理论篇·技 术 |钢的脱碳层深度和淬透性测定方法
两项新国家标准解析
王开远，高级工程师，从事企业标准化工作，曾参与机械行业标准的制定，在国内主要科技期刊上发表论文十余篇。
钢的脱碳层深度和淬透性对紧固件的力学性能影响较大，需要对其进行测定，以使紧固件脱碳层深度和淬透性控制在标准要求的范围内，最终确保紧固件的力学性能符合要求。GB/T224《钢的脱碳层深度测定法》和GB/T225《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》分别是检验钢的脱碳层深度和末端淬性的国家标准。GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》国家标准对检验钢的脱碳层深度和末端淬头性就有明确的规定，不仅给出了相应的技术指标，而且明确要求按GB/T224和GB/T225标准进行检验。该两项标准的现行版本为GB/T224-2008和GB/T225-2006，分别代替1987年和1988年旧版本。本文对新修订发布的GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》以及GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》两项试验方法新标准做一系统介绍，供贯彻实施该两项新标准时参考。
一、 GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》
脱碳层是钢质紧固件质量的主要考核项目之一。脱碳使紧固件表面硬度和强度大大降低，严重影响表面接触强度和疲劳寿命。特别对螺纹部位的危害更为突出，会导致紧固件在未达到机械性能要求的抗力时先发生脱扣，使螺纹紧固件失效，缩短使用寿命。因此，紧固件用钢和螺栓成品需要测定钢的脱碳层深度。GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》就明确要求调质型冷镦和冷挤压用钢（包括含硼钢）的圆钢和盘条按GB/T224《钢的脱碳层深度测定法》检验脱碳层深度。因此，对新发布的GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》做一介绍。1 新标准概述及主要变化
GB/T224《钢的脱碳层深度测定法》首次发布于1963年，分别于1978年和1987年进行了两次修订，本次为第三次修订，与ISO3887国际标准保持对应关系。最新修订发布的GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》由中国钢铁协会提出，由全国钢标准化技术委员会归口，由钢铁研究院和冶金工业信息标准研究院共同起草，于2008年8月5日发布、2009年4月实施，实施后代替GB/T224-1987《钢的脱碳层深度测定法》旧标准。
GB/T224-2008分为范围、规范性引用文件、术语和定义、测定方法、试
验报告共五章以及一个附录，所规定的脱碳层深度测定方法适用于测定钢材、钢坯及钢质零件的脱碳层深度。该标准修改采用ISO3887：2003《钢——脱碳层深度的测定》，其中的取样要求和金相法评定参考照片来自于美国材料协会标准ASTM E1077-01《钢样脱碳层深度测定的标准方法》。与ISO3887：2003的主要区别，一是根据ASTM E1077-01标准，修改了“完全脱碳”的定义；二是增加了不同规格样品的取样示意图，即新标准中的图2~图4；三是在硬度法中增加了洛氏硬度测定法，而ISO3887：2003只有维氏硬度测定法一种；四是根据ASTM E1077-01，增加了附录A，即脱碳金相组织的照片。2008版《钢的脱碳层深度测定法》是1987年旧标准的代替版本，两者的主要差异如下：
a）增加了“前言”和“规范性引用文件”；b）对术语和定义做了修改，并增加了“完全脱碳”、“总脱碳层深度”、“有效脱碳层深度”的术语及定义和“典型脱碳示意图”；
c）增加了不同规格样品的取样示意图；d）4.2.2“试样制备”推荐使用自动或半自动制样；
e）4.2.3.1“总脱碳层的测定”增加高倍数确定过渡层的方法；
f）增加了脱碳金相组织的照片作为参考附录；
g）第5章“试验报告”取消了原c）中测量结果的百分数表示法。2 标准内容解读
GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》依次由前言、范围、规范性引用文件、术语
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理论篇·技 术 |及定义、测定方法、试验报告及一个附录组成。与1987年版本相比，新标准按GB/T1.1-2000将标准所包含的要素进行了调整与规范，即在原来基础上增加了“前言”这一要素，增加了“规范性引用文件”一章和一个附录，并将原来的“定义”一章修改为“术语和定义”，对“测定方法”、“试验报告”两章也做了相应修改。2.1 前言
“前言”这一要素是从1993年版本GB/T1.1开始要求设置的，而且属于必备要素，每项标准都不可缺少这一要素。因此，本次修订，在原来基础上增加了“前言”，给出了编制和贯彻标准所需要的基本信息，有利于贯彻执行好这项标准。2.2 范围
GB/T224-2008的主题范围和适用范围均没有变化，只是在原来基础上增加和修改了一些内容。新标准仍规定钢的脱碳层术语和定义、测定方法和试验报告等，仍适用于测定钢材（坯）及其零件的脱碳层深度。2.3 规范性引用文件
新增的“规范性引用文件”一章给出了该标准正文中所引用的标准的一览表，共包括GB/T230.1《金属洛氏硬度 第1部分：试验方法》、GB/T1172《黑色金属硬度及强度换算值》、GB/T4340.1《金属维氏硬度 第1部分：试验方法》和GB/T20126《非合金钢 低含碳量的测定
第2部分：
表1 增加的术语和定义
感应炉（经预加热）内燃烧后的红外线吸收方法》四项标准。值得说明的是，这四项引用标准均采用非注日期引用的方式，即标准编号中没有标注年代号。这表明要求执行引用标准的最新版本。目前，GB/T230.1和GB/T4340.1最新版本为2009年版本；而GB/T20126和GB/T1172则分别为2006年版本和1999年版本。因此，在贯彻GB/T224-2008的同时，要执行这些最新版本的引用标准。2.4 术语和定义
新标准中“术语和定义”一章与旧标准的“定义”一章相对应，共给出了“脱碳”、“有效脱碳层深度”、“总脱碳层深度”及“铁素体脱碳层深度”四个术语及其相应的定义。与旧标准相比，取消了“总脱碳”这一术语，增加了“有效脱碳层深度”和“铁素体脱碳层深度”两个术语及定义，还将“全脱碳”修改为“完全脱碳”，并给出了“完全脱碳”的定义。本次修订，增加的术语和定义见表1。
