(高清版)GB∕T 38749-2020 可控氣氛熱處理技術(shù)要求

ICS25.200可控氣氛熱處理技術(shù)要求國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I Ⅲ 1 13術(shù)語和定義 24可控氣氛類別及應(yīng)用 2 36工藝材料要求 5 5 89安全衛(wèi)生要求 9 附錄A(規(guī)范性附錄)滲碳?xì)夥站鶆蛐詼y試方法 附錄B(規(guī)范性附錄)有效硬化層深度均勻性測試方法 附錄C(規(guī)范性附錄)表面含碳量剝層測試方法 附錄D(規(guī)范性附錄)薄脫碳層、增碳層測定方法 Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由全國熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC75)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：廣東世創(chuàng)金屬科技股份有限公司、北京機電研究所有限公司、江蘇豐東熱技術(shù)有限公司、浙江雙環(huán)傳動機械股份有限公司、江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司、中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司、常州新區(qū)河海熱處理工程有限公司、西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰尽?GB/T38749—2020可控氣氛熱處理技術(shù)要求2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T224鋼的脫碳層深度測定法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T338工業(yè)用甲醇GB/T536液體無水氨GB/T3634.2氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T4341.1金屬材料肖氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T5959.1電熱和電磁處理裝置的安全第1部分：通用要求GB5959.4電熱裝置的安全第4部分：對電阻加熱裝置的特殊要求GB/T6026工業(yè)用丙酮GB/T6052工業(yè)液體二氧化碳GB/T6820工業(yè)用乙醇GB/T7232金屬熱處理工藝術(shù)語GB/T8121熱處理工藝材料術(shù)語GB/T8979純氮、高純氮和超純氮GB/T9450鋼件滲碳淬火硬化層深度的測定和校核GB/T9451鋼件薄表面總硬化層深度或有效硬化層深度的測定GB/T9452熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB/T10067.1電熱和電磁處理裝置基本技術(shù)條件第1部分：通用部分GB/T10067.4電熱裝置基本技術(shù)條件第4部分：間接電阻爐GB/T10201熱處理合理用電導(dǎo)則GB/T11354鋼鐵零件滲氮層深度測定和金相組織檢驗GB/T13324熱處理設(shè)備術(shù)語GB/T15318熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