ICS 25. 200
J 36
JB/T 8929-1999
深 层 渗 碳
Deep carburizing
1999-06-24 发布 2000-01-01 实施
国 家 机 械 工 业 局 发 布
前 言
本
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
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:西安理工大学。
本标准主要起草人:杨君刚、刘金利、赵麦群、陈继直。
JB/T 8929- 1999
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1 范围
本标准规定了深层渗碳材料、工艺、设备、质量检验及安全技术等基本要求。
本标准适用于工件深层渗碳处理。
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最新版本的可能性。
GB/T 224—1987 钢的脱碳层深度测定方法
GB/T 3077—1988 合金结构钢 技术条件
GB/T 7232—1987 金属热处理工艺术语
GB/T 9450—1998 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核
GB/T 9452—1998 热处理炉有效加热区测定方法
GB 15735—1995 金属热处理生产过程安全卫生要求
GB/T 16923—1997 钢件的正火与退火
GB/T 16924—1997 钢件的淬火回火
JB/T 3999—1999 钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火
JB/T 6141.1—1992 重载齿轮 渗碳层球化处理后金相检验
JB/T 6141.3—1992 重载齿轮 渗碳金相检验
JB/T 6955—1993 热处理常用淬火介质技术要求
JB/T 9209—1999 化学热处理渗剂 技术条件
YB/T 5148—1993 金属平均晶粒度测定方法
3 定义
本标准采用下列定义。
3. 1 深层渗碳 deep carburizing
为了增加工件表层的含碳量和达到一定的碳浓度梯度,将工件在渗碳介质中加热并保温使碳原子
渗入表层,使其有效硬化层深度达到 3 mm以上。
本标准出现的其他金属热处理工艺术语依照 GB/T 7232 定义。
4 深层渗碳材料
4. 1 钢种选择
国家机械工业局 1999-06-24 批准
中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准
深 层 渗 碳
Deep carburizing
JB/T 8929-1999
2000-01-01 实施
JB/T 8929-1999
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在 JB/T 3999中规定的钢种均可进行深层渗碳处理。深层渗碳钢种可根据零件性能要求选择,有特
殊要求的零件可根据需要选用特殊钢种,但均应采用本质细晶粒钢。
4. 2 材料确认
在深层渗碳处理前,必须对钢种进行确认,并提出材料成分
分析
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报告
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。化学成分、低高倍组织、非
金属夹杂物应符合 GB/T 3077 规定,未列入该标准的可协商确认。必要时可对材料淬透性和力学性能
指标进行确认。
4. 3 材料内在质量检验
材料内在质量检验内容包括:金属平均晶粒度和金属内部缺陷。金属平均晶粒度测量可按 YB/T
5148 规定的方法进行;内部缺陷可采用无损探伤试验方法,或与用户协议采用其他方法。
5 深层渗碳设备
5. 1 深层渗碳加热设备
5. 1. 1 加热设备应满足有效加热区温度均匀性和控温精度要求。炉子有效加热区的温度均匀性可按
GB/T 9452规定方法测定。