值得注意的是，新标准还给出了典型脱碳的示意图。这是1987年旧版本所没有的。该示意图反映了碳含量随距表面的距离之间的变化情况。通过该示意图可以一目了然地看出完全脱碳层深度、有效脱碳层深度、部分脱碳层深度以及总脱碳层深度的数量关系，有利于清晰地理解各种脱碳层深度的概念。需要进一步强调的是，过去所说的“全脱碳层”等同于现在的“完全脱碳层”，而不是指“总脱碳层”。“全脱碳层”和“总脱碳层”虽一字之差含义却不相同，人们很容易将两者混淆。其实“总脱碳层”中包含了“全脱碳层”和“部分脱碳层”两部分。因此，以后不要继续沿用“全脱碳层”这一概念，取而代之的是“完全脱碳层”。2.5 测定方法
钢的脱碳层深度测定方法有金相法、硬度法、测定碳含量法三种。各种测定方法都有其应用范围，可由产品标准或双方协议确定。无明确规定时采用金相法。GB/T224-2008分别规定了前述的三种脱碳层深度测定方法所用试样的选取和制备、测定要求等。2.5.1 金相法
金相法是利用光学显微镜观察试样从表面到基体随着碳含量的变化而产生的组织变化，适用于具有退火或正火组织（铁素体+珠光体）的钢种，也可有条件的用于那些硬化、回火、轧制或锻造状态的产品。与1987年版本相比，主要有以下变化：
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·技 术 |a）金相法的选择
1987年版本在叙述金相法适用范围时，只提及适用于具有退火组织的钢种，而未提及正火组织。新版标准在原来基础上增加了适用于“正火”组织的钢材。按新标准规定，金相法不仅适用于具有退火组织的钢种，也适用于具有正火组织的钢种。因此，对正火组织的钢种也可选用金相法测定脱碳层深度。此外，按新标准规定，当产品标准或双方协议均未规定脱碳层测定方法时，应采用金相法。这也是旧标准所没有的，应引起注意。
b）试样的选取和制备方面的变化
一是新标准以示意图的形式，分别给出了圆钢棒、方钢以及钢板和矩形钢材的取样方法示意图。这是旧标准所没有的。二是增加了推荐使用自动或半自动制样技术的规定。三是将用于显示组织的腐蚀液种类由“硝酸酒精”一种修改为“硝酸酒精或苦味酸酒精”两种，同时增加了这两种腐蚀液的浓度规定。硝酸酒精的浓度为1.5%~4%；硝酸酒精的浓度为2%~5%。
c）增加了有效脱碳层测定方法的规定
新标准分别规定了总脱碳层、完全脱碳层和有效脱碳层三种脱碳层的测定方法。三种脱碳层的测定方法相同。
d）增加了高倍数确定过渡层的方法
金相法测定脱碳层深度通常采用100倍的放大倍数。但按新标准规定，当过渡层和基体较难分辨时，可用更高放大倍数进行观察，确定界限。这是旧标准所没有的。2.5.2 硬度法
硬度法又分为显微（维氏）硬度测量法和洛氏硬度测量法。显微（维氏）硬度测量法是测量在试样横截面上沿垂直于表面方向上的显微硬度值的分布梯度，适用于脱碳层相当深但和淬火区厚度相比却又很小的亚共析钢、共析钢和过共析钢。这种方法对低碳钢不准确。用洛氏硬度计测定时，对不允许有脱碳层的产品，直接在试样的原产品表面上测定；对允许有脱碳层的样品，在去除允许脱碳层的面上测定。新标准关于硬度法的规定没有变化。
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2.5.3 测定碳含量法
测定碳含量法分为化学分析法和光谱分析法。化学分析法只适用于那些具有恰当的几何形状（圆柱体或具有平面体的多面体），并且其尺寸适合于容易进行机械加工、不需进行任何热处理的试样。除非双方认可，此方法一般不适用于部分脱碳。而光谱分析法则只适用于那些具有合适尺寸的平面试样。
a）化学分析法
新标准明确规定，除非双方认可，化学分析法一般不适用于部分脱碳。这是旧标准所没有的。此外，还需注意的是，本次修订，将化学分析方法由原来的要求按GB/T223《钢铁及其合金化学分析方法》标准调整为按GB/T20126《非合金钢 低含碳量的测定 第2部分：感应炉（经预加热）内燃烧后的红外线吸收方法》标准。因为完全脱碳层内的含碳量较低，适合于按GB/T20126规定的方法执行。
b）光谱分析法
本次修订，关于光谱分析法的规定没有变化。2.6 试验报告
新标准规定的试验报告内容仍然包括试样数量及取样部位、测定方法、脱碳层深度三项。但本次修订，取消了原来的“也可以单边脱碳层深度占钢材直径（或厚度）的相对百分数来表示”这一规定。即按新标准规定，脱碳层深度的测量结果不再允许用百分数表示，一律用以毫米为单位的深度值表示。这点应该引起注意。2.7 附录
新标准增加了一个附录。该附录为资料性附录，给出了碳素钢、60Si2MnA、GCr15三个钢种金相法测定脱碳层深度的典型组织照片，供采用金相法测定脱碳层深度时参考。照片共四幅，对应的钢种、化学成分或热处理工艺、组织等见表2。
理论篇
表2 脱碳层深度的典型组织照片说明
二、GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》
需要进行淬火处理的高强度、大截面钢质紧固件往往要求钢材具有足够的淬透性，以保证获得良好的力学性能。GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》就特别强调10.9级以上的紧固件，其材料要有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得90%的马氏体组织。对螺纹尺寸超过20mm的8.8级紧固件需要采用10.9级规定的钢材，以保证良好的淬透性。GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》也对表面硬化型、调质型冷镦和冷挤压用钢的淬透性技术指标提出了明确要求。因此，紧固件生产企业需要对钢材的淬透性进行检验。
GB/T225标准所规定的钢材末端淬火试验方法是目前广泛采用的钢材淬透性检验方法。其现行版本为GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》。该项标准等同采用国际标准，是GB/T225-1988《钢的淬透性末端淬火试验方法》的代替版本。紧固件生产企业了解GB/T225-2006相对于GB/T225-1988的变化是很必要的。1 标准的演变及新标准概述
众所周知，淬透性是钢材的重要工艺性能之一。它直接影响钢材经淬火处理获得淬透层的深度，进而影响钢的组织和力学性能。钢材的合理使用及热处理工艺的制定都与淬透性密切相关。因此，一般需要对淬火处理的钢材，特别是保证淬透性的结构钢测定淬透性，以验证钢材是否满足淬透性要求。
末端淬火试验方法是目前测定钢材淬透性最常用的方法。试验时，将一圆形试样加热至奥氏体区内某一规定的温度，按规定保温一定时间。然后按规定的条件对试样的一个端面喷水淬火。最后，在试样纵向磨制平面上规定位置测量硬度，根据钢的硬度值变化确定其淬透性。该法是1938年由美国人乔米尼（W.E.Jominy）和博奇霍尔德
理论篇·技 术 |
（A.L.Boegehold）提出的，因此，也称Jom-iny试验法。