測GB15735金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求GB16297大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T17394.1金屬材料里氏硬度試驗第1部分：試驗方法2GB/T38749—2020GB17820天然氣GB/T18177鋼件的氣體滲氮GB/T18449.1金屬材料努氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/Z18718熱處理節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則GB/T20115.1燃料加熱裝置基本技術(shù)條件第1部分：通用部分GB/T20116.1燃料加熱裝置的試驗方法第1部分：通用部分GB/T20123鋼鐵總碳硫含量的測定高頻感應(yīng)爐燃燒后紅外吸收法(常規(guī)方法)GB/T22560鋼鐵件的氣體氮碳共滲GB/T25744鋼件滲碳淬火回火金相檢驗GB/T27946熱處理工作場所空氣中有害物質(zhì)的限值GB/T30822熱處理環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求GB/T32541熱處理質(zhì)量控制體系GB/T34889鋼件的滲碳與碳氮共滲淬火回火GB/T38751熱處理件硬度檢驗通則JB/T2841控制氣體發(fā)生裝置基本技術(shù)條件JB/T7710薄層碳氮共滲或薄層滲碳鋼件顯微組織檢測JB/T9208可控氣氛分類及代號JB/T9209化學(xué)熱處理滲劑技術(shù)條件JB/T10312鋼箔測定碳勢法和定義適用于本文件。3.2熱處理爐內(nèi)實際氣氛碳勢相對于工藝規(guī)定碳勢的精確程度。為各測試點的碳勢相對于設(shè)定碳勢的最大偏差。4可控氣氛類別及應(yīng)用熱處理用可控氣氛按JB/T9208進(jìn)行分類，其基本組分及用途見表1。3GB/T38749—2020表1可控氣氛基本組分及用途氣氛名稱代號基本組分用途氣氛普通放熱式氣氛CO-CO?-H?-N?銅的光亮退火；低碳鋼的光亮退火、正火、回火凈化放熱式氣氛CO-H?-N?銅和低碳鋼的光亮退火；中碳和高碳鋼的潔凈退火、淬火、回火H?H?-N?不銹鋼、高鉻鋼的光亮淬火吸熱式氣氛CO-H?-N?滲碳、碳氮共滲、光亮淬火、高速鋼的淬火放熱-吸熱式氣氛CO-H?-N?滲碳、碳氮共滲、光亮淬火有機液體裂解氣氛CO-H?滲碳、碳氮共滲、一般保護(hù)加熱氮基氣氛H?-N?系列氮基氣氛H?-N?低碳鋼的光亮退火、淬火、回火N?-CH系列氮基氣氛N?-CO-H中碳鋼的光亮退火、淬火N?-CH-O系列氮基氣氛CO-H?-N?滲碳?xì)夥諠B碳、碳氮共滲、一般保護(hù)加熱氮氣N?載氣、回火保護(hù)氣氛氨分解氣氛H?-N?不銹鋼、硅鋼的光亮退火氨十氨分解氣H?-N?-NH?滲氮、氮碳共滲氫氣H?不銹鋼、低碳鋼、電工鋼、有色合金的退火氬氣不銹鋼、高溫合金、鈦合金、精密合金的熱處理5設(shè)備要求5.2.1可控氣氛熱處理加熱設(shè)備可以是周期式爐或連續(xù)式爐，加熱方式可以是電加熱或燃料加熱，爐內(nèi)加熱空間可以是帶爐罐或不帶爐罐。5.2.3可控氣氛熱處理加熱設(shè)備應(yīng)具有良好的氣氛循環(huán)，一般采用風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)裝置組成的氣氛循環(huán)系5.2.4可控氣氛熱處理加熱設(shè)備的控溫系統(tǒng)和溫度均勻性應(yīng)符合GB/T32541和GB/T9452要求。