Jominy試驗標準
2021.10.141 適用范圍
該國際標準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），試驗中所用試片直徑為25毫米，長度100毫米。
注：根據協議規定，同時為了界定適用范圍，該國際標準中描述的試驗可由根據已接受的數學模式進行的喬米尼曲線計算取代（參看附件C）。如有糾紛，應進行該試驗。
2 標準參照
下列標準文件包括本國際標準引用的有關條文。相關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準為基礎的協議各方調查利用下列各標準文件的最新版的可能性。對未標出日期的參考，涉及的標準文件的最新版可適用。國際標準組織與國際電工委員會的成員保留當前有效的國際標準的記錄。
ISO 6507-1，《金屬材料－Vickers硬度試驗》第一部分：試驗方法。
ISO 6508-1，《金屬材料－Rockwell硬度試驗》第一部分：試驗方法（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》第二部分：試驗機器的驗證與校準（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》第三部分：對比塊的校準（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N和T級）。
3 原則
該試驗包括：
a) 將一個圓柱行的試片加熱至奧氏體的范圍內的特定溫度，并持續一段時間；
b) 在特定條件下、對其一端灑水進行淬火；
c) 在試片上的縱向平面上特定的點上檢測硬度，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備
5.1 取樣
若無產品標準中的具體要求，而且，除非在訂單中另有規定，無論產品的厚度（或直徑）如何，均可通過下列方式進行試片取樣：
— 對直徑在30毫米至32毫米之間的試片進行熱軋或鍛造；
— 對直徑在毫米、軸局表面產品至少毫米的進行加工（見圖1）。
如果產品是經過持續鍛造生產的，建議在取樣前至少考慮8：1的損耗率。
在對試片進行加工前的所有成形過程中，產品從各方面造成的變形要盡可能統一。
對于獨立鍛造的對比試片，在變形前的原始橫界面必須至少是相對應的所需30毫米至32毫米的橫界面的3倍。
如有特殊規定，試片可以通過適當的鍛造程序獲取，并在類似鍛造的條件下測試。
試片的平面的軸心的位置應與距離產品表面的位置相同（見圖1）。為此，將對試片進行標注，以便能清晰地識別出圓柱形榜上的位置。
5.2 尺寸
5.2.1 試片為一個圓形榜，直徑為25毫米，長度為100毫米。
5.2.2 不進行淬火的試片末端直徑應為30毫米至32毫米，具體視該末端的行狀而定。圖2中顯示的是兩個示例：有法蘭或切口的試片（以通過適當的支持，迅速找到其中心，并將其置于淬火作業的位置）。
5.2.3 必要時，試片將上將進行標注（在與將要淬火的一端相反的一端上），便于發現其相對應于原始產品的位置。
5.3 熱處理
除非另有約定，試片在加工和淬火前將被規格化。規格化過程將在材料標準中說明的平均溫度范圍內進行。如果材料標準沒有規定進行規格化的具體溫度，規格化溫度將由特殊協定規定，或通過試驗部門選擇。在規格化溫度中停留的時間為分鐘左右。
熱處理在每次試驗中都要進行，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質車削進行加工；試片末端的表面應拋光，并進行精細的打磨，不得有毛刺（見圖2）。
6 儀器
儀器是用來對試片進行淬火的設備。
6.1 淬火設備是一種突然將水柱噴向將要淬火的試片的設備。這種設備可以是：快速水龍頭外加一個可以調節水流流速的系統，或者外加一個能迅速打開和關閉水柱的裝置。（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。
6.2 供水管末端與試片支架的相對位置應保證供水管末端與要進行淬火的試片一端的距離為（12,5 ± 0,5）毫米（見圖3）。
6.3 試片支架應能確保將試片精確地置于供水管末端的中心處，同時保證在噴水期間握牢試片。在試片放上去時應該是干的，試片在擺放時和進行實際淬火前以及末端淬火期間，應避免濺上水。
6.4 試片沒有放在恰當位置時水柱距供水管的高度應在（65 ± 10）毫米（見圖4）
供水管中的水的溫度應為（20 ± 5） °C。
如果進行對比試驗，試驗時所用水的水溫應與上述溫度相同。
6.5 試片在加熱與淬火期間應避免被風吹。
試片的加熱與淬火
7.1 加熱
7.1.1 試片要統一加熱到相關產品說明或特殊協議中說明的溫度，并持續20分鐘，然后在規定的溫度下持續分鐘。對特殊類型的爐子，時間可能根據之前經歷的試片中心達到理想溫度時所需的時間來決定（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。
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行淬火的一端的法蘭側或切口側。
7.2.2 噴水時間最少為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備工作和具體測量
8.1 在試片的表面，打造兩個用來測量硬度的呈180度的平面，兩個平面都與試片的中軸平行。如果試片是通過加工制成的，則這兩個平面距產品表面的距離要相同（見圖1），應有0.4毫米至0.5毫米深。這些平面應使用充分的冷卻劑以及優質砂輪來加工，避免產生過熱，因為熱量可能會改變試片的微結構。
