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ICS25.200J36GB/T39194—2020國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T39194—2020 I 3術(shù)語(yǔ)和定義 24真空低壓滲碳高壓氣淬爐要求 5工藝及工藝過(guò)程要求 6 77安全衛(wèi)生和環(huán)保要求 8附錄A(資料性附錄)滲碳?xì)怏w供氣管線布置圖 9附錄B(資料性附錄)高壓氣體供氣管道示意圖 IGB/T39194—2020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(guó)熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC75)提出并歸口。1GB/T39194—2020真空低壓滲碳高壓氣淬熱處理技術(shù)要求工藝。GB/T150.1壓力容器第1部分:通用要求GB/T150.2壓力容器第2部分:材料GB/T150.3壓力容器第3部分:設(shè)計(jì)GB/T150.4壓力容器第4部分:制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法GB3095環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分:試驗(yàn)方法GB4962氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程GB/T5216保證淬透性結(jié)構(gòu)鋼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(duì)電阻加熱裝置的特殊要求GB/T7232金屬熱處理工藝術(shù)語(yǔ)GB/T10066.1電熱和電磁處理裝置的試驗(yàn)方法第1部分:通用部分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/T13324熱處理設(shè)備術(shù)語(yǔ)GB/T22561真空熱處理GB/T25744鋼件滲碳淬火回火金相檢驗(yàn)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2GB/T39194—2020GB/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(yàn)通則JB/T7530熱處理用氬氣、氮?dú)狻錃庖话慵夹g(shù)條件3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T7232、GB/T13324界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。在真空爐內(nèi)采用低于3000Pa的乙炔、丙烷等烴基氣體作為介質(zhì)進(jìn)行的滲碳熱處理。在真空爐內(nèi)采用高于0.5MPa的單一或多種非氧化性氣體作為介質(zhì)進(jìn)行的淬火。4真空低壓滲碳高壓氣淬爐要求4.1一般要求真空低壓滲碳爐應(yīng)滿(mǎn)足熱處理工藝規(guī)范,技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合GB/T22561、GB/T10067.1和GB/T10067,4的規(guī)定。4.2真空低壓滲碳高壓氣淬爐組成4.3真空低壓滲碳高壓氣淬爐要求4.3.1.1爐體由爐殼和爐門(mén)組成,采用碳鋼或不銹鋼板焊接制成??刹捎秒p層水冷套或其他冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)爐體進(jìn)行冷卻。殼的氣密性。4.3.1.4具備高壓氣淬功能的爐體,其爐門(mén)法蘭和爐體法蘭采用卡嚙式卡箍連接結(jié)構(gòu)。卡箍連接系統(tǒng)4.3.2.1真空低壓滲碳爐滲碳加熱室的爐膽材料在熱處理過(guò)程中不應(yīng)與工件或滲碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)。4.3.2.2加熱室內(nèi)的加熱元件采用石墨材質(zhì)。加熱元件的布置和功率分布要保證爐溫均勻性和加熱工藝的要求。4.3.2.3隔熱層一般采用多層碳?xì)郑顑?nèi)層為經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)的石墨硬氈。隔熱層總厚度一般不低于3GB/T39194—2020室內(nèi)的氣氛均勻。滲碳?xì)怏w供氣管線布置參見(jiàn)附錄A。組配置應(yīng)滿(mǎn)足脈沖滲碳排氣速度的工藝要求。4.3.3.4根據(jù)裝爐條件和滲層等工藝要求的不同,開(kāi)啟一組或多組滲碳?xì)怏w噴嘴。每組噴嘴應(yīng)能夠通示意圖。