ICS 25.100.01 J 41 备案号：44456-2014
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 9986—2013 代替 JB/T 9986-1999
工具热处理金相检验
Micrography tests of heat-treated tool steels
2013-12-31 发布
2014-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T 9986—2013
目 次
前言
TT
范围. 2 规范性引用文件 3技术要求
1
验收规定. 5试验方法. 5.1检查部位 5.2浸蚀剂. 6评定方法. 7评级标准..… 附录A（规范性附录）ASTM晶粒度级别与国外通用的截数法Snyder-Graff 晶粒度对应关系. 附录B（规范性附录）金相检验级别图.
4
电中+·+e·
+营+电+++光
.......................................................
.·..
.....................
:8 JB/T 9986—2013
前言
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T9986-1999《工具热处理金相检验》，与JB/T9986—1999相比主要技术变化如下：
增加了“规范性引用文件”。 增加了粉末高速钢过热程度合格级别图，对粉末高速钢刃具产品过热程度、淬火晶粒度、回火程度等进行了相关说明，并给出了S-G晶粒度与ASTM晶粒度之间换算公式。 增加了对高性能高速钢刃具产品回火程度的相关规定。 增加了对通用高速钢、粉末冶金高速钢过热程度合格级别的相关说明。 增加了对W-Mo系，W系高速钢尺寸大于120mm的刃具产品给出了相关回火程度级别图。 -对小于或等于Φ3mm W-Mo系高速钢直柄钻头淬火晶粒度进行了修订。同时，对W-Mo系高速钢制作齿轮刀具，拉刀淬火晶粒度也进行了相应修订。 高速钢刃具产品回火程度进行失效分析仲裁时，对酒精浓度进行了明确规定。 增加了低合金高速钢部分内容，包括低合金高速钢刃具产品金相规定，制样方法等；同时进行了低合金高速钢晶粒度，回火程度及过热程度的图谱制定，并对过热程度进行了文字说明。
本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国刀具标准化技术委员会（SAC/TC91）归口。 本标准起草单位：上海工具厂有限公司、成都工具研究所有限公司、河冶科技股份有限公司、成都
成量工具集团有限公司、哈尔滨量具刃具集团有限责任公司、汉江工具有限责任公司、江苏天工工具有限公司、江苏晶工工具有限公司。
本标准主要起草人：祝新发、励政伟、张岸、查国兵、沈士昌、孙宗林、郎英翠、徐启明、郭华、 杨国光、曹仁、何建国、贺畲、蒋荣坤。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
-ZB J36 003—1987; JB/T 9986--1999。
II JB/T 9986—2013
工具热处理金相检验
范围
1
本标准规定了工具热处理金相检验的技术要求、验收规定、试验方法、评定方法和评级标准。 本标准适用于高速工具钢、低合金高速钢、合金工具钢、碳素工具钢、不锈钢和高碳铬轴承钢制造
的刃具、量具产品正常热处理后的金相组织检验。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6394—2002　金属平均晶粒度测定方法 JB/T3912高速钢刀具蒸汽处理、氧氮化质量检验
3技术要求
产品经热处理后金相检验技术要求根据钢种，分别按表1、表2、表3、表4、表6和表8的规定。 合金工具钢、碳素工具钢、不锈钢各级马氏体针叶长度按表5、表7的规定。表中未列出的产品，可按产品用途特性，参照本标准。
表1　高速工具钢刃具产品
产 品
淬火晶粒度
回火程度合格级别
过热程度合格级别 ≤1 <23 ≤1 ≤2a ≤1 ≤2 ≤2a ≤2 ≤3 <25 ≤1 ≤1
规格 mm ≤3 3<≤20 ≤30 Φ>30 厚度小于或等于1 厚度大于1