5.2.5可控氣氛滲碳爐的氣氛均勻性一般小于或等于±0.10%C,檢測方法按附錄A規(guī)定執(zhí)行。4GB/T38749—20205.2.6可控氣氛滲碳爐的氣氛均勻性也可用有效硬化層深度均勻性來驗證，有效硬化層深度均勻性應(yīng)符合表2規(guī)定。滲氮爐有效硬化層深度均勻性應(yīng)符合表3規(guī)定，檢測方法按附錄B的規(guī)定執(zhí)行。表2可控氣氛滲碳爐有效硬化層深度均勻性要求>0.50～1.5>1.5～2.5>2.5士0.10表3可控氣氛滲氮爐有效硬化層深度均勻性要求滲氮層深度/mm≤0.10>0.10～0.20>0.20～0.45有效硬化層深度偏差/mm士0.010士0.025士0.0355.3氣氛檢測及控制5.3.1氣氛檢測常用如下氣氛傳感器：a)碳勢檢測可采用氧探頭、紅外儀(CO、CO?或CH?)或者氧探頭十紅外儀等；b)氮勢檢測可采用氫探頭、氫分析儀和紅外氨氣分析儀等；c)微量水分檢測可采用露點儀。5.3.2可控氣氛滲碳、淬火爐氣氛控制系統(tǒng)由碳勢傳感器、碳勢控制儀、質(zhì)量流量計或流量計+控制閥等組成。碳勢控制精度應(yīng)小于或等于±0.05%C。5.3.3可控氣氛滲氮應(yīng)采用氮勢傳感器、氮勢控制儀和質(zhì)量流量計等組成的氮勢閉環(huán)控制系統(tǒng)，對氨十氨分解氣為氣源的滲氮工藝實施精確控制。進(jìn)氣管路應(yīng)設(shè)置干燥裝置，去除氣氛中水分，水分含量≤0.01%。氮勢控制精度應(yīng)小于或等于±0.1K。。5.3.4碳勢的驗證檢查應(yīng)使用以下一種或多種方法確定：試樣鋼箔測定碳勢法、表面含碳量的剝層測試法，鋼箔測定碳勢法按JB/T10312規(guī)定執(zhí)行，表面含碳量剝層測試法按附錄C執(zhí)行。氮勢的驗證檢查使用氨分解率測定儀或紅外氣體分析法。5.3.6可控氣氛熱處理設(shè)備應(yīng)設(shè)置定碳裝置、試樣裝置、取氣口，方便裝取試樣和取氣分析，并不應(yīng)影響設(shè)備密封和正常運行。5.3.7加熱元件直接接觸氣氛時不應(yīng)與氣氛發(fā)生不良反應(yīng)。5.3.8爐襯直接接觸氣氛時不應(yīng)與氣氛發(fā)生不良反應(yīng)，爐襯應(yīng)耐氣流沖刷。5.3.9帶有金屬爐罐的爐子，罐體和有關(guān)的其他金屬附件應(yīng)采用適用的合金材料(如含鎳較高的合金等)制造。5.3.10可控氣氛熱處理加熱設(shè)備應(yīng)配備電(或燃料)、富化氣、載氣及水消耗量等計量記錄裝置。5.4冷卻設(shè)備緩冷槽具有相應(yīng)保護(hù)氣氛，通過風(fēng)扇或控制保護(hù)氣體使冷卻速度可調(diào)。5.4.2.1淬火槽應(yīng)具有循環(huán)攪拌裝置，滿足冷卻速度和均勻性的要求。5GB/T38749—20205.4.2.2淬火槽的容積與額定裝載量重量比不小于8,淬火時的淬火油溫升小于30℃,水基類淬火介質(zhì)溫升小于20℃,在一個淬火循環(huán)周期內(nèi)淬火介質(zhì)溫度應(yīng)能恢復(fù)到設(shè)定值。應(yīng)保持相應(yīng)的氣氛保護(hù)。5.4.2.4淬火槽具有加熱和冷卻控制裝置，應(yīng)配有分辨力不低于±3℃的溫度顯示儀表。