8.2 要確保在進行打磨時試片沒有變軟，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。試片的顏色應該是均勻一致的。
如果出現斑點，則證明試片上出現了軟點，應重新打造兩個平面，夾角為90度，然后用上述方法證明這兩個平面是可以接受的。在此，硬度測量要在第二組平面上進行，并在試驗報告中進行相關記錄。
8.3 應小心謹慎，確保試片穩固，而且在硬度測量過程中握拿牢固。
將試片在硬度測量機器上移動的設備應能準確定位平面的中心，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 必須確保第一個平面上的硬度缺口翹起的邊緣不會影響第二個平面的測量。
8.4 測量點的位置要能保證能做出下列兩個決定之一：
a） 畫出代表硬度變化的曲線（見8.4.1）；
b） 測量出一個或更多具體點的硬度（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個點距淬火端的距離（以毫米表示）如下（見圖5）：
1,5 – 3 – 5 – 7 – 9 – 11 – 13 – 15
之后的點之間應有5毫米的間隔。
8.4.1.2 如果鋼的硬性較低，則第一個測量點距淬火端的距離應為1.0毫米；之后第二點距該淬火端的距離應為11毫米，其他各點的相互間隔為1毫米。最后5個點距淬火端的距離應分別為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中規定的最小距離。但根據該國際標準，其獲得的硬度值一般情況下是足夠準確的。
8.4.2 具體點硬度的測量
可以測量距淬火端特定距離的一個或多個點硬度，這些點可以包括/不包括，8.4.1.1和 8.4.1.2中的點。
3 結果的表述
9.1 任一點的硬度
對于任何距離d，8.1中具體說明的兩個平面在該距離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畫在橫坐標上，相應的硬度值畫在縱坐標上。推薦使用如下比例：
— 在橫坐標上，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；
— 在縱坐標上，10毫米代表5HRC或50HV。
注：如果使用計算機輔助設備繪制喬米尼曲線，該計算機程序將自動對應坐標軸的比例尺。
具體一種鋼的硬性特點描述
使用下列方法之一：
a) 繪制硬度曲線；
b) 給出3點的硬度：一點距淬火端1.5毫米（低硬度鋼為1毫米），其他兩點根據具體約定決定；
c) 給出兩點的硬度，這兩點的距離有具體約定決定；
d) 給出距淬火端具體距離的一點的硬度；
e) 給出距離與相對應的硬度值表。
9.4 測量結果的代號表示法
測量結果可以用下列形式表示：字母“J”后跟兩個數字，如：
Jxx-d，
其中
xx 指硬度，以HRC或HV 30表示；
d 指測量點距淬火端的距離，以毫米表示。
示例
J35-15 表示距淬火端15毫米處的一點硬度為35RHC；（見圖6），
JHV 450-10 表示距淬火端10毫米處的一點硬度為450 HV 30。
注：也可能使用代號Jd = xx ，詳情見A.2.4.
4 試驗結果
試驗報告要包括下列信息：
a) 參考本國際標準，即ISO 642；
b) 鋼的級別；
c) 澆鑄號；
d) 化學成分；
e) 取樣方法；
f) 規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) 測試結果。
注：建議注明水溫，以比較試驗結果。
附件A （標準化）
產品硬性規格
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）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）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）硬度深度值曲線；或
3） 上端淬火與下末端淬火（喬米尼試驗）曲線，在此曲線中間繪制鋼的末端淬火（喬米尼試驗）硬度深度值曲線；（見圖A.1）；
b) 給出末端淬火（喬米尼試驗）曲線上的具體點：
—上限，或；
—下限，或
—上限與下限之間的范圍：
i） 通過標明具有某一硬度的某點距淬火端的距離；或
ii） 標明距淬火端特定距離的一點的硬度。
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毫米的兩點間某一點的硬度為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毫米的一點的HRC值在35至45之間。
附件B （標準化）
有關第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構變化產生的熱量以及不同鋼的熱傳導率與標準試片的熱傳導率有差異，試片的溫度波動可以用各種方式表達出來。下列方法僅供參考：
a) 圖 B.1：曲線網，將速度ú/úA 作為時間的函數，其中：
úA 奧氏體化的溫度；
ú 指表面上距淬火端某距離的點的溫度。
圖B.2：在近700攝氏度時進行喬米尼試驗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距淬火端的函數。
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