Jominy試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
2021.10.141 適用范圍
該國際標(biāo)準(zhǔn)介紹了一種通過末端摧毀法測試鋼硬性的方法（喬米尼試驗(yàn)），試驗(yàn)中所用試片直徑為25毫米，長度100毫米。
注：根據(jù)協(xié)議規(guī)定，同時(shí)為了界定適用范圍，該國際標(biāo)準(zhǔn)中描述的試驗(yàn)可由根據(jù)已接受的數(shù)學(xué)模式進(jìn)行的喬米尼曲線計(jì)算取代（參看附件C）。如有糾紛，應(yīng)進(jìn)行該試驗(yàn)。
2 標(biāo)準(zhǔn)參照
下列標(biāo)準(zhǔn)文件包括本國際標(biāo)準(zhǔn)引用的有關(guān)條文。相關(guān)出版物的修改或修訂不適用于該文件。但是，我們鼓勵以該國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的協(xié)議各方調(diào)查利用下列各標(biāo)準(zhǔn)文件的最新版的可能性。對未標(biāo)出日期的參考，涉及的標(biāo)準(zhǔn)文件的最新版可適用。國際標(biāo)準(zhǔn)組織與國際電工委員會的成員保留當(dāng)前有效的國際標(biāo)準(zhǔn)的記錄。
ISO 6507-1，《金屬材料－Vickers硬度試驗(yàn)》第一部分：試驗(yàn)方法。
ISO 6508-1，《金屬材料－Rockwell硬度試驗(yàn)》第一部分：試驗(yàn)方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N和T級）。
ISO 6508-2，《金屬材料－Rockwell硬度試驗(yàn)》第二部分：試驗(yàn)機(jī)器的驗(yàn)證與校準(zhǔn)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N和T級）。
ISO 6508-3，《金屬材料－Rockwell硬度試驗(yàn)》第三部分：對比塊的校準(zhǔn)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N和T級）。
3 原則
該試驗(yàn)包括：
a) 將一個(gè)圓柱行的試片加熱至奧氏體的范圍內(nèi)的特定溫度，并持續(xù)一段時(shí)間；
b) 在特定條件下、對其一端灑水進(jìn)行淬火；
c) 在試片上的縱向平面上特定的點(diǎn)上檢測硬度，以通過硬度的改變判斷鋼的硬性。
4 符號與意義
試片的形式與它們的準(zhǔn)備
5.1 取樣
若無產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的具體要求，而且，除非在訂單中另有規(guī)定，無論產(chǎn)品的厚度（或直徑）如何，均可通過下列方式進(jìn)行試片取樣：
— 對直徑在30毫米至32毫米之間的試片進(jìn)行熱軋或鍛造；
— 對直徑在毫米、軸局表面產(chǎn)品至少毫米的進(jìn)行加工（見圖1）。
如果產(chǎn)品是經(jīng)過持續(xù)鍛造生產(chǎn)的，建議在取樣前至少考慮8：1的損耗率。
在對試片進(jìn)行加工前的所有成形過程中，產(chǎn)品從各方面造成的變形要盡可能統(tǒng)一。
對于獨(dú)立鍛造的對比試片，在變形前的原始橫界面必須至少是相對應(yīng)的所需30毫米至32毫米的橫界面的3倍。
如有特殊規(guī)定，試片可以通過適當(dāng)?shù)腻懺斐绦颢@取，并在類似鍛造的條件下測試。
試片的平面的軸心的位置應(yīng)與距離產(chǎn)品表面的位置相同（見圖1）。為此，將對試片進(jìn)行標(biāo)注，以便能清晰地識別出圓柱形榜上的位置。
5.2 尺寸
5.2.1 試片為一個(gè)圓形榜，直徑為25毫米，長度為100毫米。
5.2.2 不進(jìn)行淬火的試片末端直徑應(yīng)為30毫米至32毫米，具體視該末端的行狀而定。圖2中顯示的是兩個(gè)示例：有法蘭或切口的試片（以通過適當(dāng)?shù)闹С?，迅速找到其中心，并將其置于淬火作業(yè)的位置）。
