JBT 4218-1994 硼砂熔盐渗金属.pdf

中华人民共和国机械行业标准
JB/T4218-1994
硼砂熔盐渗金属
1994-10-25发布
1995-10-01实施
中华人民共和国机械工业部发布
中华人民共和国机械行业标准
JB/T4218-1994
硼砂熔盐渗金属
主题内容与适用范围
本标准规定了钢件在硼砂熔盐中渗铬、钒或铌的基体材料、设各、渗剂、渗金属工.艺及后处理
渗层质量检验及安全技术等基本要求。
本标准适用于要求表面耐磨、耐蚀的钢或铸铁成品及待抛光的半成品工件,不适用于待磨削加工
的工件。
2引用标准
GB6492金属和非金属覆盖层横截面厚度显微测量方法
GB9451钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定
GB9790金属覆盖层和其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试
JB3814钢的淬火回火处理
JB4406热处理安?技术的一般规定
3术语
3.1硼砂熔盐渗金属
将钢件置于以硼砂为基,含有铬(钒、铌)等氧化物及还原剂或铁合金的介质中,在一定温度ド加
热并保持适当时间,通过反应产生活性铬(钒、铌)等碳化物形成元素,使金属渗入钢件表面并与基材
中的碳相互扩散化合形成碳化物层的过程。
3.2硼砂熔盐渗金属剂
将脱水硼砂、被渗金属的氧化物和还原剂,按一定的顺序及比例在高温下熔制而成:或在熔融硼
砂中加入粒度为0.08~-0.18mm的渗入金属或合金粉末。为提高渗入速度,可加入适量活化剂
3.3渗金属层深度
由表面垂直测至与基体交界面的整个碳化物层的深度
硼砂熔盐渗金属基体材料
含碳量大于0.3%的碳素钢以及含碳量大于0.2%的合金钢原则上都适用。材质中碳含量较高更
有利于形成碳化物层。铸铁适用于本方法,高合金不适用于本方法。
5渗金属设备
5.1熔融硼砂其有熔解金属氧化物的特性,加热设备采用外热式坩埚电阻炉
5.1.1坩埚采用最高使用温度可达1050℃的耐热钢制作
5.1.2坩埚直径小于或等于250mm时,测温热电偶置于坩埚外壁;若直径大于250mm,应增设
直接插入盐浴的测温热电偶。
机械工业部1994-10-25批准
1995-10-01实施
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5.1.3坩埚有效加热区内的温度偏差应能控制在土15℃范围内
5.1.4炉膛底部设溢盐孔以备坩埚渗漏时排出盐液。
5.1.5坩埚上方应有隔热炉盖。
5.1.6渗金属炉电热体与坩埚外壁距离应保持50~150mm的间距。浴面应低于最上一圈电热体
15~25mm。
5.1.7坩埚深度大于400mm,直径大于250mm时,坩埚底部应有支承或加强筋
5.1.8定期吊出坩埚检查烧损情况。
5.2应配备包括热电偶、补偿导线、温度指示与温度控制的装置。
5.2.1在渗金属过程中,温度控制装置控温精度应达到士5C范围。
5.2.2温度调节系统综合误差要求在温度大于400C时为士ーC(1为预定加热温度)
5.2.3测温电偶、温度指示仪表应定期校准。
6渗金属剂
6.1新配渗剂中铬(钒)的含量应分别≥5%;铌含量≥4%;金属氧化物≤1%。
6.2连续工作过程中应不断补充工件带出的盐。盐浴中铬(観、铌)含量应≥1.5%,金属氧化
物应≤2%。
盐槽中金属氧化物超出6.2条规定时,根据氧化物含量,可加入适量还原剂(与氧亲和力大于铬
钒、铌的金属或化合物)予以调整。底部出现沉渣时应于950℃以上空载保温2~3h,然后降到850℃
以下捞渣。
7渗金属工ど及后处理
7.1渗金属前的准备
7.1.1根据图样的要求,确定工.艺参数。
7.1,2工件的外观,不应有锈迹、碰伤和裂纹等快陷。
7.1.3按工件的形状确定吊具,对裸露于空气中的吊具宜采用Ni-Cr不锈钢制作。
7.1.4调整熔盐成分,使其符合6.1条、6.2条的规定范围
7.2渗金属工.艺
7.2.1渗金属温度为850~950℃,保温时间为3~6h,具体参数视技术要求而
7.2.2盐浴达到顶定温度并搅拌均匀后,将经过烘干、顶热的工件置于坩埚的有效加热区内。
7.2.3盐浴温度达到预定温度时,开始计算保温时间。
7.2.4形状复杂或重要件在渗金属过程中应经常揽动盐浴,使浴温和成分均匀
7.3后处理
7.3.1符合工艺要求的工件,于渗金属保温结束后直接淬火,冷却方式视钢材而定。
7.3.2工件的淬火加热温度高于渗金属温度时(如Cr12型冷作模具钢),阿在保温结東后随炉升温
至淬火温度,均温后直接淬火。综合力学性能要求较高、晶粒长大倾向大的工件,若渗金属温度高于
淬火温度时,应经空冷、清洗后重新加热淬火。
7.3.3不需要淬火的工件,于渗金属保温结束后空冷。
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4用沸水将工件表面线盐清洗干浄。
7.3.5重新加热淬火的渗金属件的淬火加热、回火及冷却设备应符合JB3814的有关规定。大件推
荐选用保护气氛或真空炉加热
8渗层质量检验
8.1表面状况
日视检查剥落、裂纹等缺陷
8.2表面色泽:碳化铬呈银白色,碳化钒呈淡黄色、铁灰色,碳化铌呈金黄色。
8.3表面硬度
按照GB9790中规定,采用显微维氏硬度计测量。硬度测量偏差不应超过表1中的规定。
表
显微硬度0.05HV
2400~3400
1400~-2400
1400
硬度偏筹
300
200
100
8.4基体硬度
渗金属后淬火的基体硬度,采用洛氏硬度计测量。硬度测量偏差不应超过表2中的规定。
表2
硬度偏差HRC
工.件类型
件
同
批
重要件
般件
8.5渗层深度
按照GB6462中的规定,采用金相显微镜(放大400倍以上)在制备好的金相试样上测量。硬
化层深度的偏差不应超过表3中的规定。
深度偏
渗层深度
批
10
土1.5
8.6金相组织
应获得相应钢种的正常组织。
8.7畸变
工件变形量应符合技术要求。