TSG71-2023《大型游乐设施安全技术规程》-制造（9）

4.4热处理

制造单位应当编制热处理工艺文件并且严格实施；应当建立热处理质量档案，保存工件作业过程记录、检验记录、理化试验报告等原始记录，作为可追溯性资料。

重要的轴（销轴》等零部件需要通过热处理达到设计要求的强度、韧性等指标时，应当进行改善材料性能的热处理，热处理后应当进行无损检测，必要时进行冲击试验。

点评：

1、钢的热处理方法有哪些？

钢的热处理工艺可分为普通热处理（退火、正火、淬火、回火）、表面热处理（表面淬火和化学热处理）及形变热处理等。

2、“热处理”的四把火指的是什么？

热处理四把火指的是退火、正火、淬火和回火，这些工艺通常用于改善金属材料的性能。

退火是将金属加热到一定温度，并保持一定时间，然后缓慢冷却的过程，随炉缓慢冷却下来的一种热处理工艺，一般是在炉内冷却。目的是消除金属在加工过程中产生的内应力和降低金属硬度，以便于后续加工和使用。

正火是将金属加热到一定温度，并保持一定时间，然后在空气中冷却的过程，目的是提高金属的硬度、强度和耐磨性，并减少内应力。

淬火是将金属加热到一定温度，并保持一定时间，然后快速冷却的过程，目的是提高金属的硬度和强度，并增加金属的耐磨性。

回火是零件淬火后进行较低温度的加热与冷却，回火一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

3、游乐行业常用热处理是指什么？

游乐行业用到的热处理，主要是轴，轴常用45钢，45钢常用的热处理方法是调质。

4、什么是“调质”？

调质是：淬火+高温回火。所以调质包含了淬火。

淬火的目的是提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等；

调质的目的是使钢铁零部件获得强度与韧性的良好配合，既有较高的强度，又有优良的韧性、塑性、切削性能等。

5、调质针对什么材质？

调质使钢获得高的韧性和足够的强度，重要零件需要调质。调质处理是对中碳钢（含碳量在0.3-0.6%的中碳钢）特有的处理工艺，调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类。45钢是中碳钢、40Cr是合金钢，都属于调质钢。

6、调质在哪个工序进行？

调质放在粗车之后、半精车之前，以便因粗车产生的内应力得以在调质时消除。

所以，并不是说所有的轴和销轴都要调质处理，不是调质钢，调质没意义。

7、游乐设施常用轴的调质硬度？

45钢硬度：217-255 HB；

40Cr硬度：241-286 HB；

45钢调质后的硬度，不能写作：HB217-255，这在现实中，很多人弄错。

8、布氏硬度和洛氏硬度对照表？

9、游乐设施常用的硬度指标有哪些？

硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量材料软硬的指标。

常用的硬度指标（布洛维）：布氏硬度（HB）、洛氏硬度(HRC)、维氏硬度(HV)。

10、游乐设施轴硬度为什么用HB表示，而不用HRC？

游乐设施轴的常用材料是45钢、40Cr。

45钢、40Cr调质后硬度的下限是217HB，而HRC的下限是20HRC，对应的布氏硬度为228HB。无法用HRC表示完整的轴材料调质硬度范围，所以不能用洛氏硬度HRC表示轴的调质硬度。

齿轮表面的淬火硬度，45钢表面淬火后的上限是50HRC，40Cr表面淬火后的上限是55HRC。而布氏硬度HB的测量上限是450HB，对应的47HRC，也无法完全覆盖表面淬火的硬度范围，所以表面淬火后的硬度用洛氏硬度HRC表示，而不用布氏硬度HB表示。

HB在低硬度范围内测量的准确，HRC在高硬度范围测量的准确。材料调质后硬度偏软，测试硬度的方法就应该选用布氏硬度HB；对于淬火后硬度偏硬，选择洛氏硬度HRC表示。

总之，调质硬度用“HB”，表面淬火硬度用“HRC”。轴往往只需要调质处理，即可满足使用要求，因此轴的硬度技术要求，要用“HB”表示，不宜用“HRC”，这一点在图纸绘制过程中，要特别注意。