5.5氣氛制備設(shè)備5.5.1可控氣氛制備方式有兩種：爐外制備和爐內(nèi)直接生成。5.5.2可控氣氛的爐外制備設(shè)備應(yīng)符合JB/T2841要求。5.5.3氣氛制備設(shè)備應(yīng)保證制備氣體成分和壓力穩(wěn)定。5.5.4氣氛制備設(shè)備制備氣體成分應(yīng)采用露點儀或者CO?、CO、CH?紅外儀或紅外氨氣分析儀等儀器檢測和控制。6工藝材料要求可控氣氛熱處理中常用的工藝材料要求見表4。表4常用的工藝材料要求工藝材料名稱應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求丙烷工業(yè)丙烷95號丙酮一等品甲醇一等品乙醇99.5%氮氣純氮級氫氣純氫級氬氣GB/T4842純氬級氨氣一等品二氧化碳99.9%天然氣一類7熱處理工藝7.1可控氣氛保護(hù)熱處理7.1.1可控氣氛保護(hù)熱處理的氣氛選擇7.1.1.3高溫合金、鈦合金熱處理常用保護(hù)氣氛為氬氣。7.1.1.4可控氣氛保護(hù)熱處理氣氛選擇見表5。保護(hù)熱處理可控氣氛典型成分和用途見表6。6GB/T38749—2020表5熱處理保護(hù)氣氛的選擇熱處理類別吸熱式氣氛放熱式氣氛b氨分解氣氛有機液體裂解氣H?碳鋼與合金鋼熱處理”可可否可是可可否馬氏體不銹鋼熱處理”可是否可是可可奧氏體不銹鋼熱處理否是可否是可是沉淀硬化不銹鋼熱處理否否否否是否可高溫合金熱處理否可否否可h是可鈦合金熱處理否否否是否注：表中“是”表示推薦使用，“可”表示可以使用，“否”表示不能使用?！爸妇庸ぜ虬刖庸ぜ?，加熱溫度≥700℃的熱處理。指可控氣氛。加熱區(qū)出口處氣氛的露點≤-40℃。保護(hù)氣氛與涂料或鍍銅也可同時使用。Cr17Ni2類型鋼熱處理不適用。f僅適用于1000℃以上的熱處理?！鞍l(fā)生器出口處的殘余氨≤15×10-?。h指空分法制取的氮，并且H?+CO≤4%。含硼的合金以及含鋁、鈦較高的合金不宜采用。指凈化型放熱式氣氛，制件有少量加工余量。表6主要保護(hù)氣氛的典型成分和用途氣體名稱成分/%(體積分?jǐn)?shù))用途CO?N?吸熱式氣氛余量鋼的光亮淬火放熱式氣氛普通余量銅的光亮退火，低碳鋼的光亮退火、正火、回火凈化0～0.5余量正火氨裂解氣氛不銹鋼的熱處理，銅的光亮退火有機液體裂解氣氛60～65余量光亮淬火氮基氣氛N?-H?低碳鋼的光亮退火、淬火N?-CH?中碳和高碳鋼的光亮退火、與淬火N?-C,HN?-CO-H?結(jié)構(gòu)鋼與工具鋼的淬火、回火、退火等N?-CH?OH一般保護(hù)加熱7GB/T38749—2020鋼件可控氣氛保護(hù)淬火加熱和滲碳后工件保護(hù)淬火加熱時，爐氣碳勢應(yīng)與工件表面碳含量相當(dāng)。7.1.3.2通常每一爐應(yīng)帶有隨爐試樣，試樣與工件的材料應(yīng)是同爐批，同步預(yù)備熱處理，具有相同表面狀態(tài)和粗糙度。檢查脫碳和增碳層時隨爐試樣和測試方法見附錄D。7.1.3.3選擇工裝夾具，將工件平穩(wěn)、牢靠裝在工裝夾具，保證裝出爐和淬火時穩(wěn)固可靠。長桿形工件7.1.3.4采用碳?xì)漕惪扇夹越橘|(zhì)的可控氣氛保護(hù)熱處理在低于750℃升溫加熱時，應(yīng)采取措施保證安全，加熱到750℃后才可通入可燃性介質(zhì)。在整個工藝過程中應(yīng)保證廢氣排氣口處保持火焰燃燒。7.1.3.5裝爐時將待熱處理工件裝在有效加熱區(qū)內(nèi)，相互之間保持適當(dāng)間隙，保證氣氛暢通和良好循環(huán)。