5.2.3 必要時(shí)，試片將上將進(jìn)行標(biāo)注（在與將要淬火的一端相反的一端上），便于發(fā)現(xiàn)其相對應(yīng)于原始產(chǎn)品的位置。
5.3 熱處理
除非另有約定，試片在加工和淬火前將被規(guī)格化。規(guī)格化過程將在材料標(biāo)準(zhǔn)中說明的平均溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。如果材料標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定進(jìn)行規(guī)格化的具體溫度，規(guī)格化溫度將由特殊協(xié)定規(guī)定，或通過試驗(yàn)部門選擇。在規(guī)格化溫度中停留的時(shí)間為分鐘左右。
熱處理在每次試驗(yàn)中都要進(jìn)行，保證加工過的試片沒有脫碳的痕跡。
5.4 加工
試片的圓柱形表面要使用優(yōu)質(zhì)車削進(jìn)行加工；試片末端的表面應(yīng)拋光，并進(jìn)行精細(xì)的打磨，不得有毛刺（見圖2）。
6 儀器
儀器是用來對試片進(jìn)行淬火的設(shè)備。
6.1 淬火設(shè)備是一種突然將水柱噴向?qū)⒁慊鸬脑嚻脑O(shè)備。這種設(shè)備可以是：快速水龍頭外加一個(gè)可以調(diào)節(jié)水流流速的系統(tǒng)，或者外加一個(gè)能迅速打開和關(guān)閉水柱的裝置。（見圖3）如是快速水龍頭，則水龍頭后供水管的長度至少為50毫米，以保障水流適當(dāng)。
6.2 供水管末端與試片支架的相對位置應(yīng)保證供水管末端與要進(jìn)行淬火的試片一端的距離為（12,5 ± 0,5）毫米（見圖3）。
6.3 試片支架應(yīng)能確保將試片精確地置于供水管末端的中心處，同時(shí)保證在噴水期間握牢試片。在試片放上去時(shí)應(yīng)該是干的，試片在擺放時(shí)和進(jìn)行實(shí)際淬火前以及末端淬火期間，應(yīng)避免濺上水。
6.4 試片沒有放在恰當(dāng)位置時(shí)水柱距供水管的高度應(yīng)在（65 ± 10）毫米（見圖4）
供水管中的水的溫度應(yīng)為（20 ± 5） °C。
如果進(jìn)行對比試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)所用水的水溫應(yīng)與上述溫度相同。
6.5 試片在加熱與淬火期間應(yīng)避免被風(fēng)吹。
試片的加熱與淬火
7.1 加熱
7.1.1 試片要統(tǒng)一加熱到相關(guān)產(chǎn)品說明或特殊協(xié)議中說明的溫度，并持續(xù)20分鐘，然后在規(guī)定的溫度下持續(xù)分鐘。對特殊類型的爐子，時(shí)間可能根據(jù)之前經(jīng)歷的試片中心達(dá)到理想溫度時(shí)所需的時(shí)間來決定（該溫度的測量方法是：將一 熱電偶置于沿試片頭端中軸鉆的孔中）。
7.1.2 注意，盡量減少試片的脫碳，并防止氧化以及鱗片的出現(xiàn)。
7.2 淬火
7.2.1 把試片從爐子上移走至開始噴水之間的時(shí)間間隔不得超過5秒鐘。
在把試片從爐子上移走與置于之間上的夾子期間，試片只能用火鉗夾住不進(jìn)行淬火的一端的法蘭側(cè)或切口側(cè)。
7.2.2 噴水時(shí)間最少為10分鐘。在此之后，可以將其浸于冷水中來完成試片的冷卻工作。
2 淬火后硬度測量的準(zhǔn)備工作和具體測量
8.1 在試片的表面，打造兩個(gè)用來測量硬度的呈180度的平面，兩個(gè)平面都與試片的中軸平行。如果試片是通過加工制成的，則這兩個(gè)平面距產(chǎn)品表面的距離要相同（見圖1），應(yīng)有0.4毫米至0.5毫米深。這些平面應(yīng)使用充分的冷卻劑以及優(yōu)質(zhì)砂輪來加工，避免產(chǎn)生過熱，因?yàn)闊崃靠赡軙淖冊嚻奈⒔Y(jié)構(gòu)。
8.2 要確保在進(jìn)行打磨時(shí)試片沒有變軟，方法如下：將試片浸于濃度為5％（V/V）的硝酸溶液中直到其完全變黑。試片的顏色應(yīng)該是均勻一致的。
