HB 7717-2002 航空钢制件磨削烧伤酸侵蚀检查.pdf

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1、HO中华人民共和国航空行业标准FL 0 140BIB 7717一2002航空钢制件磨削烧伤酸浸蚀检查Acid etch inspection of grinding burn of steel parts for aviation2002一11一20发布2003一02一01实施国防科学技术工业委员会发布HR 7717一2002前言本标准根据航空厂、所相关企标和多年的实践经验并参考美国MIL一STl一867A和俄罗斯IIYI 12.183编制而成。本标准由中国航空工业第一集团公司提出。本标准由中国航空综合技术研究所归口。本标准起草单位:北京航空材料研究院、沈阳飞机制造公司。本标准主要起草人:金建

2、军、李铁军、古宝珠。HB 7717一2002航空钢制件磨削烧伤酸浸蚀检查1范围本标准规定了在最终热处理后经磨削或其他切削加工的钢制零件表面磨削烧伤酸浸蚀检查的检查原则、设备、试剂、溶液配制、检查程序、质量控制、不合格品处理和标志等要求。本标准适用于航空用高强度钢、超高强度钢、渗碳钢、渗氮钢、轴承钢和工具钢等零件的磨削烧伤的酸浸蚀检查。2检查原则2.1当设计图样或工艺文件规定进行酸浸蚀检查时，应按本标准要求对零件需要检查的磨削或其他切削加工表面进行检查。2.2对孔径小而难以检查的内孔表面，应按机械加工工艺加工至少三个试件，经剖切酸浸蚀检查合格后，则按同一机械加工工艺参数加工的同批零件的该孔内表面

3、可不作酸浸蚀检查。2.3经琦磨、研磨等轻度精加工表面可不作酸浸蚀检查。2.4手工或手持1/4马力以下的小工具用研磨料所作的抛光、倒圆和去毛刺等加工形成的表面可不作酸浸蚀检查。2.5经过酸浸蚀检查后又磨孔且磨削量不大于0. 020mm，则该孔内表面可不再作酸浸蚀检查。2.6精加工到尺寸公差的零件，酸浸蚀检查后应作尺寸检查。因为酸浸蚀可使零件表面去除0.0015mm-0. 0050mm的材料。2.7酸浸蚀检查工序应在最终磨削或其他切削加工后，并在研磨和任何妨碍此检查的工序(如喷丸、孔挤压和电镀等)之前进行。3设备3.1酸浸蚀检查用的酸、碱、水槽应有足够容积，以保证零件可自由移动和完全浸没。3.2容

4、器材料与容器中的溶液不得发生反应，也不得损伤被检查的零件。制作容器的材料推荐使用聚抓乙烯塑料或奥氏体不锈钢。3.3所有容器均应贴上所盛溶液的标签，并在不使用时用盖子盖好。3.4酸浸蚀车间应有装挂吊运装置，以保证酸浸蚀工序连续进行。3.5酸浸蚀工作场地应有良好的通风换气装置。4试剂4.1硝酸密度:p二1.42kg/L，等级:工业纯或更高。4.2盐酸密度:p=1.19叼L，等级:工业纯或更高。4.3酒精应使用清洁的、不含油等杂质的工业酒精或变性乙醇。4.4过硫酸铁白色固体，等级:工业纯或更高。HB 7717一20024.5碳酸钠(纯碱)白色固体，等级:工业纯或更高4.6氢氧化钠片状或粒状，等级:工

5、业纯或更高。4.7六次甲基四胺(乌洛托品白色固体，等级:工业纯或更高。4.8亚硝酸钠白色固体，等级:工业纯或更高。49水清洁、无杂质的自来水C5溶液配制酸浸蚀检查所用的各种溶液按表1的规定进行配制。表1酸浸蚀检查所采用的各种溶液溶液名称溶液的组成配制方法硝酸溶液硝酸:30.1- 50mL酒精或水1000ML将酒精(或水)加到槽的一半油目人所需数量的硝酸;将酒精或水)加人槽中，使其达到工作的水位线盐酸溶液盐酸:40mL-60mL酒精或水:1000.1-将酒精(或水)加到槽的一半;加人所需数量的盐酸;将酒精加入槽中，使其达到工作的水位线过硫酸铁溶液过硫酸馁:100g-150g水1000mL将水加到