规定端淬试验方法的GB/T225首次发布于1963年，标准名称为《结构钢末端淬透性试验方法》，由当时的冶金部提出、国家科学技术委员会批准发布，首次将端淬试样的制备以及端淬试验方法进行了标准化。1988年我国修改采用1979年发布的ISO642-1979《钢的淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验法）》国际标准对本标准做了首次修订。根据相应国际标准，主要在规定带凸缘试样的基础上，增加了带凹槽试样的规定，从而使试样由一种变为两种；并取消了允许采用小试样及小试样尺寸的规定。该标准还修改、细化了样坯的取样方法、试样加热和淬火要求、硬度值的测定方法等。2006年是GB/T225的第二次修订。本次修订，本标准与国际标准的一致性程度由修改采用变为等同采用，提升了采用国际标准的程度，首次实现了我国钢淬透性试验方法与国际标准完全接轨。
众所周知，我国标准与国际标准的一致性程度分为等同采用、修改采用及非等效三种。其中，等同采用国际标准的我国标准，与国际标准一致性程度最高。GB/T225-1988旧标准是等效采用ISO642标准，而GB/T225-2006则是等同采用ISO642-1999《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》国际标准，标准的编写方法和技术内容与该国际标准完全一致，只做了如下编辑性修改。
1）“本国际标准”一词改为“本标准”；2）用我国习惯的小数点“.”代替原表示小数点的逗号“，”；
3）引用标准中的国际标准采用相应的国家标准代替（这些国家标准的技术内容与国际标准是一致的）；
4）重新绘制了图1；
5）删除了ISO642-1999中的“前言”和“参考文献”；
GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火
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理论篇·技 术 |试验方法（Jominy试验）》由宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司、冶金工业信息标准研究院等四个单位起草，分为范围、规范性引用文件、方法、符号和说明、试样及其制备、设备、试样的加热和淬火、淬火后硬度的测定和准备、试验结果表示、试验报告等10章和三个资料性附录，规定了用末端淬火试验方法（Jominy试验）测定钢的淬透性。与GB/T225-1988旧版本相比，标准结构变化不大，仍分为10章，只增加了“前言”和两个附录。本次修订，标准内容主要有以下变化：
1）修改了标准名称。标准名称由《钢的淬透性的末端淬火试验方法》调整为《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》；
2）修改了样坯直径尺寸和试样制备方法；
3）修改了试样的保温时间、
冷却水温度等试验条件；
4）增加了“产品淬透性的技术要求”和“淬透性的计算”两个附录。
GB/T225-2006所规定的末端淬火试验方法的基本流程是：取样→样坯正火→试样机加工→试样淬火加热→端面喷水淬火→加工硬度测试平面→测试硬度→根据硬度值确定淬透性。
目前，世界各国对端淬试验条件的规定存在差异。GB/T225-2006所规定的淬透性试验条件与相应国际标准相同。我国与世界主要工业国家端淬试验条件的对比见表3。
表3 我国与世界主要工业国家端淬试验条件的对比
2 新、旧标准的异同点2.1 范围
GB/T225-2006所规定的淬透性末端淬火试验方法除了淬透性很小或很大的钢外，适用于其它任何钢种（包括表面硬化型和调质型冷镦、冷挤压用钢）。对用于制作紧固件模具的工具钢这类淬透性很大的钢而言，由于含碳量较高、淬透性大，空冷就可能使钢淬硬，因此，端淬法测定淬透性不适用。可以采用GB/T227-1991《工具钢淬透性试验方法》所规定的金相法淬透性试验方法，该法采用整体淬火。标准试样为圆棒试样，直径为20mm、长度为75mm，加热后迅速放入淬火介质中，以免因空冷造成组织转变。淬火介质为10%氯化钠水溶液。溶液不少于200L、温度为20±10℃。
2.2 规范性引用文件
新版标准的引用标准没有变化，仍然引用金属洛氏硬度试验方法和金属维氏硬度试验方法两项国家标准。也就是说，测试试样硬度时，采用GB/T230所规定的洛氏硬度试验方法或GB/T4340规定的维氏硬度试验方法。需要指出的是，GB/T230和GB/T4340两项标准已被修订为2009年版本。因此，该两项引用标准应分别执行GB/T230-2009和 GB/T4340-2009。
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理论篇·技 术 |2.3 方法
新、旧标准的这一章对端淬试验方法做了简要概述。不同的是2006版标准用三个步骤来描述淬透性的末端淬火试验方法。三个步骤是：1）将直径为φ25mm、长度为100mm的圆柱形试样加热至奥氏体区内某一规定温度，并按规定保温一定时间；2）在规定的条件下对其端面喷水淬火；3）在试样纵向磨制平面上规定位置测量硬度，根据钢的硬度值变化确定其淬透性。2.4 符号和说明
新标准给出的涉及试样尺寸、保温时间等量的符号及其说明与旧标准完全一致。2.5 试样及其制备
新标准在“试样及其制备”一章中规定了取样方法、试样尺寸、样坯正火处理、机加工等四方面内容。与旧标准相比，主要删除了试样表面粗糙度的要求，修改了试样的取样方法以及样坯正火保温时间的规定。由于新标准增加了试样侧面和淬火端面机加工方法的规定，因此取消了原来对试样侧面和淬火端面的表面粗糙度要求。新标准明确规定试样的侧面应采用精车加工，淬火端面应进行适当的精细加工。
关于取样方法，旧标准按试料尺寸规定不同的取样方法。即按试料直径、厚度或宽度等情况分别规定相应的取样方法。取样方法的规定比较复杂，而新标准则只规定锻轧加工和机加工两种制样方法。新标准规
定，当产品标准和协议有规定时按相应规定取样，而无具体规定时可采用下列两种方法之一进行取样。一是热轧或锻造制成直径为30mm~32mm的样坯，然后机加工制成试
样；二是直接用机械加工的方法制成φ25+0.50
mm的样坯。这两种方法根据钢材截面大小情况以及所具备的取样设备进行选择。当采用第二种方法取样时，样坯的轴线与钢材表面的距
mm。离应为20+0.50
还需要指出的是，本次修订将机械加工的
mm；样坯尺寸由直径为φ30mm修改为φ25+0.5
将样坯的轴线距钢材表面的距离由20±5mm
mm，即修改了下偏差，使公差带修改为20+50
缩小。此外，新标准将样坯正火的保温时间由
min。使正火保温30min~60min修改为30+5
时间得到统一并缩短。2.6 设备
端淬试验设备主要包括喷水装置和试样支座等。新旧标准关于淬火装置等参数以及硬度测试面磨削深度的对比见表4。
表4 关于淬火装置等参数以及硬度测试面磨削深度的对比
2.7 试样的加热和淬火