7.1.3.6裝爐后應(yīng)采取措施，盡快排氣，恢復(fù)爐氣氣氛，盡量使?fàn)t溫和爐氣氣氛同步恢復(fù)。碳勢實際保持時間應(yīng)不少于保溫時間的2/3。7.1.3.7鋼件的保護(hù)氣氛熱處理一般應(yīng)保證脫碳層≤0.075mm。7.1.3.8保溫結(jié)束后淬火冷卻操作應(yīng)保持平穩(wěn)，不得碰撞工件，淬火轉(zhuǎn)移時間滿足技術(shù)文件要求。7.1.3.11超高強度鋼或滲碳件采用含氫的保護(hù)氣氛淬火后應(yīng)及時回火，注意防止氫脆，必要時應(yīng)進(jìn)行除氫處理。7.2可控氣氛滲碳和碳氮共滲可控氣氛滲碳可選擇吸熱式氣氛、氮基氣氛、有機液體裂解氣氛。碳氮共滲還需添加氨氣或含氨滲碳或碳氮共滲滲劑應(yīng)符合表4和JB/T9209要求。為使工件的表層達(dá)到規(guī)定的碳含量，在選擇好滲劑種類后，對組成及使用量進(jìn)行調(diào)整。7.2.3.1對于不需滲碳部位防護(hù)，可采用涂敷防滲劑或采取其他防滲措施進(jìn)行防護(hù)。開裂等缺陷。7.2.3.3裝爐時將待熱處理工件裝在有效加熱區(qū)內(nèi)，相互之間保持適當(dāng)間隙，保證氣氛暢通和良好循環(huán)。7.2.3.4升溫過程在低于750℃升溫加熱時，采取措施保證安全，加熱到750℃后通入可燃性富化氣體。在整個工藝過程中應(yīng)保證廢氣排氣口處保持火焰燃燒。7.2.3.5滲碳后緩冷時，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，使工件表面各部分溫度均勻，同時應(yīng)采取措施避免工8GB/T38749—20207.2.3.6現(xiàn)場碳勢驗證按鋼箔測定碳勢法或表面含碳量的剝層測試法的規(guī)定進(jìn)行，并應(yīng)符合用于滲碳和碳氮共滲工藝過程質(zhì)量檢驗。周期爐生產(chǎn)過程中還要定時檢查過程試樣；連續(xù)爐生產(chǎn)時還要檢查核驗試樣?？煽貧夥諠B氮可選擇氨+氨分解氣氛、氨十氮氣氛、氫十氮氣氛。氮碳共滲還需添加二氧化碳、醇工藝參數(shù)。7.3.3.2可控氣氛滲氮溫度應(yīng)低于調(diào)質(zhì)預(yù)備熱處理的回火或不銹鋼時效處理溫度30℃。工件待滲氮7.3.3.4裝爐時將待熱處理工件裝在有效加熱區(qū)內(nèi)，相互之間保持適當(dāng)間隙，保證氣氛暢通和良好循環(huán)。工藝參數(shù)和過程控制。隨爐試樣用于滲氮和氮碳共滲工藝過程質(zhì)量檢驗。7.3.3.6冷卻時應(yīng)防止工件之間的碰磕，減少畸變；滲氮后工件應(yīng)冷卻至150℃以下后出爐。冷卻后工8質(zhì)量檢驗可采用表面無損檢測。8.2表面硬度8.2.1硬度檢驗按照GB/T38751及GB/T230.1、GB/T4340.1和GB/T4341.1規(guī)定進(jìn)行。8.2.2工件滲碳或碳氮共滲后表面硬度及硬度偏差應(yīng)達(dá)到GB/T34889或圖紙技術(shù)要求。8.2.3工件滲氮或氮碳共滲后表面硬度及硬度偏差應(yīng)達(dá)到GB/T18177、GB/T22560或圖紙技術(shù)要求。9GB/T38749—20208.3.1硬度檢驗按照GB/T38751及GB/T230.1、GB/T4340.1、GB/T4341.1和GB/T17394.1規(guī)定進(jìn)行。8.4.1表面脫碳層和增碳層深度檢測按GB/T224或附錄D規(guī)定進(jìn)行。