碳硬化层深度
成品轴承零件的有效渗碳硬化层深度应符合产品图样或表 2 的规定。
表 2 轴承零件的有效渗碳硬化层深度 mm
轴 承零 件的 有效壁 厚或 有效 直径
超 过 到
有效 渗碳 硬化 层深度
—
8
14
20
50
80
8
14
20
50
80
—
0.7~1.2
1.0~1.6
1.5~2.3
≥2.5
≥3.0
≥3.5
注
1 同 型号 轴承 内外圈 的有 效渗 碳硬 化层深 度相 同， 且以 外圈有 效壁 厚为 准。
2 轴 承零 件的 有效壁 厚或 有效 直径 按 JB/T 1255—2001附 录 G 的规 定。
3. 2. 5 显微组织

6. JB/T 8881－2001
3
3. 2. 5. 1 渗碳淬火–高温回火后渗碳层的显微组织
渗碳淬火–高温回火后渗碳层的显微组织应为细小、均匀分布的珠光体类型组织，同时允许少量残
余奥氏体和一定数量断续状的、细小针状碳化物存在。
可根据珠光体类型组织的形态，
针状碳化物的大
小、数量及残余奥氏体的多少按本标准的第三级别图评定。第 1~3 级为合格，大于第 3级为不合格。
3. 2. 5. 2 渗碳淬火或二次淬火、回火后的表面层显微组织
渗碳淬火或二次淬火、回火后的表面层显微组织按马氏体的粗细程度和残余奥氏体的含量来评定。
渗碳直接淬火+回火的零件按本标准第四级别图评定。第 2~4 级为合格组织。
渗碳淬火+（或高温回火）二次淬火+回火的零件按本标准的第五级别图评定。第 1~3 级为合格组
织；对于 G20Cr2Ni4（A）及有效渗碳硬化层深度≥2.5mm的零件，允许一定程度的细针状马氏体和少
量断续状的残余针状碳化物存在，第 4 级也为合格组织。
3. 2. 5. 3 心部组织
心部组织应为板条状马氏体、
贝氏体并允许少量铁素体存在。
可根据铁素体的数量和分布按本标准
的第六级别图评定。第 1~3 级为合格组织。有效硬化层深度≥2.5mm 时，可不检查心部组织。
3. 2. 6 脱碳及软点
渗碳轴承零件淬回火后的表面脱、贫碳层深度和淬火软点不应超过单边留磨量的 2/3。
3. 2. 7 裂纹
渗碳轴承零件渗碳热处理后，表面不允许有裂纹。
3. 2. 8 套圈变形
套圈渗碳热处理后的变形量应按附录 C（标准的附录）或制造厂的规定。
3. 2. 9 回火稳定性
渗碳轴承零件淬火、
回火后，
经原采用的回火温度回火3~5h后相应点的最大硬度差不应大于1HRC。
有效硬化层深度≥2.5mm 时可不检查此项。
4 测量、检查及评定方法
4. 1 有效渗碳硬化层深度
有效硬化层深度的测量可采用硬度法、宏观断口法和显微组织分析法中任一方法[见附录 A（标准
的附录）]。有争议时，以硬度法为准。
4. 2 硬度
4. 2. 1 锻件硬度
锻件或经热处理后硬度按 GB/T 231 的规定测量。
4. 2. 2 渗碳零件的表面硬度
渗碳零件的表面硬度按 JB/T 1255 的规定测量。
4. 2. 3 渗碳零件的心部硬度
圆锥滚子轴承套圈以纵断面上距套圈大端面 1/3 套圈宽度处、
圆柱滚子轴承套圈以纵断面或试样中
心的测量值为准。
圆柱滚子以纵断面中心线或圆锥滚子距滚子大端面长度的 1/3 处横断面中心的测量值
为准。大型零件以试样中心的测量值为准。
4. 3 显微组织

7. JB/T 8881－2001
4
显微组织在 500 倍下评定，也允许在 450~600 倍下评定，但应考虑到放大倍数的影响。侵蚀剂一
般可采用 4%硝酸酒精溶液。
4. 3. 1 渗碳表面层显微组织应以去除留磨量后（或成品）的表面第一个视场为准。
4. 3. 2 心部显微组织以测量心部硬度附近的显微组织为准。
4. 4 碳化物
4. 4. 1 粗大碳化物深度
试样经 4%硝酸酒精溶液腐蚀后，在显微镜下放大 100 倍测量。也允许在 90~110 倍下测量，但应
考虑到放大倍数的影响。
4. 4. 2 粗大碳化物及网状碳化物
以去除留磨量后（或成品）的表面第一个视场为准，在 500 倍下评定。也允许在 450~600 倍下评
定，但应考虑到放大倍数的影响。采用 4%硝酸酒精溶液深腐蚀。
4. 5 表面裂纹
先经 100%目视检查，
必要时，
滚动体和外径≤400mm 的套圈可在喷砂或粗磨后按 JB/T 1255—2001
附录 B 进行检查；外径＞400mm 的套圈可用着色渗透探伤法[见附录 B（标准的附录）]或其他能显示
表面裂纹的方法进行检查。
渗碳层粗大碳化物深度测量图