名称直柄钻头中心钻锥柄钻头切口及锯片铣刀铣、铰刀类
W-Mo 系 10～12 9.5~11 10~11.5 9.5~11 9.0～10.5 10~11.5 9.5～11 8.5～~10.5 9～11 10~11.5 9~11
W系 10~11.5 9.0~10.5 9.5~11 9.0~10.5 8.5~10 9.5～11 9～10.5 8~10 9.0~10.5 9.5~11 9.0～10.5
≤2
≤16X16 >16×16
车刀齿轮刀具螺纹刀具拉刀粉末冶金高速工具钢过热程度小于或等于1级；粉末冶金高速工具钢火晶粒度小于或等于10号，晶粒度评级
时，因晶粒细小，可按S-G晶粒度进行评级。M42和M35等高性能高速工具钢回火程度为1级。
a钻头、键槽铣刀和立铣刀过中心的刃口碳化物堆积处过热程度级别可小于或等于3级。 剃齿刀不应过热。
b JB/T 9986--2013
表2低合金高速钢刃具产品（以W4Mo3Cr4VSi为代表）
淬火晶粒度 9.5~10.5 9～~10.5 9~10.5
规格 mm 3 3<≤20 ≤30 $>30
过热合格级别
回火合格级别
≤1 ≤2 ≤2
≤1 ≤2 ≤2
表3合金工具钢刃具产品（以9SiCr为代表）
淬火（回火）马氏体级别
产品名称板牙、丝锥、搓丝板
合格级别 ≤3.5 3.5
铰刀
各级马氏体针叶长度见表5。刀具在切削刃部位不应有脱碳。
表4碳素工具钢刃具、量具产品
淬火（回火）马氏体级别
产品名称
备 注测量面不应有托氏体
合格级别 ≤3.5 ≤3 ≤3 ≤2.5 ≤4.5
卡尺、深度尺
丝锥锉刀手用锯条高频淬火工件
切削刃部分不应有托氏体
各级马氏体针叶长度见表5。刀具在切削刃部位不应有脱碳。
表5合金工具钢、.碳素工具钢各级别马氏体针叶长度
马氏体针叶长度mm
马氏体级别 1级 2 级 3级 4级 5级 6级
(500×) ≤1.5 >1.5~2.5 >2.5～4 >4~6 >6～8 >8~12
表6不锈钢量具产品
产品名称卡尺
淬火马氏体级别
≤3
2 JB/T 9986—2013
表7不锈钢马氏体针叶长度与晶粒度
马氏体针叶长度 mm
马氏体级别
晶粒度 10.5～11 10~10.5 9.0~9.5 8~8.5 7~7.5 6~6.5
(500×) ≤5 >5～7 >7~12 >12～16 >16～20 >20～24
1级 2 级 3级 4 级 5级 6级
表8　高碳铬轴承钢产品
产品名称量块一般量具丝锥
淬火、回火马氏体级别
备注
测量面上不应有托氏体存在测量面上不应有托氏体存在切削刃口部位不应有托氏体存在
≤3 ≤3 ≤3
验收规定
4
4.1 高速工具钢制造的刃具产品过热程度合格级别应符合表1的相应规定。 4.2 高速工具钢制造的刃具产品淬火晶粒度合格级别及回火程度合格级别应符合表1的相应规定。 4.3低合金高速钢制造的刃具产品过热程度合格级别应符合表2的相应规定。 4.4低合金高速钢制造的刃具产品淬火晶粒度合格级别及回火程度合格级别应符合表2的相应规定。 4.5合金工具钢及碳素工具钢制造的刃具、量具产品淬火、回火马氏体合格级别应分别符合表3、表4 的规定。 4.6不锈钢制造的量具产品淬火马氏体合格级别应符合表6的规定。 4.7高碳铬轴承钢制造的量具产品，淬火，回火马氏体合格级别应符合表8的规定。
5　试验方法 5.1检查部位 5.1.1对过热程度级别的检查判定，应以刃具的切削刃口部位为准；对淬火晶粒度及回火程度级别的检查部位，不作具体规定，可根据产品形状选定部位尽可能靠近切削刃口。 5.1.2对火马氏体级别的检查，在刃具的切削刃口部位和量具的测量面上进行。 5.2浸蚀剂
推荐浸蚀剂见表9。 JB/T 9986-2013
表 9推荐浸蚀剂
检查项目高速工具钢淬火晶粒度高速工具钢过热程度合金工具钢淬火马氏体碳素工具钢淬火马氏体高碳铬轴承钢回火马氏体低合金高速钢淬火晶粒度高速工具钢回火程度低合金高速钢回火程度碳素工具钢回火马氏体合金工具钢回火马氏体 1%硝酸酒精溶液与4%苦味酸溶液，以1：1比例混合而成
浸蚀温度 浸蚀时间
浸蚀剂成分
室温
4%硝酸酒精溶液
10%硝酸酒精溶液或10%三氯化铁水溶液