氣壓力和冷卻電機(jī)啟動(dòng)并達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的時(shí)間一般不大于25s。4.3.4.8高壓氣淬室熱交換器一般采用單獨(dú)供水的水冷方式,冷卻水進(jìn)口溫度為5℃~35℃(對(duì)于有特殊要求的應(yīng)配有冷卻水控溫裝置,水溫不高于27℃);出水口溫升不應(yīng)超過(guò)20℃(氣淬時(shí)允許短時(shí)超應(yīng)符合GB4962的規(guī)定。4.3.5.1真空系統(tǒng)應(yīng)配有具備足夠抽氣能力的真空泵組以滿(mǎn)足并維持真空爐的真空度要求。爐,應(yīng)在表1規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的工作真空度。4GB/T39194—2020表1空爐達(dá)到工作真空度規(guī)定的時(shí)間真空爐工作容積m3工作真空度Pa達(dá)到工作真空度時(shí)間min<1.01.0~5.0>5.0做好維護(hù)保養(yǎng)工作。4.3.6.2真空低壓滲碳爐可選用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具備半自動(dòng)控制系統(tǒng)或全4.3.6.3真空低壓滲碳高壓氣淬爐各加熱區(qū)段都必須配置獨(dú)立的溫度控制系統(tǒng),各區(qū)段的加熱功率配4.3.6.4真空低壓滲碳高壓氣淬爐控溫儀表精度不大于0.2級(jí),記錄儀表精度不大于0.5級(jí),有效加熱區(qū)內(nèi)溫度均勻性偏差應(yīng)不大于士5℃,爐溫均勻性應(yīng)按GB/T32541的規(guī)定定期測(cè)量,爐子應(yīng)配備爐溫均勻性測(cè)定用安裝孔或?qū)S醚b置。一支熱電偶接控溫儀表,其中至少應(yīng)有一塊儀表應(yīng)具有報(bào)警功能并接報(bào)警保護(hù)裝置,符合GB/T324.3.6.6設(shè)備溫度測(cè)量系統(tǒng)在正常使用狀態(tài)下,應(yīng)定期做系統(tǒng)精度校驗(yàn)。設(shè)備應(yīng)配有系統(tǒng)精度校驗(yàn)熱4.3.6.8高壓氣淬控制系統(tǒng)能控制和調(diào)節(jié)充氣壓力,當(dāng)壓力不足時(shí)可以自動(dòng)補(bǔ)氣,當(dāng)超壓時(shí)可以自動(dòng)泄壓。沖周期和次數(shù)等均可以按實(shí)際工藝要求調(diào)整。4.3.6.11真空低壓滲碳爐的其他技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T32541的要求。4.4真空低壓滲碳爐基本技術(shù)指標(biāo)真空低壓滲碳高壓氣淬爐最高工作溫度一般為1350℃。真空低壓滲碳高壓氣淬爐額定工作溫度一般為900℃~1050℃。GB/T39194—2020真空低壓滲碳高壓氣淬爐在有效加熱區(qū)內(nèi)的爐溫均勻性不低于士5℃。其爐溫均勻性測(cè)試方法應(yīng)符合GB/T9452的規(guī)定。不同工作容積下抽至工作真空度的時(shí)間應(yīng)符合表1規(guī)定。真空低壓滲碳爐溫度應(yīng)在加熱開(kāi)始后1h內(nèi)從室溫升至1050℃。4.5性能測(cè)試要求真空低壓滲碳爐的試驗(yàn)條件應(yīng)按GB/T10066.1和GB/T10066.4的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。真空低壓滲碳爐的壓升率按GB/T10066.1中規(guī)定的方法測(cè)量。按真空爐額定裝載量和試驗(yàn)工藝進(jìn)行工業(yè)運(yùn)行以測(cè)量工作真空度。空爐條件下,從爐內(nèi)起始大氣壓為一個(gè)大氣壓(1×10?Pa)時(shí)啟動(dòng)真空泵抽氣,到爐內(nèi)真空度達(dá)到度的時(shí)間即為空爐升溫時(shí)間。如爐中使用多支熱電偶,以最后一支到溫?zé)犭娕嫉臅r(shí)間為準(zhǔn)。4.6設(shè)備可靠性一類(lèi)故障——在生產(chǎn)中發(fā)生必須停爐降溫檢修的故障。56GB/T39194—2020二類(lèi)故障——在生產(chǎn)中爐內(nèi)發(fā)生可在不影響生產(chǎn)的情況下迅速修復(fù)的故障。三類(lèi)故障——在生產(chǎn)中發(fā)生屬于電器元件質(zhì)量、安裝不牢固或運(yùn)行不順暢等只需稍作緊固或調(diào)整即可解決的問(wèn)題。4.6.2.1一年內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)因設(shè)備設(shè)計(jì)制造不當(dāng)造成的一類(lèi)故障(不包括因操作維護(hù)不當(dāng)或易損件提前失效造成的停爐故障)。