5. 1. 2 加热设备应满足气氛均匀性和碳势控制精度的要求。
5. 1. 3 制备气氛的原料必须满足 JB/T 9209规定的技术条件。
5. 1. 4 工件深层渗碳工装应不影响深层渗碳质量。
5. 1. 5 加热设备应具备足够的可靠性,并有经常性的检查和维护
制度
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,保证在渗碳过程中不损坏。
5. 2 球化退火与淬火加热设备
5. 2. 1 有效加热区内温度均匀性在设定温度处≤±10℃。
5. 2. 2 淬火加热炉必须配备可控保护气氛装置。
5. 3 冷却设备
5. 3. 1 淬火冷却设备一般应配备淬火介质的加热和冷却装置,具有导向的搅拌系统和温度调节系统。
5. 3. 2 淬火介质的使用温度范围应符合 GB/T 16924 的规定。
5. 3. 3 淬火介质质量应符合 JB/T 6955 规定。
5. 3. 4 深层渗碳缓冷坑或冷却设备应能通保护气氛或滴注有机液体。特殊要求的可以配备温度控制装
置。
5. 4 回火设备
5. 4. 1 有效加热区的温度均匀性在设定温度处≤±10℃。
5. 5 温度和碳势测量控制系统
5. 5. 1 温度测量和控制系统应满足 5.1.1、5.2.1、5.3.1、5.4.1 的规定。
5. 5. 2 碳势测定和控制系统应满足 5.1.2的规定。
5. 5. 3 必须具备温度和碳势测量的
记录
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装置。
5. 5. 4 在预定温度的指示刻度范围内,温度控制精度≤1%T (低于 400℃ 时为±4℃)。
5. 5. 5 在预定碳势的指示刻度范围内,碳势控制精度±0.05% Cp。
5. 6 设备的维修、保养和检定
应制定定期维修、保养和检定制度,并严格执行,有详细记录。
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6 深层渗碳工艺
6. 1 处理前的准备工作
6. 1. 1 熟悉工件的质量要求,确定防渗部位的防渗措施,了解钢材的牌号(或化学成分)和预先热处
理情况。
6. 1. 2 检查是否有氧化皮及锈斑,是否有碰伤或裂纹,必要时进行无损探伤检验。
6. 1. 3 按 5.1.4 规定设计制造工装。
6. 1. 4 检查深层渗碳设备及测量控制设备是否正常。
6. 1. 5 对工件清理(要求无氧化皮及锈斑),清洗,烘干。
6. 1. 6 检查形成气氛的原料及形成气氛装置是否正常。
6. 2 深层渗碳处理
6. 2. 1 装炉
工件应装在有效加热区内。要装随炉试样和过程试样,其材料牌号和深层渗碳前处理条件应与零件
相同,试样的形状和尺寸能代表工件的深层渗碳面。
注:随炉试样是作为检查深层渗碳淬火回火后质量的标准试样;过程试样是作为检查深层渗碳过程中不同时间渗碳
情况的标准试样。
6. 2. 2 升温
控制升温速度,使零件各部分之间不产生明显的温差,必要时应分段升温。
6. 2. 3 排气
当温度升到 500℃时,应通氮气进行保护,通气量根据炉子容积而定。当温度升到 800℃时,关闭
氮气,通入载气,直到升至深层渗碳温度。
6. 2. 4 深层渗碳
通富化气,调整气氛碳势到设定值。根据工件技术要求确定深层渗碳保温时间。
6. 2. 5 碳势测量
碳势检测可按现场条件使用氧探头碳势测定仪、红外仪或热丝仪,建议采用钢箔测定碳势法标定碳
势,测控精度根据工件要求提出。
注:钢箔测定碳势法:将低碳钢箔(厚度:≤ 0.05 mm、长×宽: 100 mm×100 mm、原始碳含量:≤ 0.1 %C)放
入渗碳气氛中、停留足够时间(建议大于 15 m in,使钢箔均匀渗透),快速冷却后取出擦净,一般用称重法定
出其含碳量,即为炉气碳势。
6. 2. 6 定时取出过程试样,核验深层渗碳情况,并作记录。
6. 2. 7 冷却
对要求降温直接淬火的工件,淬火之前要注意均温。非直接淬火的工件缓冷时应采取防止或减少氧
化脱碳的措施。必要时要用保护气氛或滴注有机液体方法进行保护。缓冷时应采取措施,以减少变形和
防止开裂。
6. 3 淬火与回火