如果出現(xiàn)斑點(diǎn)，則證明試片上出現(xiàn)了軟點(diǎn)，應(yīng)重新打造兩個(gè)平面，夾角為90度，然后用上述方法證明這兩個(gè)平面是可以接受的。在此，硬度測量要在第二組平面上進(jìn)行，并在試驗(yàn)報(bào)告中進(jìn)行相關(guān)記錄。
8.3 應(yīng)小心謹(jǐn)慎，確保試片穩(wěn)固，而且在硬度測量過程中握拿牢固。
將試片在硬度測量機(jī)器上移動的設(shè)備應(yīng)能準(zhǔn)確定位平面的中心，保證缺口之間的間隔為± 0,1毫米。后者是根據(jù)ISO 6508-1、ISO 6508-2和ISO 6508-3在平面的軸上鉆的。
8.3.1 如有特殊約定，則可根據(jù)ISO 6507-1使用維氏硬度HV 30測量來取代洛氏硬度測量。
8.3.2 必須確保第一個(gè)平面上的硬度缺口翹起的邊緣不會影響第二個(gè)平面的測量。
8.4 測量點(diǎn)的位置要能保證能做出下列兩個(gè)決定之一：
a） 畫出代表硬度變化的曲線（見8.4.1）；
b） 測量出一個(gè)或更多具體點(diǎn)的硬度（見8.4.2）。
8.4.1 畫代表硬度變化的曲線
8.4.1.1 一般情況下，前8個(gè)點(diǎn)距淬火端的距離（以毫米表示）如下（見圖5）：
1,5 – 3 – 5 – 7 – 9 – 11 – 13 – 15
之后的點(diǎn)之間應(yīng)有5毫米的間隔。
8.4.1.2 如果鋼的硬性較低，則第一個(gè)測量點(diǎn)距淬火端的距離應(yīng)為1.0毫米；之后第二點(diǎn)距該淬火端的距離應(yīng)為11毫米，其他各點(diǎn)的相互間隔為1毫米。最后5個(gè)點(diǎn)距淬火端的距離應(yīng)分別為13毫米、15毫米、20毫米、25毫米和30毫米。
注： 8.4.1.1與8.4.1.2中硬度缺口之間的距離并不總是符合ISO6508中規(guī)定的最小距離。但根據(jù)該國際標(biāo)準(zhǔn)，其獲得的硬度值一般情況下是足夠準(zhǔn)確的。
8.4.2 具體點(diǎn)硬度的測量
可以測量距淬火端特定距離的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)硬度，這些點(diǎn)可以包括/不包括，8.4.1.1和 8.4.1.2中的點(diǎn)。
3 結(jié)果的表述
9.1 任一點(diǎn)的硬度
對于任何距離d，8.1中具體說明的兩個(gè)平面在該距離d的平均硬度將被記錄下來，原則上值以精確到0,5 HRC或10 HV。
9.2 硬度曲線的繪制
距離d畫在橫坐標(biāo)上，相應(yīng)的硬度值畫在縱坐標(biāo)上。推薦使用如下比例：
— 在橫坐標(biāo)上，或10毫米代表5毫米距離，或10毫米代表低硬度鋼上的1毫米距離；
— 在縱坐標(biāo)上，10毫米代表5HRC或50HV。
注：如果使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備繪制喬米尼曲線，該計(jì)算機(jī)程序?qū)⒆詣訉?yīng)坐標(biāo)軸的比例尺。
具體一種鋼的硬性特點(diǎn)描述
使用下列方法之一：
a) 繪制硬度曲線；
b) 給出3點(diǎn)的硬度：一點(diǎn)距淬火端1.5毫米（低硬度鋼為1毫米），其他兩點(diǎn)根據(jù)具體約定決定；
c) 給出兩點(diǎn)的硬度，這兩點(diǎn)的距離有具體約定決定；
d) 給出距淬火端具體距離的一點(diǎn)的硬度；
e) 給出距離與相對應(yīng)的硬度值表。
9.4 測量結(jié)果的代號表示法
測量結(jié)果可以用下列形式表示：字母“J”后跟兩個(gè)數(shù)字，如：
Jxx-d，
其中
xx 指硬度，以HRC或HV 30表示；
d 指測量點(diǎn)距淬火端的距離，以毫米表示。
示例
J35-15 表示距淬火端15毫米處的一點(diǎn)硬度為35RHC；（見圖6），
JHV 450-10 表示距淬火端10毫米處的一點(diǎn)硬度為450 HV 30。
注：也可能使用代號Jd = xx ，詳情見A.2.4.