新标准在给出淬火保温时间的同时，还规定了试样的淬火加热时间。新标准规定，试样的淬火加热时间至少20min。这
min，使保温时间的公差范围缩小一倍。新标准还是旧标准所没有的。同时将淬火保温时间公差范围由30±5min修改为30+50
删去了关于试样加热保护管的规定。只要求采取预防措施将试样的脱碳或渗碳减小到最小，避免形成明显的氧化皮。至于具体的防止脱碳和渗碳的措施，本标准则不再给出具体规定，可由厂家自行设计。另外，本次修订还增加了从加热炉中取出试样所应使用的工具和夹持位置的规定。新标准规定，在将试样从炉中取出并在保持支座上定位期间，只能用钳子夹住非淬火端的凸缘处或凹槽处，以保护试样的圆柱面和淬火端面不被划坏，这是旧标准所没有的。新标准对将试样从炉中取出到喷水之间的时间间隔、喷水时间等规定则未做修改。
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·技 术 |2.8 试样硬度的测定
在原来基础上，新标准对本章内容做了个别调整。一是将检测试样磨削面是否软化（即产生自回火）所用酸液由5%硝酸和50%盐酸两种改为只使用5%硝酸一种。即要求操作时，将试样直接浸入体积百分数为5%的硝酸水溶液中直至试样全部变黑。如果获得的试样颜色不均匀，有任何色斑，说明有软点。此时，应在呈90°角的表面磨制新的硬度测试平面。二是取消了压痕点交错排列的规定，增加了压痕点位置精度这一规定。即按新标准规定，不论测试高淬透性钢还是测试低淬透性钢，所有测量点均排成一排，并沿测量平面的中心线分布。压痕点位置精度为±0.10mm。三是修改了测试低淬透性钢硬度时测量点起始位置及测量点间距的规定。新标准将第一个测量点的位置由距淬火端1.5mm修改为1mm，将第二个测量点距淬火端3mm修改为2mm，而将距淬火端11mm以内的各测量点的间距由1.5mm修改为1mm。最后五个测量点距淬火端的距离分别由12、15、19、22和25依次修改为13、15、20、25及30。2.9 试验结果的表示
本章内容变化不大。主要在原来基础上，增加了绘制低淬透性钢硬度曲线时横坐标选取比例的规定。新标准规定，对低淬透性钢来说，横坐标上10mm相当于实际距淬火端的距离为1mm。2.10 试验报告
新标准规定的试验报告内容包括本标准编号（即GB/T225）、钢材牌号、炉号、化学成分、取样方法、热处理工艺、采用的硬度试验方法、试验结果。与旧标准相比，增加了应注明本标准编号这一项目。即端淬试验报告中应注明“GB/T225-2006”字样，以表明此淬透性试验是按GB/T225-2006所规定的端淬试验方法做的。2.11 附录
新标准共有三个附录，均为资料性附录，仅供参考。其中新标准中的附录B对应旧标准的附录A，内容上也基本相同。新标准的附录A和附录C是新增加的内容，分别规定了钢材“淬透性技术要求的表示法”以及“淬透性的计算”。值得说明的是，新标准修改了淬透性要求的表示方法。以前的淬透性要求中有字母“J”和一横线，横线下面是距淬火端的距离，横线上面是硬度值。而按新标准附录A的规定，淬透性技术要求表示为类似J45-6/18、J35/48-15、JHV340/490-15等形式。其中
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字母“J”表示“Jominy试验法”，横线前面的数值表示应达到的硬度值，横线后面的数值表示距淬火端的距离。例如，示例“J45-6/18”表示距淬火端6~18mm之间，硬度值应为45HRC。示例“J35/48-15”表示距淬火端15mm处，硬度值应为35~48HRC。示例“JHV340/490-15”表示距淬火端15mm处，硬度值为340~490HV。也就是说，当要求采用维氏硬度法测定硬度时，在字母“J”后面要注明维氏硬度符号“HV”。此外，从国外的某些技术资料上还可以看到诸如“J15=35/145”这样的表示方法。其含义是距淬火端15mm处，硬度值在35~145 HRC之间。3 执行新标准应注意的问题1）制样
一是不论何种钢材均可以采用锻造的方法或机械加工的方法制取样坯。当钢材截面尺寸较小时，可采用锻造的方法取样，将钢材锻制成30mm~32mm的样坯，然后经过机械加工制成淬火试样；当钢材截面尺寸较大时，可采用机械加工的方法取样，取样时应保证试
样的轴线与钢材表面的距离为20+50
mm。二是在确定样坯正火工艺时，正火保温时间应在30min~60min之间选取。三是对试样的圆柱面要采用精车加工；对试样端面要采用精磨加工。加工后的试样不必进行表面粗糙度测量。2）试验参数设定
一是端淬试验的水温要严格控制在15℃~25℃范围内。二是可以适当放宽对水流自由高度的控制。水流的自由高度控制在55mm~75mm之间即可。三是在淬火装置采用快速开关阀门的情况下，要保证阀门后面供水管的水平段至少为50mm。四是淬火加热时间不少于20min，保温时间为30min。3）硬度值测定
试样淬火硬度测试前，只允许采用5%硝酸溶液腐蚀试样测试面因磨削而软化的情况。不再允许使用50%盐酸溶液腐蚀试样。硬度测试试，压痕不要交错排列，
沿试验面中心线
理论篇
理论篇·技 术 |排成一列即可。同时要保证相邻压痕点的位置精度为±0.10mm。三、结束语
随着人们对紧固件强度和抗疲劳强度要求的不断提高，钢质紧固件的生产者越来越重视对钢的脱碳层深度和淬透性的检测。紧固件企业积极贯彻GB/T224-2008和GB/T225-2006两项试验方法国家标准，重视对钢的脱碳层深度和淬透性的检测，对保证紧固件产品的质量具有重要的意义。
GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》修改采用国际标准，在技术内容上比相应国际标准更完善，其显著变化就是增加了典型脱碳的示意图，增加了不同规格、不同截面形状钢材的取样方法以及金相法测定脱碳层深度的典型照片；而GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》则是等同采用国际标准，在技术内容上与现行版本的国际标准完全一致，其主要变化是统一和简化了取样方法、调整了试验参数、修改了淬透性技术要求的表示方法等，应引起注意。◆
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理论篇·技 术 |钢的脱碳层深度和淬透性测定方法
两项新国家标准解析
王开远，高级工程师，从事企业标准化工作，曾参与机械行业标准的制定，在国内主要科技期刊上发表论文十余篇。
