JBT9209-1999.pdf

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1、I CS 25. 20 0 J 36 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J 1 3 / T 9 2 0 9一 1 9 9 9 化学热处理渗剂技术条件 T e c h n i c a l r e q u i r e me n t o f me d i u m f o r t h e r mo - c h e mi c a l t r e a t me n t 1 9 9 9 - 0 6 - 2 4发布2 0 0 0 - 0 1 - 0 1实施 国 家 机 械 工 业 局发 布 ?8/ T 9 2 09- 1 99 9 前言 本标准是对Z B J 3 6 0 1 4 -8 9 化

2、学热处理渗剂 技术条件的 修订。 与原标准相比，在以 下主 要 技术内容上有所改变: 附录A的 几种常 用渗剂中 增加 锌粉、 氧化铝和混合稀土金属三种渗剂; 按有关规定作了编辑性修改。 本标准自 实 施之日 起代替Z B J 3 6 0 1 4 -8 9 0 本标准的附录A是标准的附录。 本标准由全国热处理标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位:武汉材料保护研究所。 本标准负责起草人:哪振声。 本标准于 1 9 8 9年3月 2 1日首次发布。 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB/ T 92 09- 1 99 9 化学热处理渗剂技术条件 代替 Z B J 3

3、6 0 1 4 -8 9 T e c h n i c a l r e qu i r e me n t o f me d i u m f o r t h e r mo - c h e mic a l t r e a t me n t 1 范围 本标准规定了化学热处理渗剂的技术要求、安全要求和试验方法等。 本标准 适用于碳素钢、合金钢、 铸铁及其它金属材料与 粉末冶金制品进行化学热 处理时采用的渗 剂。 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。 G B 2

4、1 0 -1 9 9 2工业碳酸钠 G B 2 5 3 - 1 9 8 9煤油 G B / T 4 7 0 -1 9 9 7锌锭 G B 5 3 6 -1 9 8 8液体无水氨 G B / T 5 3 7 -1 9 9 7工业十水合四 硼酸 二钠 G B / T 6 7 8 -1 9 9 0化学试剂乙 醇 ( 无水乙 醉) G B / T 6 8 3 -1 9 9 3化学试剂甲 醇 G B / T 6 8 4 -1 9 8 6化学试剂甲 苯 G B / T 6 8 6 -1 9 8 9化学试剂 丙酮 G B / T 6 9 0 -1 9 9 2化学试剂 苯 G B / T 1 1 9 6 -1

5、 9 9 3重熔用铝锭 G B / T 1 6 1 4 -1 9 8 9工业碳酸钡 G B / T 2 0 8 5 -1 9 8 9易燃铝粉 G B 2 4 4 0 -1 9 9 1尿素 G B / T 2 9 4 6 -1 9 9 2氯化按 G B 3 0 9 5 -1 9 9 6环境空气质量标准 G B 3 5 5 1 -1 9 8 3石油炼制工业水污染物排放标准 GB / T 3 6 3 4 - 1 9 9 5工业氢气 GB / T 3 8 6 4 -1 9 9 6工业态氮 G B / T 4 1 5 3 -1 9 9 3混合稀土金属 GB / T 4 8 4 2 -1 9 9 5纯氢

6、GB / T 6 8 9 0 -1 9 8 6锌粉 国家机械工业局 1 9 9 9 - 0 6 - 2 4批准2 0 0 0 - 0 1 - 0 1实施 l JB/ T 9 20 9 一 1 9 99 G B / T 9 4 5 。 一1 9 8 8钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 G B / T 1 1 3 5 4 -1 9 8 9 钢 铁 零 件 渗 氮 层 深 度测 定 和 金相 组 织 检验 J B / T 3 9 9 9 -1 9 9 9钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火 J B / T 4 2 1 5 - 1 9 9 6渗硼 J B / T 4 2 1 8 -1 9 9 4硼砂熔盐

