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ICS25.200J36JB/T9209－1999化学热处理渗剂技术条件Technicalrequirementofmediumforthermo–chemicaltreatment1999-06-24发布2000-01-01实施国家机械工业局发布()前言本标准是对ZBJ36014—89《化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ZBJ36014—89。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：郦振声。本标准于1989年3月21日首次发布。JB/T9209－1999()11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。GB210—1992工业碳酸钠GB253—1989煤油GB/T470—1997锌锭GB536—1988液体无水氨GB/T537—1997工业十水合四硼酸二钠GB/T678—1990化学试剂乙醇（无水乙醇）GB/T683—1993化学试剂甲醇GB/T684—1986化学试剂甲苯GB/T686—1989化学试剂丙酮GB/T690—1992化学试剂苯GB/T1196—1993重熔用铝锭GB/T1614—1989工业碳酸钡GB/T2085—1989易燃铝粉GB2440—1991尿素GB/T2946—1992氯化铵GB3095—1996环境空气质量标准GB3551—1983石油炼制工业水污染物排放标准GB/T3634—1995工业氢气GB/T3864—1996工业态氮GB/T4153—1993混合稀土金属GB/T4842—1995纯氩GB/T6890—1986锌粉国家机械工业局1999-06-24批准中华人民共和国机械行业标准化学热处理渗剂技术条件Technicalrequirementofmediumforthermo–chemicaltreatmentJB/T9209－1999代替ZBJ36014—892000-01-01实施JB/T9209－19992GB/T9450—1988钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核GB/T11354—1989钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验JB/T3999—1999钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火JB/T4215—1996渗硼JB/T4218—1994硼砂熔盐渗金属JB/T9198—1999盐浴硫氮碳共渗JB/T9203—1999固体渗碳剂《气瓶安全监察规程》3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入它的表层，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入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。3.5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cm3/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三大类，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/T9209－199934.2根据渗入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、渗钛剂、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根据渗入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5.1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；c）盐浴易调整，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50~100℃，渗剂不易老化，便于捞渣，在使用温度范围内流动性好，粘度小，蒸发量少。5.2.3固体渗剂固体渗剂一般要求持续性好，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0.5~6.0mm；粉末渗铬剂和粉末渗硼剂等粒度为80~200目；粒状渗铬剂和粒状渗硼剂等粒度为16~80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0.9~1.4cm3/g。5.2.3.3压溃率要求粒状渗剂的压溃率小，通常粒状渗铬剂的压溃率应小于10%。5.3使用性能不同渗剂使用于相应的化学热处理工艺，应达到规定的渗层深度、组织、表面硬度或脆性等级等要求。JB/T9209－199946安全要求6.1在通常的条件下，生产和使用渗剂应采取相应的保护措施，不应对人体有不良影响或造成危害。6.2使用气体渗剂时，加热炉中的废气必须经燃烧、吸收或中和处理，有毒气体的含量符合GB3095的规定方可排放。6.3易燃、易爆气瓶周围严禁烟火，并应配备足够的二氧化碳或四氯化碳灭火器材；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GB3551标准规定后方可排放，氰化物排放量不允许超过0.5mg/L（0.5×10–6）。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GB3095规定，允许碳酸盐、金属粉尘等烟雾极限浓度不大于0.5mg/m3。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“三废”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JB/T4215规定测量。7.2粒状渗剂的压溃率测定方法称取渗剂重Q1=30g，放入截面积为12.5cm2的容器中（如图1所示），加载到P=4900N，停留5s卸载，取出渗剂，用规定80目筛子过筛后，再称渗剂重，以Q2表示，压溃率h按式（1）计算：h=%100121×-QQQ…………………………………（1）图1压溃试验装置7.3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。JB/T9209－199957.3.2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）。表面硬度值及允许偏差范围应符合JB/T3999、JB/T4215及JB/T4218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GB/T9450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。7.3.6疏松层化合物层中的疏松层按GB/T11354规定测量，一般工件1~3级合格，精密工件1~2级合格。7.3.7渗层脆性按GB/T11354规定进行评级，一般工件1~3级合格，精密工件1~2级合格。7.4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1，5，10，25，50kg五种；气体原料应装入按《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/T9209－19996附录AA1表A1给出了几种常用渗剂的化学成分与特点。表A1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C3H8丁烷C4H10丙烷（或丁烷）≥90%（体积）烯烃≤5%（体积）C5以上烃≤2%（体积）H2S≤0.2g/m3，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10%~20%、硫≤0.04%，无水溶性酸或碱GB253馏程：10%馏出温度不高于205℃，干点不高于300℃。色度（重铬酸钾溶液）1号1号渗碳油含硫≤0.04%，芳香烃≤7%，少量阻聚剂馏程干点不高于255℃，渗碳速度比煤油快，生成的炭黑较少苯C6H6纯度≥90%，水分≤0.05%，硫化物≤0.03%GB/T690甲苯C6H5CH3纯度≥98.5%，水分≤0.03%，硫化物≤0.001%GB/T684无色透明，有毒液体，不溶于水，能与无水乙醇或乙醚互溶。不易形成炭黑。易燃甲醇CH3OH纯度≥99.5%，水＜0.3%GB/T683是弱的渗碳气氛，常用作稀释气体乙醇C2H5OH纯度≥90%，水＜0.5%GB/T678无色透明易挥发液体异丙醇（CH3）2CHOH纯度≥98.5%，水＜0.3%丙酮CH3COCH3纯度＞99%，水＜0.5%GB/T686醋酸乙脂CH3COOC2H5纯度≥98%，水≤0.4%这类有机滴注剂分子结构简单，高温下易裂解，形成炭黑少，与一定比例的甲醇同时滴入能实行可控渗碳氨气NH3纯度≥95%，水和油杂质≤5%，干燥后水＜1%GB536无色气体，有强烈的刺激气味，对人眼和呼吸器官有伤害作用（标准的附录）几种常用渗剂的化学成分与特点JB/T9209－19997表A1（续）介质名称主要成分标准特点氮气N2纯度≥99.5%，O2≤0.5%，游离水每瓶内≤100mL（Ⅱ类一级）GB/T3864氩气Ar纯度≥99.99%O2≤20×10–6H2O≤20×10–6GB/T4842无色、无味、无嗅、无毒的惰性气体氢气H2纯度≥99.7%O2≤0.2%（Ⅰ类）GB/T3634易燃、易爆甲酰胺HCONH2纯度≥99%三乙醇胺（C2H4OH）3N含胺量99%~110%，三乙醇胺含量≥75%在热分解时，产生极毒的氢氰酸（在空气中含量不允许≥0.3mg/m3）尿素（NH2）2CO工业用含氮≥46%，水≤0.5%GB2440碳酸钠Na2CO3纯度≥98.5%，氯化物≤1.0%，水不溶杂质≤0.5%GB210（二级）碳酸钡BaCO3工业纯GB/T1614硼砂Na2B4O710H2O纯度≥94%，脱水后纯度≥97%GB/T537氯化铵NH4Cl纯度≥99.3%，硫酸盐（SO4）0.02%，水不溶物＜0.02%GB/T2946铬粉纯度≥95%，C＜0.1%二氧化二铬纯度