6. 3. 1 淬火加热,冷却及回火设备必须符合 5.2、5.3、5.4中的规定。
6. 3. 2 必要时可在淬火前进行球化处理。球化处理工艺根据工件材料和具体要求参照 GB/T 16923 而
定。
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6. 3. 3 淬火回火加热温度和保温时间根据工件材料和具体要求可参照 GB/T 16924而定。
6. 3. 4 淬火加热时应采取防止氧化脱碳措施,工件淬火后应及时回火。
6. 3. 5 大件深层渗碳时注意工件各部位的温度均匀性、工件的加热和冷却方法。
6. 3. 6 淬火介质应满足 5.3.1、5.3.2的规定。
6. 3. 7 淬火时,采取措施减少工件变形、防止工件开裂。
6. 4 后续工序
6. 4. 1 清除工件上残留的淬火介质及其他残留物等。
6. 4. 2 测量工件变形情况并作记录,必要时进行校直。
6. 4. 3 分析随炉试样深层渗碳淬火回火质量,并作记录。
6. 4. 4 对工件进行防锈处理。
6. 4. 5 整理处理过程中所有记录(温度、碳势、过程检查和最终检查情况及必要的事项)。
7 深层渗碳质量检验
7. 1 材料
深层渗碳工件过程试样和随炉试样检验应符合第 4章的规定。
7. 2 外观质量应符合 6.1.2 的规定。
7. 3 表面硬度
7. 3. 1 深层渗碳表面硬度不均匀性允许偏差应符合表 1规定。
表 1 表面硬度不均匀性允许偏差
硬 度 不 均 匀 性 允 许 偏 差 1)
工件类型
HRC HV1 HS
重要件 2) 3 75 5
一般件 4 102 6
1) 局部深层渗碳硬度测量位置不应在渗碳与未渗碳交界处。
2) 重要件是指对质量有特殊要求的零件,除此属于一般件。
7. 3. 2 深层渗碳表面硬度应在最终热处理后的工件上测量,测量部位按工件技术要求选定。若有特别
协议可在随炉试样表面测量。
7. 4 心部硬度
心部硬度测量位置根据工件情况而定。可在最终热处理后的工件上测量,若有特别协议(或不能解
剖工件)时可在随炉试样心部测量。
7. 5 有效硬化层深度的测量
7. 5. 1 一般应在最终热处理后的工件横截面上进行测量,若有特别协议(或不能解剖工件)时可在随
炉试样横截面上进行测量。
7. 5. 2 有效硬化层深度测量方法应符合 GB/T 9450 的规定。有效硬化层不均匀性允许偏差小于 10%。
7. 6 金相组织检查
7. 6. 1 工件渗碳、球化、淬火回火后应在随炉试样上作金相检查。
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7. 6. 2 工件渗碳、球化、淬火回火后,金相组织检查评级可参照 JB/T 6141.1和 JB/T 6141.3进行。
7. 7 心部力学性能
一般工件可不作心部力学性能检查,有特殊要求时,可用同一材料制成直径与被测部位相同长 200
mm的试样,做防渗处理后,与工件进行同样热处理,制成标准力学性能试样,按常规测定试样抗拉强
度、屈服强度、伸长率、断面收缩率和冲击韧度。
7. 8 变形检查
深层渗碳、球化处理、淬火回火后可用千分尺等测量工件变形情况,测量内容可根据工件技术要求
确定。变形量(可为校直后变形量)应在技术要求范围内。
7. 9 裂纹检查
一般工件用目测检查裂纹是否存在,重要工件选用有效无损探伤法检查裂纹。
7. 10 表面脱碳
按 GB/T 224 规定测定。
8 安全与环保
应符合 GB 15735有关规定。
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机 械 工 业 部 机 械 标 准 化 研 究 所 出 版 发 行
机 械 工 业 部 机 械 标 准 化 研 究 所 印 刷
(北京首体南路 2 号 邮编 100044)
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开本 880× 1230 1/16 印张 1/2 字数 12,000
1999年 9月第一版 1999 年 9 月第一次印刷
印数 1- 500 定价 5.00 元
编号 99- 844