7、渗金属 J B / T 9 1 9 8 -1 9 9 9盐浴硫氮 碳共渗 J B / T 9 2 0 3 -1 9 9 9固 体渗 碳剂 气瓶安全监察规程 定义 本标准采用下列定义。 3 . 1 化学热处理 将金属或合金工件置于一定温度的 活性介质中保温， 使一种或几种元素渗人它的表 层， 以改变 其 化学成分、组织和性能的热处理工艺。 3 . 2 化学热处理渗剂 使金属工件表层在特定条件下渗人所要求的 元素的介质。 3 . 3 活性物质 在化学热处理温度下， 使渗剂产生所要求元素的活性原子的物质。 3 . 4 清净剂 使金属工 件表面和渗剂表面清净并活化，以 促进化学热处理过程的物质。 3

8、. 5 松装比容 渗剂单位质量的体积称松装比 容。一般用于表征渗剂的特性，以c m / g 表示。 3 . 6 压溃率 表征介质承受载荷的能力。在一定压载荷作用下，介质压碎部分质量与全部质量之比率称为压溃 率.以百分数表示。 4 渗剂的分类 4 . 1 根据化学热处理时其主 要物理状态分为: 气体渗剂、 液体渗剂和固体渗剂只大类， 其细分类如下。 4 . 1 . 1 气体渗剂 a ) 液态有机化合物裂解气渗剂; b ) 原料气渗剂。 4 . 1 . 2 液体渗剂 a ) 熔盐渗剂; b) 热浸剂。 4 . 1 . 3 固体渗剂 a ) 粉末渗剂; b ) 粒状渗剂; c )膏体渗剂。 JB/

9、T 9 20 9- 1 999 4 . 2 根据渗人元素的 名称分类 渗碳剂、 渗氮剂、 碳氮共渗剂、 氮碳共渗剂、 渗硫剂、 硫氮共渗剂、 硫氮碳共渗剂、 渗硼剂、 渗 铝剂、 渗铬剂、 渗锌剂、 渗硅剂、 渗钒剂、 渗钦剂、 铬铝共渗剂、 硼铝共渗剂、 铬铝硅共渗剂及硼氮 复 合渗剂等。 4 . 3 根据渗人元素的 组元数 量分类 a ) 单元渗剂; b ) 二元共渗剂; c ) 多元共渗剂等。 5 渗剂的技术要求 1 化学性能 在选择和生产渗剂时， 应注意如下一些要求: a ) 成 分稳定、 活性高 有害杂质、 腐蚀性物要少; b ) 对空气污染小， 对操作者毒害小; 。 ) 盐浴易调整

10、， 在工件上附着时易清除; d ) 有机液体裂解气体渗剂，其成分要求稳定， 且容易裂解。 几 种常 用渗 剂的化学成分见附录A( 标准的附录) 的有关规定。 5 . 2 物理性能 5 . 2 . 1 气体渗剂 气体渗剂如丙烷、丁烷、 液氨及氮气等. 一般采用瓶装商品， 瓶内气体应减压及干燥后使用。 压 力 应恒定，气流 速度应能调节， 在强制循环条件下， 混合炉气应无成分偏析。 5 . 2 . 2 液体渗剂 液体渗剂的 熔点应较使用温度低 5 0 - 1 0 0 T, 渗剂不易老化， 便于捞渣， 在使用温度范围内 流动性 好，枯度小，蒸发量少。 5 . 2 . 3 固体渗剂 固体渗剂一般要求持