钢的脱碳层深度和淬透性对紧固件的力学性能影响较大，需要对其进行测定，以使紧固件脱碳层深度和淬透性控制在标准要求的范围内，最终确保紧固件的力学性能符合要求。GB/T224《钢的脱碳层深度测定法》和GB/T225《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》分别是检验钢的脱碳层深度和末端淬性的国家标准。GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》国家标准对检验钢的脱碳层深度和末端淬头性就有明确的规定，不仅给出了相应的技术指标，而且明确要求按GB/T224和GB/T225标准进行检验。该两项标准的现行版本为GB/T224-2008和GB/T225-2006，分别代替1987年和1988年旧版本。本文对新修订发布的GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》以及GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》两项试验方法新标准做一系统介绍，供贯彻实施该两项新标准时参考。
一、 GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》
脱碳层是钢质紧固件质量的主要考核项目之一。脱碳使紧固件表面硬度和强度大大降低，严重影响表面接触强度和疲劳寿命。特别对螺纹部位的危害更为突出，会导致紧固件在未达到机械性能要求的抗力时先发生脱扣，使螺纹紧固件失效，缩短使用寿命。因此，紧固件用钢和螺栓成品需要测定钢的脱碳层深度。GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》就明确要求调质型冷镦和冷挤压用钢（包括含硼钢）的圆钢和盘条按GB/T224《钢的脱碳层深度测定法》检验脱碳层深度。因此，对新发布的GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》做一介绍。1 新标准概述及主要变化
GB/T224《钢的脱碳层深度测定法》首次发布于1963年，分别于1978年和1987年进行了两次修订，本次为第三次修订，与ISO3887国际标准保持对应关系。最新修订发布的GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》由中国钢铁协会提出，由全国钢标准化技术委员会归口，由钢铁研究院和冶金工业信息标准研究院共同起草，于2008年8月5日发布、2009年4月实施，实施后代替GB/T224-1987《钢的脱碳层深度测定法》旧标准。
GB/T224-2008分为范围、规范性引用文件、术语和定义、测定方法、试
验报告共五章以及一个附录，所规定的脱碳层深度测定方法适用于测定钢材、钢坯及钢质零件的脱碳层深度。该标准修改采用ISO3887：2003《钢——脱碳层深度的测定》，其中的取样要求和金相法评定参考照片来自于美国材料协会标准ASTM E1077-01《钢样脱碳层深度测定的标准方法》。与ISO3887：2003的主要区别，一是根据ASTM E1077-01标准，修改了“完全脱碳”的定义；二是增加了不同规格样品的取样示意图，即新标准中的图2~图4；三是在硬度法中增加了洛氏硬度测定法，而ISO3887：2003只有维氏硬度测定法一种；四是根据ASTM E1077-01，增加了附录A，即脱碳金相组织的照片。2008版《钢的脱碳层深度测定法》是1987年旧标准的代替版本，两者的主要差异如下：
a）增加了“前言”和“规范性引用文件”；b）对术语和定义做了修改，并增加了“完全脱碳”、“总脱碳层深度”、“有效脱碳层深度”的术语及定义和“典型脱碳示意图”；
c）增加了不同规格样品的取样示意图；d）4.2.2“试样制备”推荐使用自动或半自动制样；
e）4.2.3.1“总脱碳层的测定”增加高倍数确定过渡层的方法；
f）增加了脱碳金相组织的照片作为参考附录；
g）第5章“试验报告”取消了原c）中测量结果的百分数表示法。2 标准内容解读
GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》依次由前言、范围、规范性引用文件、术语
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理论篇·技 术 |及定义、测定方法、试验报告及一个附录组成。与1987年版本相比，新标准按GB/T1.1-2000将标准所包含的要素进行了调整与规范，即在原来基础上增加了“前言”这一要素，增加了“规范性引用文件”一章和一个附录，并将原来的“定义”一章修改为“术语和定义”，对“测定方法”、“试验报告”两章也做了相应修改。2.1 前言
“前言”这一要素是从1993年版本GB/T1.1开始要求设置的，而且属于必备要素，每项标准都不可缺少这一要素。因此，本次修订，在原来基础上增加了“前言”，给出了编制和贯彻标准所需要的基本信息，有利于贯彻执行好这项标准。2.2 范围
GB/T224-2008的主题范围和适用范围均没有变化，只是在原来基础上增加和修改了一些内容。新标准仍规定钢的脱碳层术语和定义、测定方法和试验报告等，仍适用于测定钢材（坯）及其零件的脱碳层深度。2.3 规范性引用文件
新增的“规范性引用文件”一章给出了该标准正文中所引用的标准的一览表，共包括GB/T230.1《金属洛氏硬度 第1部分：试验方法》、GB/T1172《黑色金属硬度及强度换算值》、GB/T4340.1《金属维氏硬度 第1部分：试验方法》和GB/T20126《非合金钢 低含碳量的测定
第2部分：
表1 增加的术语和定义
感应炉（经预加热）内燃烧后的红外线吸收方法》四项标准。值得说明的是，这四项引用标准均采用非注日期引用的方式，即标准编号中没有标注年代号。这表明要求执行引用标准的最新版本。目前，GB/T230.1和GB/T4340.1最新版本为2009年版本；而GB/T20126和GB/T1172则分别为2006年版本和1999年版本。因此，在贯彻GB/T224-2008的同时，要执行这些最新版本的引用标准。2.4 术语和定义
新标准中“术语和定义”一章与旧标准的“定义”一章相对应，共给出了“脱碳”、“有效脱碳层深度”、“总脱碳层深度”及“铁素体脱碳层深度”四个术语及其相应的定义。与旧标准相比，取消了“总脱碳”这一术语，增加了“有效脱碳层深度”和“铁素体脱碳层深度”两个术语及定义，还将“全脱碳”修改为“完全脱碳”，并给出了“完全脱碳”的定义。本次修订，增加的术语和定义见表1。
值得注意的是，新标准还给出了典型脱碳的示意图。这是1987年旧版本所没有的。该示意图反映了碳含量随距表面的距离之间的变化情况。通过该示意图可以一目了然地看出完全脱碳层深度、有效脱碳层深度、部分脱碳层深度以及总脱碳层深度的数量关系，有利于清晰地理解各种脱碳层深度的概念。需要进一步强调的是，过去所说的“全脱碳层”等同于现在的“完全脱碳层”，而不是指“总脱碳层”。“全脱碳层”和“总脱碳层”虽一字之差含义却不相同，人们很容易将两者混淆。其实“总脱碳层”中包含了“全脱碳层”和“部分脱碳层”两部分。因此，以后不要继续沿用“全脱碳层”这一概念，取而代之的是“完全脱碳层”。2.5 测定方法
钢的脱碳层深度测定方法有金相法、硬度法、测定碳含量法三种。各种测定方法都有其应用范围，可由产品标准或双方协议确定。无明确规定时采用金相法。GB/T224-2008分别规定了前述的三种脱碳层深度测定方法所用试样的选取和制备、测定要求等。2.5.1 金相法
