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科技巨头华为集团GD&T内训圆满结束！&一汽大众全国基地GD&T培训合影
版权课程：2023年几何尺寸和公差（GD＆T）专家班 ~（总第7期）-每年一期
2023年度：CQI-9&CQI-11&CQI-12&CQI-15&CQI-17&CQI-23培训
9.2-9.3，美国＆欧洲几何尺寸和公差（GD＆T）高级培训 （2023年度苏州第38期）
公开课：10.19-10.21,CQI-9热处理系统评审（第四版），确认开课
中国智慧汽车供应链俱乐部&智慧企训学院 联合主办
CQI-9 特殊过程（第四版）：热处理特殊过程审核员精讲班--苏州站26期
首先，了解一下CQI-9的历史。CQI-9由美国汽车工业协会AIAG最早于2006年发布。下面是版本更新历史：
第一版发布于2006年3月
第二版发布于2007年第三季度
第三版现发布于2012年
第四版包含许多重大改进，其改版的主要目的是为了使完成过程审核更加容易。
显著的改进如下：
1. 所有高温测试的要求编号都添加了前缀 “P”， 包括所有表格，插图和图形的编号。如图：
2. 所有格式、要求及称谓都更加统一。例如过程表中所要求的频次、过程表的结构以及日常使用的术语。
3. 更新和增加了术语表。添加、修订或阐明了多个术语，更新了许多参考插图。
仪表的校准插图更新
SAT的插图更新
二、评审人员资质要求
评估人员的资格得到了修改。现在，更多的注意力放在了热处理经验的重要性上。
三、评审表条款1-3变化
2. 审核表必须记录、审查和批准所有过程规范更改。包含文件实施变更日期。
四、高温测量要求的变化
2. 到2023年6月，所有控制，监视和记录仪器都必须是数字化的。
3. 为所有测试如SAT、TUS 明确定义了宽限期。
4. 在第三版中，允许延长校准间隔--使用具有主要标准精度的测试仪器进行的校准和采用多点校准方法和SAT按照“ A”探测方法每季度执行一次；第四版允许延长间隔校准--使用具有现场测试仪器精度的测试仪器进行校准和采用多点校准方法和SAT按照“探测方法”“ A”每月进行一次。
6. 表P3.1.1中，贵金属（B、R、S&RTDs）工作温度由≥760℃改为所有温度。
在表P3.1.5中添加了注释6及7：
注6：在任何情况下，从首次使用之日起，任何损耗型廉金属热电偶不得使用超过一年。在任何情况下，从首次使用之日起，任何非损耗型廉金属热电偶不得使用超过两年。
注7：如果用于探测法A和探测法B，常驻热电偶应在温度低于或等于980℃（1800°F）时6个月后更换，在温度高于980℃（1800°F）时3个月更换。
五、过程表的更新变化
1.增加了过程表I-热冲压过程。
2. 用于产品和过程测试的实验室和测试设备应至少每年根据适用的国家标准（例如ASTM，EN，JS）或批准的等效标准进行校准。如果适用标准中没有规定，则应按照内部程序进行验证。
3. 折光仪的校准要求已删除。
4. 应持续监控气体发生器并进行记录。每个班次都需要复查记录。
5. A3.5增加了连续炉“每日”点检盐浴化学成分或脱碳层的频率要求。
6. B4.5增加了检查“白亮层/化合物区”要求。
7. 完善了C3.4的要求，并增加了参数控制要求，例如喷射介质的流量和压力。
8. C4.1的要求增加了以连续4小时为间隔进行硬度测试的要求。对于其他破坏性测试方法，除非客户要求对每炉进行更频繁的测试（例如每批次）。
9. D3.3监视组件的温度（如有规定）。注意：这不能取代对能量或特征监测器的要求。
10. G3.4有备用方法验证气氛主控方法每日点检频率要求。
11. H1.3真空监测装置应每年进行校准或根据经校准的基准进行验证。用于验证的主设备基准至少要每年按照适用的ASTM，NIST，ISO或等同国家标准进行校准。
12. H1.4用于气氛输送的气体比率控制器应每年进行校准或根据经校准的基准进行验证。或者可以使用成分经过认证的预混合气体来满足这一要求。用于验证的基准至少每年按照适用的ASTM，NIST，ISO或其他等同国家标准进行校准。
13. H1.5预混气体应有每批货物的气体混合比率和气体纯度证明；
14. H1.8容器应达到90微米汞柱或更小的泄露率，并应每周进行验证。
封面和作业审核表进行了更新和完善。从工作审核中删除了几个问题。
1
什么叫淬火？
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的：
1）提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。
2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。
淬火冷却时，除需合理选用淬火介质外，还要有正确的淬火方法，常用的淬火方法，主要有单液淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等。
钢铁工件在淬火后具有以下特点：
① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。
② 存在较大内应力。
③ 力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火
2
什么叫回火？
回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。淬火与回火的主要目的是：
1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。
3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
4）改善某些合金钢的切削性能。
回火的作用在于：
① 提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
② 消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
回火之所以具有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。回火温度越高，这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。
回火要求：用途不同的工件应在不同温度下回火，以满足使用中的要求。
① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大，内应力减小，韧性稍有提高。
② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获得较高的弹性和必要的韧性。
③ 中碳结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。
钢在300℃左右回火时，常使其脆性增大，这种现象称为第一类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火后，如果缓慢冷至室温，也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢中加入钼，或回火时在油或水中冷却，都可以防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆性。
在生产中，常根据对工件性能的要求。按加热温度的不同，把回火分为低温回火，中温回火，和高温回火。淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有好的塑性韧性。
1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧性，有较高的硬度和耐磨性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等。
2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有较高的弹性，有一定的塑性和硬度。用于制作弹簧、锻模等。
3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有良好的综合力学性能。用于制作齿轮、曲轴等。
3
什么是正火?