8. JB/T 8881－2001
5
放大 倍数 100×
第一级别图
渗碳层粗大碳化物
放大 倍数 500×
第 1 级 第 2 级

9. JB/T 8881－2001
6
第 3 级
第二级别图
渗碳层网状碳化物
放大 倍数 500×
第 1 级 第 2 级

10. JB/T 8881－2001
7
第 3级 第 4级
第三级别图
渗碳层高温回火显微组织
放大 倍数 500×
第 1级 第 2级

11. JB/T 8881－2001
8
有效 渗碳 硬化 层深 度＜2.5mm 有效 渗碳 硬化 层深 度≥2.5mm
第 3 级
第 4 级 第 5 级
第四级别图

12. JB/T 8881－2001
9
渗碳直接淬火的渗碳层显微组织
放大 倍数 500×
第 1 级 第 2 级
第 3 级 第 4 级

13. JB/T 8881－2001
10
第 5 级
第五级别图
二次淬火的渗碳层显微组织
放大 倍数 500×
第 1级 第 2级

14. JB/T 8881－2001
11
第 3级 第 4级
第 5 级
第六级别图

15. JB/T 8881－2001
12
心部的显微组织
放大 倍数 500×
第 1级 第 2级
第 3级 第 4级

16. JB/T 8881－2001
13
附 录 A
A1 硬度法
成品零件或经与成品零件同样渗碳热处理条件下的试样（去除留磨量后）有效硬化层深度＜2.5mm
时，
按 GB/T 9450 测量有效渗碳硬化层深度，
维氏硬度法按 GB/T 4340.1；
有效渗碳硬化层深度≥2.5mm
时，用洛氏硬度计自试样横断面边缘起，每隔 2mm 逐点测量洛氏硬度值（HRC）
，洛氏硬度法按 GB/T
230，再用放大 20倍以上的光学仪器测量试样表面边缘至 50HRC 压痕中心的垂直距离，即为有效渗碳
硬化层深度，同时表面至 58HRC 的距离应占总的实际有效渗碳硬化层深度的 40%。
A2 宏观断口法
将渗碳试样从渗碳炉中取出后直接淬火，
然后将其压断。
断口上表面呈银白色瓷状的这层厚度即渗
碳层深度，未渗碳的心部呈灰色。或者将试样断口磨平、抛光后，用 4%硝酸酒精浸蚀，渗碳层呈暗黑
色，未渗碳的部位为灰色。
A3 显微组织分析法
将渗碳试样缓冷至室温，并制成金相试样，用 4%硝酸酒精浸蚀，在 100 倍光学显微镜下观察。有
效渗碳硬化层深度为在平衡状态下组织的过共析层加共析层，再加上二分之一过渡层之和。
（标准的附录）
有效渗碳硬化层深度的测量方法

17. JB/T 8881－2001
14
附 录 B
B1 范围
本规程适用于特大型轴承套圈滚道表面的着色渗透探伤。
着色探伤检查出的缺陷是零件表面的开口缺陷。
B2 缺陷判定
B2. 1 缺陷显示
只有主要尺寸≥0.5mm 的显示才认为是缺陷显示（或相关显示）
。
B2. 2 不允许存在的缺陷
B2. 2. 1 条状≥1.5mm 的单个线状缺陷。
B2. 2. 2 直径≥1.5mm 的单个圆状缺陷（或长轴尺寸≥1.5mm 的椭圆状缺陷）
。
B2. 2. 3 单个圆状缺陷的尺寸＜1.5mm，但在一直线上或相邻有四个或更多个圆状缺陷同时存在，
且其
边缘间距≤2mm。
B2. 2. 4 如有特殊质量要求的零件，可另行规定。
B3 探伤用材料及灵敏度试块
B3. 1 探伤用材料及其技术要求
B3. 1. 1 着色探伤剂分着色渗透液、清洗液和显像液。
B3. 1. 2 渗透液和显像液的色泽必须有明显的对比度。
B3. 1. 3 轴承产品用的着色渗透液、清洗液和显像液应与 Cr 离子无络合作用或其他腐蚀作用。
B3. 1. 4 轴承产品使用的着色探伤剂必须是同种型号的配套产品，可使用 HD 通用型着色探伤剂，
HD–RS 着色渗透液、HD–BX 清洗液和 HD–EV显像液。在确保本规程探伤灵敏度的前提下，
亦可采用
其他型号的着色探伤剂配套产品。
B3. 2 探伤灵敏度试块
B3. 2. 1 着色探伤用灵敏校验试块可采用 HD–ST 不锈钢试块和铝合金试块。
B3. 2. 2 每批新购买的着色探伤剂必须按本标准的有关规定用灵敏度校验试块进行灵敏度校验。如果
发现新购的着色探伤剂灵敏度有明显下降，应停止使用。
B3. 2. 3 灵敏度校验试块每次使用后，必须在清洁的溶剂中进行清洗，并经干燥处理后妥善保养。
B4 表面准备
B4. 1 在工件被检表面进行着色探伤前，必须将影响渗透液渗入缺陷的物质或影响着色探伤灵敏度的
物质清除干净（如：锈蚀、油污、涂料和防锈水等）
。
B4. 2 须经着色探伤的工件表面，表面粗糙度 Ra 为 1.2μm。
（标准的附录）
着色渗透探伤检查规程