6、槽的一半;加入所需数量的过硫酸铰;将水加人槽中，使其达到工作的水位线光亮处理溶液，盐酸:50mL-l00mL六次甲基四胺:40g-5魄水:l000mL在槽内配制体积浓度为l00m日L的盐酸水溶液，然后加入所需数量的六次甲基四胺，并搅拌至完全溶解碱溶液碳酸钠:10g-20g水;1000mL将水加到槽的一半;加人所需数量的化学试剂;将水加人槽中，使其达到工作的水位线氢氧化钠40g-60g水:1000mL亚硝酸钠溶液亚硝酸钠:70g-100g水1000.1-将水加到槽的一半;加人所需数量的亚硝酸钠;将水加人槽中，使其达到工作的水位线.加有六次甲基四胺的盐酸溶液需在室温下停放应不少于24h。未经24h

7、预先停放的光亮处理溶液严禁使用，因为在这种情况下可能导致被检查的钢件产生氢脆。在预先停放过程中，盐酸与六次甲基四胺相互作用，结果使酸的浓度降低。因此在配制光亮处理溶液时，盐酸按100mUL的计算量加人。光亮处理溶液使用一段时间后，可根据化学分析数据通过往槽内添加盐酸的方法来校正光亮处理溶液。在向槽中加人盐酸时，应同时加入相应数量的六次甲基四胺，然后将溶液停放不少于24h.b可用pH值不小于10的其他碱溶液代替。6检查程序6.1检查流程图检查流程图如图1所示。首先按6.2规定的方法清洗零件，然后根据被检查零件的钢种选择方法1,方法2或方法3对其进行浸蚀。6.2清洗HB 7717一20026.2.

8、1酸浸蚀检查前零件表面应无可能影响检查结果和危害后续工序质量的碰伤、划伤、锈斑等。6.2.2酸浸蚀之前必须仔细清洗零件，去除零件表面的油、脂或其他污物。清洗后零件表面应达到能形成连续水膜。清洗可用蒸汽、清洗剂、碱性溶液、超声波清洗等方法。不适当的清洗会导致不均匀的变色和斑点，使浸蚀的结果难以判断。6.2.3在零件尺寸公差和表面粗糙度允许的情况下，表面清洗可采用液体喷射磨料或干喷细砂。应选择合适颗粒尺寸的磨料或石英砂。6.2.4清洗后应保证零件得到湿润、无污斑、光泽均匀、清洁的表面。如果发现水膜破断现象应重新清洗。压舀一清洗后零件表面应达到能形成连续水膜酸浸蚀方法1和方法2适合于高强度钢、超高强

9、度钢、渗碳钢、渗氮钢和轴承钢零件L1防锈处理图1酸浸蚀检查流程图6.3酸侵蚀6.3.1酸浸蚀的一般要求6.3.1.1零件酸浸蚀应按表2(方法1)、表3(方法2)或表4(方法3)规定的工艺步骤及参数顺序进行并连续完成所有的工艺步骤。6.3. 1.2浸蚀采用浸人溶液法。零件一般应单件浸人溶液，也可在保证零件无相互接触且不引起不均匀浸蚀的情况下装夹具一次浸蚀多个零件。6.3.1.3应将零件需检查的一个或多个表面整个地浸人溶液，并保证需检查的表面全部浸没。6.3.1.4不要求检查且不允许酸浸蚀的表面应用保护胶带等保护。6.3.1.5零件和组合件上凡有下列情况之一者原则上不允许浸人溶液:a)由干焊接、压