正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能.
正火有以下目的和用途：
① 对亚共析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织；细化晶粒；并可作为淬火前的预先热处理。
② 对过共析钢，正火可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但改善机械性能，而且有利于以后的球化退火。
③ 对低碳深冲薄钢板，正火可以消除晶界的游离渗碳体，以改善其深冲性能。
④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正火，可得到较多的细片状珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象，改善切削加工性。对中碳钢，在既可用正火又可用退火的场合下，用正火更为经济和方便。
⑤ 对普通中碳结构钢，在力学性能要求不高的场合下，可用正火代替淬火加高温回火，不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。
⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件和锻件的成分偏析。高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次较低温度的正火予以细化。
⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能力。
⑧ 除钢件和钢材以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基体，提高球墨铸铁的强度。
由于正火的特点是空气冷却，因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还可作为合金钢的一种分类方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷得到的组织，将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。
4
什么是退火？
退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。退火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。
退火的目的在于：
① 改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。
② 软化工件以便进行切削加工。
③ 细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。
④ 为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。
常用的退火工艺有：
① 完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。
② 球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。
③ 等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。
④ 再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。
⑤ 石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。
⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
⑦ 去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。
退火工艺
退火工艺
将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。
退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。
退火的目的：
（1）降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工；
（2）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准
备；
（3）消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。
退火和正火主要用于预备热处理，对于受力不大、性能要求不高的零件，退火和正火也可作为最终热处理。
退火方法的分类
常用的退火方法，按加热温度分为：
临界温度（Ac1或Ac3）以上的相变重结晶退火：完全退火、扩散退火、不完全退火、球化退火。
临界温度（Ac1或Ac3）以下的退火：再结晶退火、去应力退火。
七类退火方式
1、完全退火
工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（完全奥氏体化）。
完全退火主要用于亚共析钢（wc=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时，Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出，使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低，给最终热处理留下隐患。
目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。亚共析钢完全退火后的组织为F+P。
实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。
2、等温退火
完全退火需要的时间长，尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温，是A转变为P，再空冷至室温，可大大缩短退火时间，这种退火方法叫等温退火。
工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体转变为珠光体，然后空冷至室温的热处理工艺。
目的：与完全退火相同，转变较易控制。
适用于A较稳定的钢：高碳钢（wc>0.6％）、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10％)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料，因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。
3、不完全退火
工艺：将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。
主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种。
4、球化退火
使钢中碳化物球状化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。
工艺：加热至Ac1以上20~30℃温度，保温时间不宜太长，一般以2~4h为宜，冷却方式通常采用炉冷，或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。
主要用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体，在球状珠光体中，渗碳体呈球状的细小颗粒，弥散分布在铁素体基体上。球状珠光体与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易粗大，冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时，必须在球化退火前采用正火工艺消除，才能保证球化退火正常进行。
目的：降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。球化退火工艺方法很多，主要有：
a)一次球化退火工艺：将钢加热到Ac1以上20~30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体，不允许有渗碳体网存在。
b)等温球化退火工艺：将钢加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温（一般在Ar1以下10~30℃）。等温结束后随炉缓冷到500℃左右即出炉空冷。有周期短，球化组织均匀，质量易控等优点。
c)往复球化退火工艺。
5、扩散退火（均匀化退火）
工艺：将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。
目的：消除铸锭在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。
扩散退火的加热温度很高，通常为Ac3或Accm以上100~200℃，具体温度视偏析程度及钢种而定，
保温时间一般为10~15小时。扩散退火后需完全退火及正火处理，以细化组织。
应用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。
6、去应力退火
工艺：将钢件加热至低于Ac1的某一温度（一般为500~650℃），保温，然后随炉冷却。
去应力退火温度低于A1，因此去应力退火不引起组织变化。
目的：消除残余内应力。
7、再结晶退火
再结晶退火又称中间退火，是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化和残余应力的热处理工艺。
再结晶现象的产生，首先必须有一定量的冷塑性变形，其次必须加热到一定温度以上。发生再结晶现象的最低温度称为最低再结晶温度。一般金属材料的最低再结晶温度为：
T再=0.4T熔
再结晶退火的加热温度应比最低再结晶温度高100~200℃（钢材的最低再结晶温度为450℃左右），适当保温后缓慢冷却。
退火方法的选用
退火方法的选用一般有以下几个原则：
（1）亚共析组织的各种钢一般选用完全退火，为了缩短退火时间，可以选用等温退火；
（2）过共析钢一般选用球化退火，要求不高时，可以选用不完全退火。工具钢、轴承钢常选用球化退火。低碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷镦件有时也用球化退火；
（3）为了消除加工硬化，可以选用再结晶退火；
（4）为了消除各种加工过程中所引起的内应力，可以选用去应力退火；z 有些高级优质合金钢的大型铸钢件，为了改善组织结构和化学成分的不均匀性，常选用扩散退火。