金相法是利用光学显微镜观察试样从表面到基体随着碳含量的变化而产生的组织变化，适用于具有退火或正火组织（铁素体+珠光体）的钢种，也可有条件的用于那些硬化、回火、轧制或锻造状态的产品。与1987年版本相比，主要有以下变化：
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·技 术 |a）金相法的选择
1987年版本在叙述金相法适用范围时，只提及适用于具有退火组织的钢种，而未提及正火组织。新版标准在原来基础上增加了适用于“正火”组织的钢材。按新标准规定，金相法不仅适用于具有退火组织的钢种，也适用于具有正火组织的钢种。因此，对正火组织的钢种也可选用金相法测定脱碳层深度。此外，按新标准规定，当产品标准或双方协议均未规定脱碳层测定方法时，应采用金相法。这也是旧标准所没有的，应引起注意。
b）试样的选取和制备方面的变化
一是新标准以示意图的形式，分别给出了圆钢棒、方钢以及钢板和矩形钢材的取样方法示意图。这是旧标准所没有的。二是增加了推荐使用自动或半自动制样技术的规定。三是将用于显示组织的腐蚀液种类由“硝酸酒精”一种修改为“硝酸酒精或苦味酸酒精”两种，同时增加了这两种腐蚀液的浓度规定。硝酸酒精的浓度为1.5%~4%；硝酸酒精的浓度为2%~5%。
c）增加了有效脱碳层测定方法的规定
新标准分别规定了总脱碳层、完全脱碳层和有效脱碳层三种脱碳层的测定方法。三种脱碳层的测定方法相同。
d）增加了高倍数确定过渡层的方法
金相法测定脱碳层深度通常采用100倍的放大倍数。但按新标准规定，当过渡层和基体较难分辨时，可用更高放大倍数进行观察，确定界限。这是旧标准所没有的。2.5.2 硬度法
硬度法又分为显微（维氏）硬度测量法和洛氏硬度测量法。显微（维氏）硬度测量法是测量在试样横截面上沿垂直于表面方向上的显微硬度值的分布梯度，适用于脱碳层相当深但和淬火区厚度相比却又很小的亚共析钢、共析钢和过共析钢。这种方法对低碳钢不准确。用洛氏硬度计测定时，对不允许有脱碳层的产品，直接在试样的原产品表面上测定；对允许有脱碳层的样品，在去除允许脱碳层的面上测定。新标准关于硬度法的规定没有变化。
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2.5.3 测定碳含量法
测定碳含量法分为化学分析法和光谱分析法。化学分析法只适用于那些具有恰当的几何形状（圆柱体或具有平面体的多面体），并且其尺寸适合于容易进行机械加工、不需进行任何热处理的试样。除非双方认可，此方法一般不适用于部分脱碳。而光谱分析法则只适用于那些具有合适尺寸的平面试样。
a）化学分析法
新标准明确规定，除非双方认可，化学分析法一般不适用于部分脱碳。这是旧标准所没有的。此外，还需注意的是，本次修订，将化学分析方法由原来的要求按GB/T223《钢铁及其合金化学分析方法》标准调整为按GB/T20126《非合金钢 低含碳量的测定 第2部分：感应炉（经预加热）内燃烧后的红外线吸收方法》标准。因为完全脱碳层内的含碳量较低，适合于按GB/T20126规定的方法执行。
b）光谱分析法
本次修订，关于光谱分析法的规定没有变化。2.6 试验报告
新标准规定的试验报告内容仍然包括试样数量及取样部位、测定方法、脱碳层深度三项。但本次修订，取消了原来的“也可以单边脱碳层深度占钢材直径（或厚度）的相对百分数来表示”这一规定。即按新标准规定，脱碳层深度的测量结果不再允许用百分数表示，一律用以毫米为单位的深度值表示。这点应该引起注意。2.7 附录
新标准增加了一个附录。该附录为资料性附录，给出了碳素钢、60Si2MnA、GCr15三个钢种金相法测定脱碳层深度的典型组织照片，供采用金相法测定脱碳层深度时参考。照片共四幅，对应的钢种、化学成分或热处理工艺、组织等见表2。
理论篇
表2 脱碳层深度的典型组织照片说明
二、GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》
需要进行淬火处理的高强度、大截面钢质紧固件往往要求钢材具有足够的淬透性，以保证获得良好的力学性能。GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》就特别强调10.9级以上的紧固件，其材料要有良好的淬透性，以保证紧固件螺纹截面的芯部在淬火后、回火前获得90%的马氏体组织。对螺纹尺寸超过20mm的8.8级紧固件需要采用10.9级规定的钢材，以保证良好的淬透性。GB/T6478-2001《冷镦和冷挤压用钢》也对表面硬化型、调质型冷镦和冷挤压用钢的淬透性技术指标提出了明确要求。因此，紧固件生产企业需要对钢材的淬透性进行检验。
GB/T225标准所规定的钢材末端淬火试验方法是目前广泛采用的钢材淬透性检验方法。其现行版本为GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》。该项标准等同采用国际标准，是GB/T225-1988《钢的淬透性末端淬火试验方法》的代替版本。紧固件生产企业了解GB/T225-2006相对于GB/T225-1988的变化是很必要的。1 标准的演变及新标准概述
众所周知，淬透性是钢材的重要工艺性能之一。它直接影响钢材经淬火处理获得淬透层的深度，进而影响钢的组织和力学性能。钢材的合理使用及热处理工艺的制定都与淬透性密切相关。因此，一般需要对淬火处理的钢材，特别是保证淬透性的结构钢测定淬透性，以验证钢材是否满足淬透性要求。
末端淬火试验方法是目前测定钢材淬透性最常用的方法。试验时，将一圆形试样加热至奥氏体区内某一规定的温度，按规定保温一定时间。然后按规定的条件对试样的一个端面喷水淬火。最后，在试样纵向磨制平面上规定位置测量硬度，根据钢的硬度值变化确定其淬透性。该法是1938年由美国人乔米尼（W.E.Jominy）和博奇霍尔德
理论篇·技 术 |
（A.L.Boegehold）提出的，因此，也称Jom-iny试验法。
规定端淬试验方法的GB/T225首次发布于1963年，标准名称为《结构钢末端淬透性试验方法》，由当时的冶金部提出、国家科学技术委员会批准发布，首次将端淬试样的制备以及端淬试验方法进行了标准化。1988年我国修改采用1979年发布的ISO642-1979《钢的淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验法）》国际标准对本标准做了首次修订。根据相应国际标准，主要在规定带凸缘试样的基础上，增加了带凹槽试样的规定，从而使试样由一种变为两种；并取消了允许采用小试样及小试样尺寸的规定。该标准还修改、细化了样坯的取样方法、试样加热和淬火要求、硬度值的测定方法等。2006年是GB/T225的第二次修订。本次修订，本标准与国际标准的一致性程度由修改采用变为等同采用，提升了采用国际标准的程度，首次实现了我国钢淬透性试验方法与国际标准完全接轨。