8.4.2表面脫碳層和增碳層應(yīng)符合圖紙要求。8.5.1硬化層深度檢驗按GB/T9450、GB/T9451和GB/T11354規(guī)定進(jìn)行。8.5.2工件滲碳或碳氮共滲后硬化層深度及偏差應(yīng)達(dá)到GB/T34889和圖紙技術(shù)要求。8.5.3工件滲氮或氮碳共滲后硬化層深度及偏差應(yīng)符合GB/T18177、GB/T22560及圖紙技術(shù)要求。8.6.1滲碳組織檢驗按GB/T25744、JB/T7710規(guī)定進(jìn)行，工件滲碳后顯微組織應(yīng)達(dá)到GB/T25744要求。8.6.2工件滲氮后顯微組織檢驗按GB/T11354規(guī)定進(jìn)行，工件滲氮后顯微組織應(yīng)達(dá)到GB/T11354和圖紙技術(shù)要求。8.6.3工件氮碳共滲后顯微組織應(yīng)達(dá)到GB/T22560和圖紙技術(shù)要求。9安全衛(wèi)生要求9.1可控氣氛熱處理生產(chǎn)中安全衛(wèi)生和勞動保護(hù)應(yīng)符合GB15735和GB/T27946有關(guān)規(guī)定。9.2可控氣氛熱處理爐應(yīng)具備超溫自動切斷加熱電源、低溫自動停止通入可燃性介質(zhì)并報警的功能。9.4可控氣氛熱處理加熱爐在通入可燃性介質(zhì)前應(yīng)用中性氣體充分置換掉爐內(nèi)空氣，或在高溫條件下以燃燒法燃盡爐內(nèi)的空氣。9.6設(shè)備使用中不應(yīng)人為打開或檢修設(shè)備安全保護(hù)裝置。若需檢修，應(yīng)停止向爐內(nèi)通入可燃性介質(zhì)，并確認(rèn)爐內(nèi)可燃?xì)夥找呀?jīng)燃盡或已充分置換完成后方可操作。9.7在下列情況下，應(yīng)向爐內(nèi)通入中性氣體或惰性氣體(即置換氣體):a)在爐溫低于750℃向爐內(nèi)送入可燃性介質(zhì)前；b)爐子啟動時或停爐前；c)氣源或動力源失效時；9.9滲氮爐應(yīng)先切斷原料氣源并用中性氣體充分置換爐內(nèi)可燃性氣體，在無明火條件下方可打開爐門9.10使用無前室爐滲碳，在開啟爐門時應(yīng)停止供給滲劑。使用有前室爐時，在工藝過程中嚴(yán)禁同時打開前室和加熱室爐門；停爐時應(yīng)先在高溫階段停氣，先打開前爐門然后再打開后爐門，使?fàn)t內(nèi)可燃?xì)怏w燒盡。在以上兩種情況下開啟爐門的瞬間，操作人員均不得站在爐門前。9.11企業(yè)應(yīng)制定所使用的可控氣氛熱處理爐的安全操作規(guī)程，開爐、停爐、維修等操作嚴(yán)格按照各類爐型的安全操作規(guī)程執(zhí)行。操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守各項安全操作規(guī)程，持證上崗。9.12可控氣氛熱處理工作場所空氣中有害物值應(yīng)符合GB/T27946的有關(guān)規(guī)定，并做好現(xiàn)場的監(jiān)測10環(huán)保及節(jié)能要求10.1可控氣氛熱處理的環(huán)境應(yīng)符合GB/T30822規(guī)定。10.2可控氣氛熱處理過程應(yīng)減少氣體消耗和煙氣排放，煙氣排放應(yīng)經(jīng)收集處理后排放，排出氣體應(yīng)達(dá)到GB/T30822和GB/T16297要求。滲氮廢氣應(yīng)采用再次裂解后排放。