11、续性好， 使用后应保持松散; 对于膏体渗剂， 要求涂刷方便， 涂 在金属件上 干燥后不开裂，化学热处理后应容易清除。 5 . 2 . 3 . 1 粒度 应按渗剂的 性能、 工艺要求、 工件形状和大小而定。通常固体渗剂粒度为 。 .5 - 6 . 0 m m ;粉末渗铬 剂和粉 末渗 硼剂 等粒度为8 0 - 2 0 0目; 粒 状渗铬剂和粒状渗硼剂等 粒度为1 6 - 8 0目 。 5 . 2 . 3 . 2 松装比 容 应满足工艺的要 求， 通常粒状渗硼剂的松装比 容为。 . 9 - 1 .4 c m / g o 5 . 2 . 3 . 3 压溃率 要求粒状渗剂的压溃率小， 通常粒状渗铬剂的

12、压演率应小于1 0 %. 使用易爆气体的 加热设备必须有防爆装置。 6 . 4熔 盐 等 液 体 渗 剂中 严 禁 采 用 氰 化 物等 剧毒 原 料， 工 作过 程中 有毒 的 反 应 产物， 其 废 盐 必 须 进 行 中 和处理， 清洗介质或淬火介质也需进行消毒， 符合 G B 3 5 5 1 标准规定后方可排放， 氰化物排放量不允 许超过0 . 5 m g / L(0 .5 x 1 0 - 6 ) 0 6 . 5 生产和使用固体渗剂的操作间应设置抽风排气装置减少粉尘。在空气中的飘尘含量应符合 G B 3 0 9 5 规 定，允许碳酸盐、 金属粉尘等烟雾极限浓度不大于0 . 5 m g

13、/ m . 6 . 6 防 止废盐、 废渣、 废油 对环境污染， 应按照国 家卫生监督机构的有关法规对 “ 共废” 进行收集、 中 和或稀释等必要的 处理。 7 试验方法与验收规则 7 . 1 渗剂的 松装比容按J B / T 4 2 1 5 规定测量。 ， . 2 粒状渗剂的 压溃率测定方法 称取渗剂重Q ,= 3 0 g ， 放 人截面 积为 1 2 . 5 c m ， 的容器中( 如图 1 所示) ， 加载到P = 4 9 0 0 N ， 停留5 s 卸载， 取出渗剂， 用规定8 0 目 筛子过筛后， 再称渗剂重，以Q 2 表示， 压溃率h 按式 ( 1 ) 计算: h 一 鱼-Q 2

14、Q i -1 0 0 %，. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1) 图1 压溃试验装置 ， . 3 渗剂的使用效果检验 渗剂的质量评定， 按正确实施工艺处理后。 检查渗件表面质量、 渗层深度、 硬度及组织等性能指 标。 7 . 3 . 1 目视检查 要求渗件表面色泽正常、 均匀光洁、 无裂纹、 无剥落、 无腐蚀斑等缺陷。 a JB/ T 9 2 09- 1 9 99 7 . 3 . 2 表面硬度 按工艺种类或渗层深度和硬度值选择合适的硬度计及试验力 ( 或由 供需双方商定 ) 。

15、 表面硬度值及 允许偏差范围 应符合J B / T 3 9 9 9 , J B / T 4 2 1 5 及J B / T 4 2 1 8 的规定。 7 . 3 . 3 渗层深度 按一般渗层金相检验方法进行断面渗层深度测量，渗层深度应达到工艺规定。 7 . 3 . 4 硬化层深度 按G B / T 9 4 5 0 规定测量。 7 . 3 . 5 金相组织 根据零件要求达到各自的正常组织。 ， . 3 . 6 疏松层 化合物层中的疏松层按 G B / T 1 1 3 5 4 规定测量，一般工件 1 - 3 级合格，精密工件 卜2级合格。 ， . 3 . ， 渗层脆性 按G B / T 1 1 3

