JB-T 4215-1996 渗硼

J36JB/T4215－1996渗硼1996-09-03发布1997-07-01实施中华人民共和国机械工业部发布()前言本标准合并了JB4215—86《硼砂熔盐渗硼》和JB4383—87《固体渗硼及渗硼剂》的有关内容，制订为统一的《渗硼》标准。本标准从1997年7月1日起实施，同时代替JB4215—86和JB4383—87。本标准由全国热处理标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：武汉材料保护研究所。本标准主要起草人：王君如。JB/T4215－1996()11范围本标准规定了渗硼的基体材料、工艺、设备、渗硼剂、渗硼后处理、渗硼层质量检验及安全技术等基本要求。本标准适用于要求耐磨、耐蚀、抗氧化的各种结构钢、工模具钢、不锈钢、铸铁等的制成品或待抛光和研磨的半成品。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准昀新版本的可能性。GB7232—87金属热处理工艺术语GB8121—87热处理工艺材料名词术语GB15735—1995金属热处理生产过程安全卫生要求JB3877—85钢的淬火回火处理JB7709—95渗硼层显微组织、硬度及层深测定方法ZBG51108—89防渗涂料技术要求ZBJ36014—89化学热处理渗剂技术条件3定义本标准采用下列定义。3.1供硼剂在一定温度下，能提供活性硼原子的物质。3.2粘结剂将供硼剂、活化剂、填充剂粘结在一起的物质。3.3单相层工件渗硼后，表面形成单一的Fe2B或(Fe、M)2B组织的渗硼层。3.4双相层工件渗硼后，表面形成FeB和Fe2B或(Fe、M)B和(Fe、M)2B的双相组织的渗硼层(M指金属元素)。4基体材料常用渗硼材料见表1。机械工业部1996-09-03批准中华人民共和国机械行业标准渗硼JB/T4215－19961997-07-01实施JB/T4215－19962表1材料类别牌号普通碳素结构钢GB700—88Q195，Q215，Q235等优质碳素结构钢GB699—8810，20，35，40，45，65Mn等合金结构钢GB3077—8820Mn2，35Mn2，20CrMnTi，20CrMnMo，15Cr，40CrV，30CrMo，20CrV，20CrNiMo，15CrMo等铬轴承钢YB9—68GCr6，GCr9，GCr15等碳素工具钢GB1298—86T7，T8，T10，T12等合金工具钢GB1299—859CrWMn，CrWMn，5CrNiMo，Cr12MoV，3Cr2W8V等不锈钢GB1220—84Cr14Mo，2Cr13，3Cr13，1Cr18Ni9Ti等灰铸铁GB9439—88HT250HT300HT400等球墨铸铁GB1348—88QT400–18AQT500–7AQT700–2A等5渗硼剂5.1固体渗硼剂固体渗硼剂包括粉状、粒状和膏状。粉末状渗硼剂由供硼剂、活化剂、填充剂组成。粒状和膏状渗硼剂需添加粘结剂。5.2液体渗硼剂液体渗硼剂由供硼剂、还原剂、活化剂组成。5.3常用渗硼剂的化学物质见表2。表2种类品名分子式含硼量%溶点℃纯度粒度备注供硼剂非晶质硼碳化硼无水硼砂硼酐硼酸硼铁BB4CNa2B4O7B2O3HBO3B–Fe95～977820372517～1920502450740450工业工业工业100～180目白色粉状结晶或粉状白色粉状活化剂氟化钠氟化钙氟硼酸钾氟硼酸钠氟硅酸钠氟铝酸钠碳酸氢铵碳酸钠NaFCaF2KBF4NaBF4Na2SiF6Na3AlF6NH4HCO3Na2CO31010980分解分解分解1000分解890工业工业工业或化学工业或化学工业或化学工业或化学白色粉状白色粉状白色粉状白色粉状白色粉状白色粉状也为供硼剂还原剂硅，钛，铝，锂，镁，钙，镧等Si，Ti，Al，Li，Mg，Ca，La工业按排列还原能力依次增加JB/T4215－19963表2(完)种类品名分子式含硼量%溶点℃纯度粒度备注填充剂碳化硅氧化铝活性碳木炭SiCAl2O3C≥98%工业80～100目40～100目5.4对固体渗硼剂性能的要求5.4.1物理性能粒状和粉状渗硼剂使用后应保持松散，不粘附工件表面，膏状渗剂应涂刷方便，涂层致密，渗后易清除。粒度、松装比容和压溃率应符合ZBJ36014的规定。5.4.2化学性能渗剂应具有较高的活性和稳定性，无毒害和腐蚀性。5.4.3工艺性能在900℃保温5h，应达到如下指标：单相渗剂的渗层深度Fe2B≥0.08mm。