10.3可控氣氛熱處理冷卻在滿足工藝要求條件下應(yīng)盡量采用空氣換熱方式帶走熱量，減少冷卻水消耗量。10.4可控氣氛熱處理能能耗應(yīng)符合GB/T15318、GB/T10201和GB/Z18718有關(guān)規(guī)定。GB/T38749—2020(規(guī)范性附錄)A.1試樣A.1.2試樣數(shù)量與熱處理爐爐溫均勻性檢測時測量熱電偶的數(shù)量相同。試樣數(shù)量不應(yīng)少于9個。A.2試樣或試件放置A.2.1熱處理爐爐溫均勻性檢測合格后方可進(jìn)行滲碳?xì)夥站鶆蛐跃鶆蛐詸z測。A.2.2試樣擺放位置與檢測熱處理爐爐溫均勻性時試樣的擺放位置相同。試樣數(shù)量超過9個時，可以A.3.2按生產(chǎn)中最常用的滲碳工藝或碳氮共滲工藝對試樣進(jìn)行熱處理。A.4表面含碳量測試A.5數(shù)據(jù)處理將檢驗結(jié)果中各個試樣的表面含碳量與設(shè)定碳勢比較，找出最大差值，與要求滲碳?xì)夥站鶆蛐詫π绿碇玫臒崽幚頎t首次應(yīng)用于生產(chǎn)、經(jīng)過大修或技術(shù)改造的熱處理爐正常情況下，每6個月檢測GB/T38749—2020(規(guī)范性附錄)有效硬化層深度均勻性測試方法B.1試樣B.1.1選用常用滲碳或滲氮材料制成檢驗試樣，規(guī)格一般為直徑15mm～20mm、厚度為8mm~10mm的圓柱樣，試樣中間打孔以便于吊掛；也可以使用實際生產(chǎn)的工件做試件。B.1.2試樣或試件數(shù)量與熱處理爐爐溫均勻性檢測時測量熱電偶的數(shù)量相同。試樣或試件數(shù)量超過9個時，可以適當(dāng)減少，但不可少于9個。B.1.3試樣或試件的材料應(yīng)是同爐批，同步預(yù)備熱處理，具有相同表面狀態(tài)和粗糙度。B.2試樣或試件布置B.2.1熱處理爐爐溫均勻性檢測合格后方可進(jìn)行有效硬化層深度均勻性檢測。B.2.2試樣或試件擺放位置與檢測熱處理爐爐溫均勻性時試樣的擺放位置相同。試樣或試件數(shù)量超過9個時，可以適當(dāng)減少試樣或試件數(shù)量，檢驗試樣或試件布置在爐子的工作區(qū)內(nèi)有代表性的位置。B.3熱處理B.3.1有效硬化層深度均勻性檢測一般在空載情況下測試，也可在裝載(滿載或半載等)情況下測試。B.3.2按生產(chǎn)中最常用的滲碳工藝或滲氮工藝對試樣或試件進(jìn)行滲碳熱處理或滲氮熱處理。B.4有效硬化層深度檢測按GB/T9450、GB/T9451或GB/T11354規(guī)定對所有試樣或試件的有效硬化層深度進(jìn)行檢測。B.5數(shù)據(jù)處理將最大有效硬化層深度與最小有效硬化層深度的差值，與要求的均勻性進(jìn)行對比，符合規(guī)定為合B.6檢測周期新添置的熱處理爐首次應(yīng)用于生產(chǎn)、經(jīng)過大修或技術(shù)改造的熱處理爐在正常情況下，每6個月檢測一次。GB/T38749—2020(規(guī)范性附錄)表面含碳量剝層測試方法C.1試樣C.1.1試樣的材料、表面狀態(tài)和粗糙度應(yīng)與工件相同，并與工件同步熱處理。推薦剝層試樣如圖C.1所示。試樣長度與直徑不限于標(biāo)注的尺寸，以保證每層所剝下的削末滿足化學(xué)分析所需的重量為準(zhǔn)。單位為毫米T120~150圖C.1滲碳剝層試樣圖C.1.2采用兩端帶有頂針孔的直徑試棒，試樣的細(xì)端是為了方便熱處理時懸掛和車削時夾持，試樣跳動量應(yīng)不大于0.02mm。