10、配合和机械紧固而形成的搭接面;b)套筒和轴承组合件;c)钎焊接头;d)胶接接头。如果此类零件和组合件必须进行酸浸蚀检查，则应采取妥善的保护措施。HB 7717一20026.3.1.6为分辨因表面污物或不清洁造成的假象，在尺寸公差、表面粗糙度许可时，允许进行重复浸蚀。重复浸蚀前建议吹细砂。6.3.1.7应尽可能将零件浸蚀时间控制在规定的最短时间，以避免过多地去除金属材料。6.3.2酸浸蚀方法6.3.2.1方法1和方法2适合于高强度钢、超高强度钢、渗碳钢、渗氮钢和轴承钢零件。具体的工艺步骤和参数分别见表2和表3。方法1和方法2等效，可根据实际条件任选一种。6.3.2.2方法3适合于工具钢和Cr4M

11、o4V钢零件。具体的工艺步骤和参数见表40表2酸浸蚀方法1步骤工艺过程溶液时间温度工艺要求1硝酸浸蚀3%一5%硝酸酒清或硝酸水溶液15s-60s室温清洗好的零件湿态浸人4%硝酸酒精或硝酸水溶液中，浸人后晃动零件，实际浸蚀时间以产生预期的黑色氧化膜而定2漂洗流动水漂净室温整体浸人流动水中，除酸。3盐酸明化4%-6%盐酸酒精或盐酸水溶液30-6N室温浸人后晃动零件以去除黑色氧化膜，并得到灰色表面4漂洗流动水漂净室温整体浸人流动水中，除酸5中和碱溶液pH值1015s巧一801r浸人后晃动零件，中和酸液6漂洗流动水漂净一一整体浸人流动水中，去除氢氧化物7吹干用清洁、干燥的压缩空气吹干零件6.3.3酸擦

12、拭法6.3.3.1由于尺寸或形状原因不适合浸人处理的零件，可采用酸擦拭法。6.3.3.2擦拭法可用来对可疑的浸蚀结果作局部复查，但仅适用于目视直接可及(无需镜子)的表面。6.3-3.3擦拭法的工艺步骤和参数与浸人法相同，只是用棉签(或软布)蘸酸、碱溶液以及清水擦拭。6.3.3.4零件检查面上所有的油和润滑脂应用溶剂进行人工清洗，或用粒度不小于250目的砂纸轻微打磨后用干净的布擦净。6.3-3.5若多个区域需复查，应分别进行，相邻部位应用保护胶带予以保护。6.3.3.6酸擦试的面积最大为77cmz。如果需要复查的面积超过77c，则应划分成若干个区域逐区检查，每区面积不超过77,m2 o6.4检查

13、与评定6.4.1检查方法在日光或良好照明光下目视检查零件所有的浸蚀表面，零件表面亮度不宜低于2150Lxo6.4.2验收判据6.4.2.1正常颜色零件酸浸蚀表面的正常颜色应呈均匀的灰色。6.4.4.2.2非正常颜色呈现与灰色不同的其他颜色为非正常颜色。通常零件上不合格区域分为再次淬火区(未回火马氏体区)和过回火区。再次淬火区为严重磨削烧伤区域，其颜色为浅灰色至白色，周围有浅褐色至黑色边界。过回火区的颜色为深灰色至黑色，比周围正常灰色颜色暗。HB 7717一2002表3酸浸蚀方法2步骤工艺过程溶液时间温度工艺要求1过硫酸铰溶液浸蚀10%一15%过硫酸按水溶液15s-60s室温清洗好的零件湿态浸人

14、10%一1596过硫酸钱溶液中，实际浸蚀时间以产生预期的黑色氧化膜而定2漂洗流动水漂净室温用毛刷或棉球在自来水流下仔细地擦拭，清除掉零件表面上生成的腐蚀产物，然后在槽中用流动的自来水冲洗。3光亮处理盐酸:50.L-100-L六次甲基四胺:40g-50g水:1000mLlmin-2min室温浸人后晃动零件以去除黑色氧化膜，并得到灰色表面4漂洗流动水漂净室温光亮处理后的零件在冷的流动水中清洗，并以湿态送去中和5中和1%一2%碳酸钠水溶液妻30s室温浸人后晃动零件，中和酸液6亚硝酸钠溶液浸泡7%一10%亚硝酸钠溶液)60s室温整体浸人，防止零件生锈7吹干用清洁、干燥的压缩空气吹干零件。表4酸浸蚀方法