双相渗剂的渗层深度FeB+Fe2B≥0.10mm。渗剂经多次使用后，可更换新渗剂1/3～1/2。5.5对液体渗硼剂性能的要求5.5.1液体渗硼剂的盐浴比重密度，按表3的规定。表3坩埚尺寸mm渗硼层深度偏差φ400×600以下±7%φ400×600以上±10%5.5.2渗硼层深度，920℃保温5h应符合5.4.2的规定。5.5.3渗剂的补充硼砂盐浴不需经常更换新渗剂。盐浴多次使用后，因工件带出而液面下降，可补加渗剂保持液面高度。6渗硼设备6.1液体渗硼加热设备采用外热式坩埚炉。6.1.1坩埚采用昀高使用温度可达1050℃的耐热钢制作。6.1.2坩埚直径小于或等于400mm时，测温热电偶置于坩埚外壁，若直径大于400mm，应增设直接插入盐浴内的测温热电偶，外壁热电偶起防止坩埚过热和控温作用。JB/T4215－199646.1.3渗硼应在有效加热区内进行，温度均匀性控制在±15℃范围内。6.1.4炉膛底部设有支架托稳坩埚，并设溢盐孔以备坩埚漏盐时排出盐液，坩埚上方应有隔热炉盖。6.1.5坩埚外壁与电热体距离应保持50～150mm的间距，液面应低于昀上一圈电热体15～25mm。6.2固体渗硼加热设备可采用箱式电炉，也可采用井式电炉。6.2.1固体渗硼箱一般用低碳钢板、铸铁或耐热钢制作。6.2.2炉温均匀性同6.1.3。7渗硼及渗硼后处理7.1待渗件及其预处理7.1.1对于紧密配合的渗硼件尺寸和公差，应考虑到渗硼后有相当于渗硼层深度的10%～20%的膨胀量。7.1.2清除工件表面的油污或锈斑。7.1.3工件上不允许渗硼的部位应符合ZBG51108的规定。7.2渗硼工艺7.2.1装炉液体渗硼时，当盐浴达到规定温度后，将盐浴搅拌均匀，把已装上挂具的渗硼件吊挂在炉子有效加热区内，工件之间的间隙保持在10～15mm。7.2.2装箱固体渗硼时，工件与工件、工件与箱壁之间保持10～20mm距离，距上、下底部应大于20mm，加盖密封。膏剂渗硼时将膏剂涂(或喷)于工件需要渗硼表面，干燥后装箱入炉。7.2.3装炉温度固体渗硼应采用热装炉，避免700℃以下长时间加热。7.2.4加热温度和保温时间一般为850～1050℃，保温时间为3～6h。7.2.5冷却与开箱随炉冷到500℃以下出炉开箱。7.3渗硼件的后处理7.3.1一般耐磨或耐蚀件，渗硼后不需进行后处理，精密件需进行研磨或抛光处理。7.3.2承受静载的渗硼件可进行正火处理。7.3.3承受冲击载荷时，需进行淬火、回火才能满足设计要求。淬火、回火工艺可见JB3877—85中的7.4和7.5。7.3.4硼砂熔盐渗硼后，应将工件表面残盐清洗干净后再进行淬火、回火。7.3.5重新加热淬火的渗硼件，其淬火、回火及冷却设备应符合JB3877—85中的6.1、6.2和6.3。淬火加热宜在保护气氛炉或真空炉中进行。在盐浴炉加热时必须严格脱氧。7.3.6应尽可能避免渗后加工。若必须加工，精磨可选用绿色碳化硅砂轮，研磨可选用立方碳化硅研磨膏或金刚石研磨膏作研磨料。JB/T4215－199658渗硼件的质量检查8.1渗硼件的外观表面应为灰色或深灰色，且色泽较均匀，渗层无剥落、裂纹。8.2表面硬度采用显微维氏硬度计测量，其硬度范围见表4。表4相成分显微硬度HV0.1Fe2B1290～1680FeB1890～23408.3渗硼层深度测量有代表性的5点硼化物针的峰值，取其平均值作为渗硼层的深度。硼化物层深度的偏差在放大200倍的情况下，不应超过表5的规定。表5μm深度偏差硼化物层总深度单件同批1)100以下±5±10100以上±10±20注：1)同一炉次处理同一批工件(材料相同)，通常抽查一件即可。8.4渗硼层的组织显示渗硼层组织的方法及硼化物的类型应符合JB7709的要求。8.5基体金相组织渗硼件的基体组织应符合渗硼件的技术要求。9安全技术9.1应定期对渗硼操作人员进行工艺教育。9.2测温电偶、温度指示仪表应定期校准。9.3定期吊出坩埚检查烧损情况。9.4值班人员经常查看浴液面是否明显下降，以防止坩埚漏盐。9.5其他安全技术按GB15735的规定执行。JB/T4215－1996中华人民共和国机械行业标准渗硼JB/T4215－1996*机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷（北京首体南路2号邮编100044）*开本880×12301/16印张1/2字数12,0001997年3月第一版1997年3月第一次印刷印数1－500定价5.00元编号97－035机械工业标准服务网：