本文对热处理标准BAC5617的框架内容做了简要介绍，重点分析了其保证零件热处理后力学性能的举措。主要是：规范用材，限定尺寸保证完全淬透，指定淬火冷却介质以及最低回火温度。
BAC5617标准是继MIL-H-6875外，美国热处理界的一个重要标准，最早在1960年发布，其后在1998年进行了修订，在金属热处理领域具有广泛的影响。该标准对热处理的诸多环节都进行了详细细致的规定，有很多特色。本文先介绍本标准的框架结构，然后分析其在保证零件热处理后力学性能方面所采取的措施，供国内同行参考。
 
BAC5617 引用和参考了多个标准，大致可以分为金属性能测试方面的标准（ASTM A370，ASTM E8，ASTME10，ASTEM E18，ASTM E92，ASTM E384），过程控制和样品准备方面的标准（BAC5621，BAC5722，BAC5751，BAC5771，MIL-STD-105），以及热处理要求的标准（MIL-H-6875）。
 
该标准覆盖了热处理全过程，分为13章共34页。框架内容主要有：
（1）工艺材料控制：规定和引用了相关热处理用钢的材料规范。
 
（2）设备设施控制：包括温度控制，加热炉，真空炉，淬火槽系统，清洗和工装吊具等方面的规定。
 
（3）生产过程控制：包括操作程序，气氛控制，一般加热炉和真空炉的操作要求，预热，正火，淬火加热，淬火冷却，回火等方面的规定，还对一些特殊钢种如5Cr-1.5Mo以及D6AC的热处理过程做出了详细规定。
 
（4）热处理质量控制和检验：包括脱碳等缺陷控制，机械性能的取样及试验方法等。
该标准的一个突出特点是力学性能导向，确保零件热处理后获得所需要的力学性能，这对可靠性设计和杜绝早期失效具有重要意义。为达这一目的，该标准主要采取了如下措施。
1.对涉及的钢种质量提出了详细要求和规定
标准中涉及钢种23种，都有详细的成分等质量规定。具体钢种明细如下。1065/G10650，1070/G10700，1095/G10950，4037/G40370，4130/G41300，4135/G41350，4137/G41370，4140/G41400，4330M/K23080，4335M/K33517，4340/G43400，4340M/K44220，52100/G52986，6150/G61500，8630/G86300，8735/G8735，8740/G8740，HS-220/K33020，MN-Si-Ni/K32500，9Ni-4Co-20C/K91412，9Ni-4Co-3C/K91283，5Cr-1.3Mo/T20811，D6AC/K24728。
 
2.对不同材料制作零件的尺寸上限做出规定，以确保淬透
部分规定如表1所示。通常淬透性（油淬临界直径）计算可以按照下式（1）～（3）进行。
 
式中Doc ——油淬临界直径；
ES——半马距；
G——晶粒度；
M——合金化当量；
C及各合金元素是钢中百分含量。
 
以4140为例，取6级晶粒度，按照式（1）～（3）的计算结果是油中临界直径为56.75mm。可表1规定4140的尺寸上限是1英寸或25.4mm。差别的原因就在于如该标准所指出的，要求零件淬火后得到90%的马氏体，完全淬透，这与目前国内大多采用半马淬透的设计规范相比要严得多。不仅如此，该标准还规定如采用热油淬火，零件尺寸上限要减为冷油的75%。如4140钢在冷油中淬火，其尺寸上限是1英寸（25.4mm），在热油中淬火降为0.75英寸(19.05mm)。真空淬火时，尺寸上限也采用冷油的75%。如果工件在淬火工序时，尺寸明显大于这里的上限尺寸，则须加工到该尺寸附近再淬火，差距不超过0.125英寸（3.17mm）。
 
3.将冷却介质作为控制材料进行了特别指定
标准如下中指定使用的淬火介质如下。
 
好富顿的冷态淬火油HoughtonQuench K 和Houghton No 2；分级淬火油Mar-temp 2525；聚合物淬火剂 Aqua Quench 251,Aqua Quench 364以及多种淬火盐类均在指定之列。以Houghton Quench K为例，图1是按照ISO9950 测定的冷却曲线。 Ivf 仪的主要发明者和ISO9550的主要起草者，Segeberg指出需要区别淬火油的冷却能力和淬硬能力，前者是移去热量的能力，而后者是能促使钢淬硬的能力。在大量试验的基础上，Segeberg得到淬火油淬硬能力HP的回归计算公式 ：
 
HP=91.5+1.34Tvp+10.88CR－3.85Tcp   
 
式中  Tvp——从膜沸腾到泡沸腾转换温度(℃)；
CR——550℃时的冷速,即V550(℃/s)；
Tcp——从泡沸腾到对流传热的转变温度(℃)。
BAC5617标准还规定，水基冷却介质的使用温度一般不超过100F(37.8C)。对强度低于200ksi,工件的出油温度不高于212F（100C）；对于强度高于200ksi 的，出油温度要低于160F(71C)。
 
4.根据不同强度，规定了最低回火温度
该标准对于不同强度要求的零件的最低回火温度做出了规定。实际回火温度大多在该最低温度以上50F进行回火。最低回火温度的设定，兼顾了组织和综合力学性能的要求，避免了只满足硬度要求，而忽视组织和其他性能要求的倾向。
该标准还制订了很多其他有启发意义的规范，对稳定和提高热处理质量不无益处。例如淬火冷却槽的温度变化要求不超过±5F，对强度高于180KSI的工件需100%检查淬火硬度，对工艺参数留存；取样位置和取样量等也都有详细规定，这些就不再详细介绍，可参阅具体标准。