室温 20℃~25℃ ≤3 min 26℃~30℃ ≤2 min >30℃
4%硝酸酒精溶液
（硝酸密度为1.425，化学纯。酒精浓度为94%）
≤1 min
室温室温室温
2%硝酸酒精溶液
5g三氯化铁+25mL盐酸溶液
不锈钢淬火马氏体室温低于20℃时工件和侵蚀剂应用水浴加热。 对高速工具钢产品进行回火程度失效分析仲裁时，推荐酒精使用分析纯，浓度大于或等于99.7%。 对于高速钢和低合金高速钢，生产现场检验需要快速得到检验结果，一般可采用10%三氯化铁溶液。 对于浸蚀剂等危险化学品，按照环保法律法规和其他要求进行回收和处置。
+25mL酒精溶液
6评定方法
6.1对高速工具钢、低合金高速钢刃具检查过热程度及对合金工具钢、碳素工具钢、量具检查淬火马氏体级别时，均应检查3个～10个视场，并以最劣视场判定级别。 6.2在评定火晶粒度时，若试样中发现有晶粒不均匀现象，应观察不少于10个视场并按大多数晶粒度级别来评定。
注：在评定淬火晶粒度时，为便于与GB/T6394一2002比较，在其他显微镜放大倍数下，可按式（1）换算：
M
N (100) =N(M) +6.64lg 100
(1)
式中: M- 显微镜放大倍数；
N(M) -放大M倍时，按本标准第一级别图100倍图片评定的晶粒度； N（100）-放大100倍时的实际晶粒度。
示例 1: 以放大450倍为例，得N（100）=N（450）+4.34 可简化写作N（100）=N（450）+4.5 表示在放大450倍观察晶粒度按第一级图片评为4号，则换算成放大100倍时，观察到实际晶粒度为8.5号。 示例2：以放大500倍为例，得N（100）=N（500）+4.63 可简化写作N（100）=N（500）+4.5 注：经计算，ASTM晶粒度级别指数稍大于 ISO 推荐标准给出的值，但这一差别不超过一个指数单位的1/20。这
可忽略不计，因为晶粒度的计算在最好的情况下也不可能精确到1/20单位。据此，ASTM的值与ISO推荐的标准值可以同等看待。
4 JB/T 9986--2013
6.3ASTM晶粒度级别与国外通用的截数法 Snyder-Graff晶粒度对应关系按附录A。
‘评级标准
7
7.1 金相检验评级标准见表10。
表10金 金相检验评级标准
低合金高速钢
合金工 碳素工具钢
高碳铬轴承钢 (GCr15)
高速工具钢 W-Mo 系
粉末冶金高速钢
不锈钢 (4Cr13)
状态
具钢
W系
W4Mo3Cr4VSi (9SiCr) (T10A)
第一级别 (图 B.1~
第六级别
第十一级别 (图 B.52~ 图B.59)
第一级别 (图 B.1~ 图 B.8)
淬火 图 B.8)
晶粒度 第二级别 (图 B.28~
图B.35)
(图 B.9~ 图 B.16) 第三级别
第七级别 第十级别 第十二级别
过热
程度 (图 B.17~ (图 B.36~
(图 B.47~ (图 B.60~
图 B.21) 第四级别 (图 B.22~ (图 B.41～
图 B.40) 图 B.51) 图 B.64) 第八级别
第十三级别（图B.65～图 B.67)
回火 图 B.24) 程度
图 B.43) 第九级别
第五级别 (图 B.25~ (图 B.44~ 图 B.27)
图 B.46)
第十四级别第十六级别第十八级别 (图 B.68~ (图 B.80~ (图B.92~ 图B.73) 图 B.85) 图 B.97) 第十五级别第十七级别 (图 B.74~ (图 B.86~ 图 B.79) 图 B.91)
淬火马氏体
第十九级别（图.98～图 B.103)
回火马氏体
表中金相检验第一级～第十九级别图按附录 B。 7.2高速工具钢刀具的蒸汽处理，氧氮化质量检验按JB/T3912的规定 7.3中碳钢制造的产品及冷却方法不同，其淬火回火马氏体级别可控制在4.5级。 7.4合金工具钢回火马氏体级别图与碳素工具钢回火马氏体级别图均供检查成品的回火马氏体而用，不是评定回火程度级别图。 7.5对普通高速工具钢过热的评定说明：
a）一级，碳化物变形，轻微角化; b）二级，碳化物角化，粘连，并轻微拖尾； c）三级，碳化物拖尾呈线段状;； d）四级，碳化物拖尾呈半网状； e）五级，碳化物拖尾接近全网状。
7.6对粉末冶金高速工具钢过热的评定说明：