众所周知，我国标准与国际标准的一致性程度分为等同采用、修改采用及非等效三种。其中，等同采用国际标准的我国标准，与国际标准一致性程度最高。GB/T225-1988旧标准是等效采用ISO642标准，而GB/T225-2006则是等同采用ISO642-1999《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》国际标准，标准的编写方法和技术内容与该国际标准完全一致，只做了如下编辑性修改。
1）“本国际标准”一词改为“本标准”；2）用我国习惯的小数点“.”代替原表示小数点的逗号“，”；
3）引用标准中的国际标准采用相应的国家标准代替（这些国家标准的技术内容与国际标准是一致的）；
4）重新绘制了图1；
5）删除了ISO642-1999中的“前言”和“参考文献”；
GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火
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理论篇·技 术 |试验方法（Jominy试验）》由宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司、冶金工业信息标准研究院等四个单位起草，分为范围、规范性引用文件、方法、符号和说明、试样及其制备、设备、试样的加热和淬火、淬火后硬度的测定和准备、试验结果表示、试验报告等10章和三个资料性附录，规定了用末端淬火试验方法（Jominy试验）测定钢的淬透性。与GB/T225-1988旧版本相比，标准结构变化不大，仍分为10章，只增加了“前言”和两个附录。本次修订，标准内容主要有以下变化：
1）修改了标准名称。标准名称由《钢的淬透性的末端淬火试验方法》调整为《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》；
2）修改了样坯直径尺寸和试样制备方法；
3）修改了试样的保温时间、
冷却水温度等试验条件；
4）增加了“产品淬透性的技术要求”和“淬透性的计算”两个附录。
GB/T225-2006所规定的末端淬火试验方法的基本流程是：取样→样坯正火→试样机加工→试样淬火加热→端面喷水淬火→加工硬度测试平面→测试硬度→根据硬度值确定淬透性。
目前，世界各国对端淬试验条件的规定存在差异。GB/T225-2006所规定的淬透性试验条件与相应国际标准相同。我国与世界主要工业国家端淬试验条件的对比见表3。
表3 我国与世界主要工业国家端淬试验条件的对比
2 新、旧标准的异同点2.1 范围
GB/T225-2006所规定的淬透性末端淬火试验方法除了淬透性很小或很大的钢外，适用于其它任何钢种（包括表面硬化型和调质型冷镦、冷挤压用钢）。对用于制作紧固件模具的工具钢这类淬透性很大的钢而言，由于含碳量较高、淬透性大，空冷就可能使钢淬硬，因此，端淬法测定淬透性不适用。可以采用GB/T227-1991《工具钢淬透性试验方法》所规定的金相法淬透性试验方法，该法采用整体淬火。标准试样为圆棒试样，直径为20mm、长度为75mm，加热后迅速放入淬火介质中，以免因空冷造成组织转变。淬火介质为10%氯化钠水溶液。溶液不少于200L、温度为20±10℃。
2.2 规范性引用文件
新版标准的引用标准没有变化，仍然引用金属洛氏硬度试验方法和金属维氏硬度试验方法两项国家标准。也就是说，测试试样硬度时，采用GB/T230所规定的洛氏硬度试验方法或GB/T4340规定的维氏硬度试验方法。需要指出的是，GB/T230和GB/T4340两项标准已被修订为2009年版本。因此，该两项引用标准应分别执行GB/T230-2009和 GB/T4340-2009。
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理论篇·技 术 |2.3 方法
新、旧标准的这一章对端淬试验方法做了简要概述。不同的是2006版标准用三个步骤来描述淬透性的末端淬火试验方法。三个步骤是：1）将直径为φ25mm、长度为100mm的圆柱形试样加热至奥氏体区内某一规定温度，并按规定保温一定时间；2）在规定的条件下对其端面喷水淬火；3）在试样纵向磨制平面上规定位置测量硬度，根据钢的硬度值变化确定其淬透性。2.4 符号和说明
新标准给出的涉及试样尺寸、保温时间等量的符号及其说明与旧标准完全一致。2.5 试样及其制备
新标准在“试样及其制备”一章中规定了取样方法、试样尺寸、样坯正火处理、机加工等四方面内容。与旧标准相比，主要删除了试样表面粗糙度的要求，修改了试样的取样方法以及样坯正火保温时间的规定。由于新标准增加了试样侧面和淬火端面机加工方法的规定，因此取消了原来对试样侧面和淬火端面的表面粗糙度要求。新标准明确规定试样的侧面应采用精车加工，淬火端面应进行适当的精细加工。
关于取样方法，旧标准按试料尺寸规定不同的取样方法。即按试料直径、厚度或宽度等情况分别规定相应的取样方法。取样方法的规定比较复杂，而新标准则只规定锻轧加工和机加工两种制样方法。新标准规
定，当产品标准和协议有规定时按相应规定取样，而无具体规定时可采用下列两种方法之一进行取样。一是热轧或锻造制成直径为30mm~32mm的样坯，然后机加工制成试
样；二是直接用机械加工的方法制成φ25+0.50
mm的样坯。这两种方法根据钢材截面大小情况以及所具备的取样设备进行选择。当采用第二种方法取样时，样坯的轴线与钢材表面的距
mm。离应为20+0.50
还需要指出的是，本次修订将机械加工的
mm；样坯尺寸由直径为φ30mm修改为φ25+0.5
将样坯的轴线距钢材表面的距离由20±5mm
mm，即修改了下偏差，使公差带修改为20+50
缩小。此外，新标准将样坯正火的保温时间由
min。使正火保温30min~60min修改为30+5
时间得到统一并缩短。2.6 设备
端淬试验设备主要包括喷水装置和试样支座等。新旧标准关于淬火装置等参数以及硬度测试面磨削深度的对比见表4。
表4 关于淬火装置等参数以及硬度测试面磨削深度的对比
2.7 试样的加热和淬火
新标准在给出淬火保温时间的同时，还规定了试样的淬火加热时间。新标准规定，试样的淬火加热时间至少20min。这
min，使保温时间的公差范围缩小一倍。新标准还是旧标准所没有的。同时将淬火保温时间公差范围由30±5min修改为30+50
删去了关于试样加热保护管的规定。只要求采取预防措施将试样的脱碳或渗碳减小到最小，避免形成明显的氧化皮。至于具体的防止脱碳和渗碳的措施，本标准则不再给出具体规定，可由厂家自行设计。另外，本次修订还增加了从加热炉中取出试样所应使用的工具和夹持位置的规定。新标准规定，在将试样从炉中取出并在保持支座上定位期间，只能用钳子夹住非淬火端的凸缘处或凹槽处，以保护试样的圆柱面和淬火端面不被划坏，这是旧标准所没有的。新标准对将试样从炉中取出到喷水之间的时间间隔、喷水时间等规定则未做修改。
《紧固件》季刊2011年8月 第二十六期 . 99 .