4.6.2.2六個(gè)月內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)因設(shè)備設(shè)計(jì)制造不當(dāng)造成的二類(lèi)故障(不包括因操作維護(hù)不當(dāng)或易損件提前失效造成的停爐故障)。4.6.2.3一個(gè)月內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)3次三類(lèi)故障(不包括零部件異常失效等造成的停爐故障)。4.6.2.4設(shè)備本體的爐殼及爐膽隔熱屏使用壽命應(yīng)保證在5年以上,加熱元件使用壽命應(yīng)保證在2年以上,熱交換器使用壽命應(yīng)保證在2年以上。5工藝及工藝過(guò)程要求5.1滲碳?xì)怏w要求5.1.1真空低壓滲碳?xì)怏w為乙炔氣(C?H?)或丙烷氣(C?H?),純度應(yīng)不低于96%,并應(yīng)符合GB6819和SH/T0553的規(guī)定。5.1.2工藝過(guò)程壓力調(diào)節(jié)用氣體為高純氮?dú)?N?),純度應(yīng)不低于99.99%,并應(yīng)符合JB/T7530的規(guī)定。5.2工藝參數(shù)真空低壓滲碳溫度一般采用920℃~1050℃。對(duì)于畸變量要求嚴(yán)格的工件可選擇較低的滲碳溫度。真空低壓滲碳?xì)怏w壓力一般為300Pa~3000Pa,滲碳?xì)怏w進(jìn)口壓力一般設(shè)定為2×10?Pa,并能內(nèi)壓力,擴(kuò)散過(guò)程可通入適量氮?dú)狻?qiáng)滲過(guò)程中滲碳?xì)馔?.3工藝過(guò)程要求5.3.1.4工裝夾具的選擇應(yīng)防止與工件在工藝過(guò)程中發(fā)生低熔點(diǎn)共晶反應(yīng)或黏合。7GB/T39194—20205.3.2.2根據(jù)工件形狀、裝爐方式以及對(duì)畸變量的要求選擇不同的加熱速率,低溫階段可采用對(duì)流5.3.2.3一般在600℃~800℃預(yù)熱,待工件溫度一致,繼續(xù)升溫到工作溫度并充分保溫后開(kāi)始滲碳。真空低壓滲碳時(shí)間分為強(qiáng)滲期和擴(kuò)散期。強(qiáng)滲期時(shí)間和擴(kuò)散期時(shí)間以及脈沖參數(shù)可通過(guò)試驗(yàn)或工藝軟件獲得。真空低壓滲碳高壓氣淬的工件,應(yīng)選用高淬透性低碳合金鋼,并應(yīng)符合GB/T5216的規(guī)定。高壓的冷卻速度和冷卻時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的分階段冷卻淬火。6質(zhì)量控制與檢驗(yàn)6.1質(zhì)量控制6.1.1工件的熱處理質(zhì)量應(yīng)符合GB/T32541的規(guī)定或按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。6.1.3對(duì)工件有防滲要求的部位應(yīng)采取有效的保護(hù)措施。6.1.4工件裝夾具應(yīng)避免與工件滲碳部位相互接觸。6.2工件質(zhì)量檢驗(yàn)鏡或放大鏡等確認(rèn)。工件表面硬度和心部硬度應(yīng)符合圖樣規(guī)定或符合工藝規(guī)定的技術(shù)要求,偏差應(yīng)符合GB/T34889規(guī)定,硬度檢驗(yàn)方法應(yīng)符合GB/T230.1、GB/T4340.1和GB/T38751的規(guī)定。8GB/T39194—2020深度等。金相組織檢驗(yàn)及評(píng)級(jí)按GB/T25744執(zhí)行,其級(jí)別應(yīng)符合或按供需雙方的技術(shù)協(xié)議要求。檢測(cè)方法采用相應(yīng)設(shè)備和按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。7.1安全衛(wèi)生應(yīng)符合GB15735、GB/T5959.1、GB5959.4和GB/T30822的規(guī)定。7.2真空低壓滲碳爐操作人員應(yīng)接受設(shè)備生產(chǎn)廠家或擁有相關(guān)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)備操作及安全培訓(xùn)后持證上崗。7.4真空熱處理過(guò)程中氣體排放應(yīng)符合GB3095的要求,必要時(shí)應(yīng)對(duì)排出氣體進(jìn)行凈化處理。7.5真空低壓滲碳爐工作時(shí),主爐體表面溫升不高于20℃。7.6在常壓不通冷卻水條件下,首次安裝的加熱元件對(duì)地絕緣電阻應(yīng)不低于5MO。7.7對(duì)滲碳加熱室應(yīng)進(jìn)行定期檢查和維護(hù)。7.8設(shè)備停爐或長(zhǎng)期放置時(shí),所有真空室應(yīng)抽真空,防止?fàn)t內(nèi)材料長(zhǎng)期接觸空氣造成設(shè)備真空度等性能指標(biāo)的下降。
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