4 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)報(bào)告要包括下列信息：
a) 參考本國際標(biāo)準(zhǔn)，即ISO 642；
b) 鋼的級別；
c) 澆鑄號；
d) 化學(xué)成分；
e) 取樣方法；
f) 規(guī)格化處理的條件以及試片加熱的條件；
g) 使用的硬度測試方法；
h) 測試結(jié)果。
注：建議注明水溫，以比較試驗(yàn)結(jié)果。
附件A （標(biāo)準(zhǔn)化）
產(chǎn)品硬性規(guī)格
A.1 方法
使用下列方法之一：
a) 使用下列曲線表示末端淬火（喬米尼試驗(yàn)）硬度深度值：
1） 極限曲線，在該曲線上方繪制鋼的末端淬火（喬米尼試驗(yàn)）硬度深度值曲線；或
2） 極限曲線，在該曲線下方繪制繪制鋼的末端淬火（喬米尼試驗(yàn)）硬度深度值曲線；或
3） 上端淬火與下末端淬火（喬米尼試驗(yàn)）曲線，在此曲線中間繪制鋼的末端淬火（喬米尼試驗(yàn)）硬度深度值曲線；（見圖A.1）；
b) 給出末端淬火（喬米尼試驗(yàn)）曲線上的具體點(diǎn)：
—上限，或；
—下限，或
—上限與下限之間的范圍：
i） 通過標(biāo)明具有某一硬度的某點(diǎn)距淬火端的距離；或
ii） 標(biāo)明距淬火端特定距離的一點(diǎn)的硬度。
A.2 說明硬性
也可以通過如下方式說明硬度：
A.2.1 J 45-6/18表示距離淬火端6毫米與距離淬火端18毫米的兩點(diǎn)間某一點(diǎn)的硬度為45 HRC（見圖A2）。
A.2.2 J 35/48-15 表示距淬火端15毫米的一點(diǎn)的硬度在35HRC至48HRC之間（見如A3）。
A.2.3 JHV 340/490-15表示距淬火端15毫米處的某點(diǎn)的硬度在HV 340至 HV 490之間。
A.2.4 在某些國家，還可使用如下代號：
J 15 = 35/45表示距淬火端15毫米的一點(diǎn)的HRC值在35至45之間。
附件B （標(biāo)準(zhǔn)化）
有關(guān)第10條的附加信息
在許多情況下，了解試片表面的冷卻速度是很有用的。
7.2中第6條中規(guī)定的淬火過程條件允許將試片末端的冷卻速度視為一定值。
考慮到大部分情況下容易忽視冷卻過程中鋼結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的熱量以及不同鋼的熱傳導(dǎo)率與標(biāo)準(zhǔn)試片的熱傳導(dǎo)率有差異，試片的溫度波動可以用各種方式表達(dá)出來。下列方法僅供參考：
a) 圖 B.1：曲線網(wǎng)，將速度ú/úA 作為時(shí)間的函數(shù)，其中：
úA 奧氏體化的溫度；
ú 指表面上距淬火端某距離的點(diǎn)的溫度。
圖B.2：在近700攝氏度時(shí)進(jìn)行喬米尼試驗(yàn)的試片表面的冷卻速度變化，以℃/s表示。此處速度變化是各點(diǎn)距淬火端的函數(shù)。
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