16、5 4 规定进行评级， 一般工件 1 - 3 级合格， 精密工 件 I - 2 级合格。 ， . 4 检验渗剂应由生产厂的产品质量检验部门按本标准 ( 或有关标准) 对其化学性能、物理性能及使 用性能进行检验，符合要求方可签发产品合格证出厂。 8 包 装、 运输、 贮存 8 . 1 渗 剂产品应附有质量产品合格证， 包括: 产品名 称、 生 产厂名、 批号、 产品 质量指标或标准号、 检验部门和检验员章、 检验日 期等。 8 . 2 渗剂的包装应保证防 潮、 安全和可靠， 有效期限 1 年。 8 . 3 固 体渗 剂 的 包 装一 般 分 为1 ， 5 ， 1 0 , 2 5 ， 5 0 k

17、g 五 种; 气 体 原 料 应 装 人 按 气 瓶 安 全 监 察 规 程 检 验合 格的钢瓶 ( 罐) 中。 8 . 4 渗剂包装应有牢固的标志，内容包括:生产厂名、产品名称型号、级别、净重、批号、生产及出 厂日期、有效期截止 日期等。 有毒渗剂应有特殊标志。 8 . 5 渗剂运输、贮存时，应避免雨淋、受潮，易燃品、易爆品应采取可靠的防燃、防爆措施。 JB门，9 209- 1 99 9 附录A ( 标准的附录 ) 几种常用渗剂的化学成分与特点 A 1表A l 给出了几种常用渗剂的 化学成 分与特点。 表A l几种常用渗剂的化学成分与特点 介 质 名 称 主要成分标准特点 丙烷 C , H,

18、 丁烷 C , H 丙烷 ( 或丁烷)39 0 %( 体积 ) 烯烃5 %( 体积 ) C ， 以L . 烃52 % 体积) H , S ,0 .2 g / m .无游离水分 易燃易爆物质，气态比重为空气的 1 .5 倍 ，其爆炸下限较低 ( 2 %左右 ) .在贮存、 使用时必须采取安全措施 灯用煤油 1 号 主要含石蜡烃、烷烃及芳香烃的混 合物，芳香烃 1 0 / 2 0 %. 硫-0 .0 4 %, 无水溶性酸或碱 G B 2 5 3 馏程:1 0 %馏出温度不高于 2 0 5 cC。干点 不高于3 0 0 0 (: , 色度 重铬酸钾溶液)1 号 1 号渗碳油 含硫0 . 0 4 %.

19、芳香烃1-7 %，少量 阻聚剂 馏程干点不高于 2 5 5 9 C,渗碳速度比煤 油快，生成的炭黑较少 苯 认“. 纯度)9 0 %，水分-0 . 0 5 %, 硫化物0 .0 3 % OBI T 6 9 0 无色透明，有毒液体.不9 于水，能与 无水乙醇或乙醚互溶。不易形成炭黑_易 燃 甲苯 C , H , C H , 纯度)9 8 . 5 %，水分0 .0 3 %, 硫化物0 . 0 0 1 % GBr F 68 4 甲醇 C H , O H 纯度)9 9 . 5 %.水 0 . 3 m g / m ) 二乙醇胺 ( C , H , O H) , N 含胺最 9 9 */ -l 1 0 %

20、，二乙醇胺含量 7 5 % 尿索 ( N H 2 ) 2 C O I 几业用含氮 4 6 %，水0 . 5 %G B 2 4 4 0 碳酸钠 Na , C O, 纯度9 8 . 5 %,氛化物. 0 %，水不 溶杂质0 .5 % GB 21 0 (二级 ) 碳酸钡 Ba co, L业纯 GB/ T 1 61 4 硼砂 N a 2 B , 0 , I O H 2 0 纯度)9 4 %，脱水后纯度)9 7 %G日/ T 5 3 7 缈iv NH, CI 纯度) 9 9 .3 %。 硫酸盐( S 0 , ) 0 .0 2 %, 水不溶物2 0 1/ 1 , S i 50 .5 %) 或碳 化硼 ( 含量 9 0 %)5 0 1/ 5 8 %,二氧 化二铝等 4 0 %左右. 氟硼酸钾或抓化 钱2 / 5 %等 J B/ f 4 21 5