·技 术 |2.8 试样硬度的测定
在原来基础上，新标准对本章内容做了个别调整。一是将检测试样磨削面是否软化（即产生自回火）所用酸液由5%硝酸和50%盐酸两种改为只使用5%硝酸一种。即要求操作时，将试样直接浸入体积百分数为5%的硝酸水溶液中直至试样全部变黑。如果获得的试样颜色不均匀，有任何色斑，说明有软点。此时，应在呈90°角的表面磨制新的硬度测试平面。二是取消了压痕点交错排列的规定，增加了压痕点位置精度这一规定。即按新标准规定，不论测试高淬透性钢还是测试低淬透性钢，所有测量点均排成一排，并沿测量平面的中心线分布。压痕点位置精度为±0.10mm。三是修改了测试低淬透性钢硬度时测量点起始位置及测量点间距的规定。新标准将第一个测量点的位置由距淬火端1.5mm修改为1mm，将第二个测量点距淬火端3mm修改为2mm，而将距淬火端11mm以内的各测量点的间距由1.5mm修改为1mm。最后五个测量点距淬火端的距离分别由12、15、19、22和25依次修改为13、15、20、25及30。2.9 试验结果的表示
本章内容变化不大。主要在原来基础上，增加了绘制低淬透性钢硬度曲线时横坐标选取比例的规定。新标准规定，对低淬透性钢来说，横坐标上10mm相当于实际距淬火端的距离为1mm。2.10 试验报告
新标准规定的试验报告内容包括本标准编号（即GB/T225）、钢材牌号、炉号、化学成分、取样方法、热处理工艺、采用的硬度试验方法、试验结果。与旧标准相比，增加了应注明本标准编号这一项目。即端淬试验报告中应注明“GB/T225-2006”字样，以表明此淬透性试验是按GB/T225-2006所规定的端淬试验方法做的。2.11 附录
新标准共有三个附录，均为资料性附录，仅供参考。其中新标准中的附录B对应旧标准的附录A，内容上也基本相同。新标准的附录A和附录C是新增加的内容，分别规定了钢材“淬透性技术要求的表示法”以及“淬透性的计算”。值得说明的是，新标准修改了淬透性要求的表示方法。以前的淬透性要求中有字母“J”和一横线，横线下面是距淬火端的距离，横线上面是硬度值。而按新标准附录A的规定，淬透性技术要求表示为类似J45-6/18、J35/48-15、JHV340/490-15等形式。其中
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字母“J”表示“Jominy试验法”，横线前面的数值表示应达到的硬度值，横线后面的数值表示距淬火端的距离。例如，示例“J45-6/18”表示距淬火端6~18mm之间，硬度值应为45HRC。示例“J35/48-15”表示距淬火端15mm处，硬度值应为35~48HRC。示例“JHV340/490-15”表示距淬火端15mm处，硬度值为340~490HV。也就是说，当要求采用维氏硬度法测定硬度时，在字母“J”后面要注明维氏硬度符号“HV”。此外，从国外的某些技术资料上还可以看到诸如“J15=35/145”这样的表示方法。其含义是距淬火端15mm处，硬度值在35~145 HRC之间。3 执行新标准应注意的问题1）制样
一是不论何种钢材均可以采用锻造的方法或机械加工的方法制取样坯。当钢材截面尺寸较小时，可采用锻造的方法取样，将钢材锻制成30mm~32mm的样坯，然后经过机械加工制成淬火试样；当钢材截面尺寸较大时，可采用机械加工的方法取样，取样时应保证试
样的轴线与钢材表面的距离为20+50
mm。二是在确定样坯正火工艺时，正火保温时间应在30min~60min之间选取。三是对试样的圆柱面要采用精车加工；对试样端面要采用精磨加工。加工后的试样不必进行表面粗糙度测量。2）试验参数设定
一是端淬试验的水温要严格控制在15℃~25℃范围内。二是可以适当放宽对水流自由高度的控制。水流的自由高度控制在55mm~75mm之间即可。三是在淬火装置采用快速开关阀门的情况下，要保证阀门后面供水管的水平段至少为50mm。四是淬火加热时间不少于20min，保温时间为30min。3）硬度值测定
试样淬火硬度测试前，只允许采用5%硝酸溶液腐蚀试样测试面因磨削而软化的情况。不再允许使用50%盐酸溶液腐蚀试样。硬度测试试，压痕不要交错排列，
沿试验面中心线
理论篇
理论篇·技 术 |排成一列即可。同时要保证相邻压痕点的位置精度为±0.10mm。三、结束语
随着人们对紧固件强度和抗疲劳强度要求的不断提高，钢质紧固件的生产者越来越重视对钢的脱碳层深度和淬透性的检测。紧固件企业积极贯彻GB/T224-2008和GB/T225-2006两项试验方法国家标准，重视对钢的脱碳层深度和淬透性的检测，对保证紧固件产品的质量具有重要的意义。
GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》修改采用国际标准，在技术内容上比相应国际标准更完善，其显著变化就是增加了典型脱碳的示意图，增加了不同规格、不同截面形状钢材的取样方法以及金相法测定脱碳层深度的典型照片；而GB/T225-2006《钢 淬透性的末端淬火试验方法（Jominy试验）》则是等同采用国际标准，在技术内容上与现行版本的国际标准完全一致，其主要变化是统一和简化了取样方法、调整了试验参数、修改了淬透性技术要求的表示方法等，应引起注意。◆
《紧固件》季刊2011年8月 第二十六期 . 101 .