15、3步骤工艺过程溶液时间温度工艺要求1盐酸浸蚀4%一6%盐酸酒精或盐酸水溶液1. 5min -3. 5min室温浸人4%一6%盐酸酒精或盐酸水溶液中，去除零件表面的氧化膜以获得新鲜表面2漂洗流动水漂净室温整体浸人流动水中，除酸3硝酸浸蚀3%一5%硝酸酒精或硝酸水溶液1. 5min-2. 5min室温清洗好的零件湿态浸人4%硝酸酒精或硝酸水溶液中，浸人后晃动零件，实际浸蚀时间以产生预期的黑色氧化膜而定4漂洗流动水漂净室温整体浸人流动水中，除酸5盐酸明化4%-6%盐酸酒精或盐酸水溶液1. 5min-3. 5min室温浸入后晃动零件以去除黑色氧化膜，并得到灰色表面6漂洗流动水漂净室温整体浸入流动水中，

16、除酸7中和碱溶液州值妻10妻155巧1v -809C浸人后晃动零件，中和酸液S漂洗流动水漂净室温整体浸人流动水中，去除氢氧化物9吹干用清洁、干燥的压缩空气吹干零件6.4.3评定6.4.3.1浸蚀表面有目视可见的裂纹时，零件应予报废。6.4.3.2当浸蚀表面出现再次淬火区时，零件应判为不合格;当浸蚀表面出现明显过回火区时，原则上零件应判为不合格。6.4.3.3设计允许时，在非应力集中区表面可允许存在较轻微的过回火区。HB 7717一20026.4.3.4酸浸蚀表面正常灰色对零件使用无害。除图样或需方另有规定外，酸浸蚀表面的正常灰色可不做去除处理。6.4.3.5酸浸蚀变色可用抛光、沂磨、吹细磨料或

17、电解碱性溶液等方法去除，但尺寸不得超出图样或需方要求。6.5检查后的处理6.5.1除氮处理酸浸蚀检查合格的零件应在(190士15)1C(或低于回火温度10C -20r)保温4h以上除氢，除氢处理应于检查后8h内进行。使用过硫酸按溶液浸蚀的零件不必进行除氢处理。6.5.2防锈处理如果酸浸蚀和检查评定之间或检查评定和除氢处理之间间隔时间超过1h,零件应进行防锈处理。在除氢处理之前应去除防锈剂。7质f控制7.1槽液控制7.1.1槽液浓度应定期分析以保证它的成分比例在规定的范围内，并根据需要予以添加或重新配制。7.1.2槽液每次使用前应用300M钢或其他高强度钢、超高强度钢制造的带有磨烧缺陷的试块进行

18、检查。如果在规定的时间范围内未能显示缺陷，表明槽液失效，应予更换。7.2对检验人员的要求7.2.1检验人员应经过专业技术培训并通过书面和实践考核。7.2.2检验人员应无色盲，矫正视力应不低于5.0，并且每年检查一次。7.2.3检验人员的考试成绩、体格检查结果和从事此项工作的经历应予存档。7.3记录所有酸浸蚀检查结果和溶液检查原始记录应予保存。7.4酸浸蚀试块酸浸蚀试块应由最终热处理状态的300M钢或其他高强度钢、超高强度钢制造。每次使用过后，试块应经轻度磨光或吹磨料清理后涂防护油防锈，以备下一次使用。试块应适时更换。8不合格品处理对于酸浸蚀检查不合格零件，当尺寸允许时，可进行去除磨削烧伤层的再加工或再淬火处理。经再加工处理的零件应重新进行酸浸蚀检查。9标志酸浸蚀检查合格零件应按有关图样、标准要求作标志。标志方式和部位应对零件使用无不利影响并在擦拭污物和搬运中不被擦掉。