hilox961是什么材料

以961材料环形件进行原始数据的统计，该锻件的预备热处理：990~1010℃正火，空冷，730~750℃回火，空冷。最终热处理：1000~1020℃淬火，油冷，540~590℃回火，空冷。力学性能指标要求如表1所示。共统计8炉锻件实验室硬度与现场硬度进行对比，首次测量现场硬度均合格，实验室硬度压痕直径超上限均不合格，具体数据如表2所示。

2.1影响因素

根据硬度测试及试验的过程，确定影响试验结果的因素，以人、机、料、法、环、测对2个硬度试验过程进行对比，具体如表3所示。

通过表3对比可以看出，2个硬度试验主要差异在于“料”，即试验试样的差别。为进一步排除其他因素干扰，按照GB/T231.2-2022《金属材料布氏硬度试验》进行了一次设备及测量装置的日常检定，采用标准硬度块（编号B2202111，压痕平均直径/布氏硬度值：φ3.055mm/400HBW）对试验设备、压痕测量装置进行了验证，共计进行8组硬度试验进行对比，对比数据如表4所示。

通过日常检定数据的对比发现：在标准硬度块上进行试验时，硬度结果稳定，且布氏硬度结果重复性R和误差E均满足试验方法的要求，硬度计及压痕测量装置均满足要求，因而试验结果的差异并不是试验设备或压痕测量装置引起。以下将从造成两者结果差异的原因即试验试样的差异进行分析。

2.2试验试样的对比分析

实验室硬度试样（见图1）制备工序：下料（一般尺寸为15mm×15mm×55mm）→铣削（按尺寸11mm×11mm×55mm铣削外形尺寸及端面，保证相对面平面度、相邻面垂直度要求，在试样端面进行区分标识）→磨削（粗磨至10mm×10mm×55mm，预留0.05~0.1mm精磨余量，精磨至10mm×10mm×55mm，保证尺寸公差、形位公差及粗糙度的要求）。

现场硬度试样：采用砂轮机打磨锻件表面，之后进行硬度试验，如图2所示。实验室硬度试样表面如图3所示，现场硬度试样表面如图4所示。2个硬度试样有明显的区别，相对于实验室加工标准硬度试样，现场硬度一方面受限于锻件规格、任务量、现场条件的限制，另一方面由于锻件硬度值较高，一般在368~325HBW（直径φ3.18~φ3.38mm时对应的硬度值），在仅对锻件表面进行砂轮打磨即进行硬度试验时，难以保证锻件表面的平面度及粗糙度。因而在进行硬度试验的时候，其压痕测量装置的相切点（或相切线）无法定位准确，造成与实验室硬度值较大的差异。

由于锻件硬度值较高，砂轮打磨困难，如果仅将锻件表面氧化皮（黑皮）打磨就进行试验，难以保证锻件表面的脱碳层被完全去除（脱碳层深度多在0~0.3mm，最厚一般不超过1mm），由于脱碳层相对较软，这也会导致现场硬度低于实验室硬度，造成现场硬度合格但实验室硬度偏高的现象。经计算，φ3.02~φ3.38mm的压痕深度仅相差0.15mm，如表5所示。

为保证硬度检验的准确性，需要将锻件表面脱碳层完全去除，在进行硬度试验前应至少保证将锻件表面磨削1~3mm的表面深度，再进行硬度试验。

金属材料的硬度与抗拉强度之间基本呈正比关系，除对硬度试验过程、试验试样等方面进行分析外，还对该类型锻件实验室近3年数据进行统计分析，以期得到一个基本的强度-硬度关系方程式。将硬度值与抗拉强度一一对应后，共计33组数据值，如表6所示。

根据统计的抗拉强度及硬度数据，拟合了抗拉强度与硬度的关系，如图5所示。通过以上硬度试验数据，得到抗拉强度与硬度的一阶关系方程式：y=-671.59x+3336.37，其中x代表材料硬度值，y代表材料抗拉强度值。根据公式可以得出：当该类型锻件抗拉强度接近1200MPa时，硬度压痕直径小于φ3.18mm，硬度超出标准要求范围，造成产品不合格。

为观察该类型锻件在硬度值相差较大的情况下，锻件金相组织是否存在较大的差异，以φ3.02、φ3.18、φ3.28、φ3.38mm为基准点进行高倍金相组织试验，如图6~图9所示。由图6~图9可以看出，该类型锻件虽然硬度之间存在较大的差异，但是高倍金相组织之间并没有较大的差异，材料组织相对比较稳定。

（1）通过数据统计分析，当该类型锻件抗拉强度超过1200MPa时，硬度压痕直径将小于φ3.18mm，造成硬度超出标准要求范围而不合格。通过观察高倍金相组织，虽然锻件硬度存在较大的差异，但其金相组织并没有太大的差异，材料组织相对比较稳定。

（2）通过日常检定数据及试样的对比发现：双方布氏硬度结果重复性R和误差E均满足试验方法的要求，试验结果的差异并不是试验设备或压痕测量装置引起。两者产生硬度差异的主要原因在于试样加工表面的差异，现场硬度主要受限于锻件规格、任务量以及现场条件的限制，难以保证锻件表面的平面度及粗糙度，在进行硬度试验时与实验室硬度值产生较大的差异。

（3）由于锻件硬度值较高，打磨相对困难，在进行现场硬度试验时，如果仅将锻件表面氧化皮（黑皮）打磨就进行试验，难以保证锻件表面的脱碳层被完全去除，脱碳层相对较软，这也会导致现场硬度会低于实验室硬度，造成在现场硬度合格时实验室硬度偏高而不合格。因而为保证试验结果的一致性，现场试验时需要处理好锻件表面磨削质量（保证粗糙度及平面度）及磨削深度（一般需磨削1~3mm）。