C.2試末制取C.2.1從剝層試樣圓柱表面切取試末，加工過程中應(yīng)控制車刀的進(jìn)刀量和車削的轉(zhuǎn)速，避免產(chǎn)生過燒和過熱氧化，從顏色上分辨不應(yīng)產(chǎn)生黃、藍(lán)、黑等非基體金屬顏色。C.2.2車削時每道剝層的厚度一般應(yīng)不大于0.05mm,每層試末應(yīng)分別收集包裝并做好標(biāo)記。當(dāng)要求以0.1mm厚度為檢驗分析剝層試末的含碳量時，對于每0.05mm剝層的試末可以將相鄰的兩層試末合并混合均勻包裝并做好標(biāo)記。C.3成分分析采用GB/T20123的方法，對試末進(jìn)行碳含量分析，以確定氣氛的碳勢值。必要時可檢測2～3次，取平均值作為所測氣氛的碳勢。GB/T38749—2020(規(guī)范性附錄)D.1顯微(努氏或維氏)硬度法D.1.1硬度界限值薄脫碳層、增碳層深度為從制件表面垂直向內(nèi)測量到比基體硬度值低或高某一硬度值處的距離，該處的硬度為硬度界限值。對超高強度鋼(強度級別大于或等于1470MPa)比基體硬度值低30HK(或等效HV)、對其他強度級別的鋼比基體硬度值低40HK(或等效HV)的硬度為脫碳層深度的硬度界限值。比基體硬度值高10HK(或等效HV)的硬度為增碳層深度的硬度界限值。D.1.2試樣及其制備D.1.2.1試樣應(yīng)是隨爐淬火試樣或從淬火后的制件上截取，測量起始表面的粗糙度Ra應(yīng)不低于3.2μm,截取時應(yīng)防止過熱。D.1.2.2試樣可用下列形式之一：應(yīng)垂直于制件或隨爐試樣的表面。b)弦向面試樣：試樣厚度為3mm～6mm,直徑φ為12.5mm～25mm,允許有一個小中心孔。試樣淬火后于弧形表面處磨制一個弦長(C)為3mm～7mm的磨面(見圖D.1)。c)斜向面試樣：其尺寸一般為10mm×10mm×15mm,淬火后加工成的斜面與表面間夾角應(yīng)不大于12°,脫碳層越薄夾角越小(見圖D.2)。GB/T38749—2020塑料底座塑料底座:塑料底座脫碳層d(弦向面其余符號見圖D.1說明。GB/T38749—2020D.1.2.3金相試樣須鑲嵌后制備，上下面應(yīng)平行，防止試樣表面過熱和邊緣角度改變。D.1.3努氏或維氏硬度的測量D.1.3.1努氏硬度測量方法應(yīng)符合GB/T18449.1,維氏硬度測量方法應(yīng)符合GB/T4340.1。D.1.3.2沿垂直于試樣檢測面方向向內(nèi)測量努氏或維氏硬度。試驗負(fù)荷一般在0.98N～4.9N(0.1kgf~0.5kgf),維氏硬度推薦用1.96N(0.2kgf),努氏硬度推薦用4.9N(0.5kgf)。維氏硬度與努氏硬度換算關(guān)系見表D.1和圖D.3。D.1.3.3硬度壓痕應(yīng)當(dāng)打在垂直于表面的一條或多條平行線上(見圖D.4),并在寬度W=1.5mm區(qū)域內(nèi)。最靠近表面的壓痕中心至試樣表面的距離(S?)約為壓痕對角線2.5倍。表D.1維氏硬度與努氏硬度換算表維氏硬度努氏硬度維氏硬度努氏硬度負(fù)荷500gf負(fù)荷500gf負(fù)荷500gf負(fù)荷500gfGB/T38749—20200圖D.3維氏硬度與努氏硬度換算關(guān)系曲線圖D.4硬度壓痕位置示意圖GB/T38749—2020D.1.4脫碳層、增碳層深度的計算D.1.4.1橫直面試樣的實際脫碳層、增碳層深度d為測量面直接測量的脫碳層、增碳層深度L,D.1.4.2弦向面試樣的實際脫碳層、增碳層深度按式(D.1)或式(D.2)計算：d=r—√r2—L(C-L)…………(D.1)或近似式：