18. JB/T 8881－2001
15
B5 操作方法
B5. 1 施加渗透液
B5. 1. 1 被检工件表面符合表面准备的要求后，即可施加着色渗透液。
B5. 1. 2 施加着色渗透液有两种方法：毛刷涂布和喷罐喷涂。通常使用毛刷涂布。
B5. 1. 3 渗透液的渗透时间一般为 15min。如果要发现细微裂纹，渗透时间可延长至 30min。在规定渗
透时间内，应每隔若干分钟再重新涂布渗透液，时间间隔以涂布的渗透液不干涸为准。
B5. 2 清洗
被检工件表面多余的渗透液需用清洗液加以清除，
清洗时宜用清洁且已吮吸清洗液的白布
（或不带
毛头的其他织物）进行擦拭，最后用清洁的软纸或白布（或不带毛头的其他织物）擦净、擦干。
B5. 3 显像
B5. 3. 1 当工件被检表面多余的渗透液擦干后，即可施加显像液。
B5. 3. 2 施加显像液可采用喷罐喷涂，喷涂时必须控制距离（300mm 左右）和连续喷涂时间，保证喷
涂后的显像液为均匀的薄层。
B5. 3. 3 使用喷罐喷涂显像液时，显像液层次切忌过多过厚。
B5. 3. 4 使用喷罐喷涂显像液时，应注意风向影响喷涂质量。
B6 检验
B6. 1 观察
B6. 1. 1 缺陷观察应在喷涂显像液后 30min 内全部结束，通常在显像液喷涂后的 5~10min 观察一次，
此时一般大缺陷已经显示。
如果观察时间太迟，大缺陷中的渗透液将被大量吸收，
造成缺陷痕迹模糊不
清；在显像液喷涂后的 20~30min 内，一般小缺陷均被显示。上述观察所发现的缺陷痕迹需用红色特种
铅笔圈出，加以标记。
B6. 1. 2 缺陷痕迹应在自然光或人工光照（500lx）下用目视观察。
B6. 2 显示痕迹的确定
B6. 2. 1 因机械加工等原因造成的表面痕迹显示称为伪缺陷显示（或称为无关显示）
。
除此以外的显示
均属缺陷显示（或称相关显示）
。对于伪缺陷显示，需经清洗后再复探予以确认。
B6. 2. 2 显示痕迹长/宽≥3 的缺陷称为线缺陷（或称为条状缺陷）
。
B6. 2. 3 显示痕迹长/宽＜3 的缺陷称为圆状缺陷（或称为椭圆状缺陷）
。
B6. 3 大面积探伤
工件被探伤表面面积过大时，可按具体情况，分段或分区进行渗透探伤，但必须有 20mm 左右的
长度重叠。

19. JB/T 8881－2001
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附 录 C
渗碳轴承套圈允许的变形量见表 C1。
表 C1 渗碳轴承套圈允许的变形量 mm
套圈 直径 D
内 圈内径 d
或 外圈 外径 D
直径 变动量 p
D
V
max
平 面 度
max
超过 到
直 径变 动量 p
D
V
max
超 过 到 外 圈 内 圈 外 圈 内 圈
30
50
80
120
180
300
—
—
—
—
—
50
80
120
180
300
400
—
—
—
—
—
0.12
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
—
—
—
—
—
—
400
450
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
400
450
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
—
—
0.60
0.70
0.90
1.00
1.20
1.30
1.50
1.60
1.80
2.00
0.50
0.60
0.70
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.50
1.60
1.60
—
0.20
0.35
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
1.00
1.10
1.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.80
0.90
1.00
1.20
1.20
注
1 当 套圈外径＞400mm 时应保证滚道工作表面的单边留磨量不少于 0.5mm 和成品零件的有效渗碳硬化层深度应
符 合图样 或表 2规 定的 要求 。
2 薄 壁套 圈的 变形量 由制 造厂 规定 。
（标准的附录）
渗碳轴承套圈允许的变形量

20. JB/T
8881－2001
中 华 人 民 共 和 国
机 械 行 业 标 准
滚动轴承零件
渗碳热处理技术条件
JB/T 8881－ 2001
*
机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行
机 械 科 学 研 究 院 印 刷
（北 京首 体南 路 2 号 邮 编 100044）
*
开 本 880×1230 1/16 印 张 1 2
1 字数 36,000
2001年 9月 第一 版 2001 年 9 月第 一次 印刷
印数 1－ 500 定 价 24. 00 元
编 号 2001－ 080
机械 工业 标准 服务 网：http://www
.JB.ac.cn