【机械行业标准(JB)】 低温化学热处理工艺方法选择通则

中华人民共和国机械行业标准 JB/T7500—94 低温化学热处理工艺方法选择通则 1994-10-25发布，1995-10-01实施 1 主题内容与适用范围 本标准规定了低温化学热处理工艺方法选择的一般通则。本标准适用于碳素钢、合金结构钢、工模具钢、不锈钢和铸铁等材料制成的工件的气体渗氮、离子渗氮、气体氮碳共渗、盐浴硫氮碳共渗及电解渗硫等低温化学热处理工艺方法的选择。 2 引用标准 - GB7232 - GB8121 - JB4155 - JB/T6956 - ZBJ36006 - ZB/TJ36018 3 术语 3.1 低温化学热处理 将钢铁工件置于低于Ac3温度的活性介质中保温，渗入一种或多种元素以改变表层化学成分、组织和性能的热处理工艺。 3.2 咬合 摩擦副在摩擦力作用下，其两个擦伤表面出现粘合，摩擦副的相对运动受阻的现象。 3.3 咬死 因咬合面导致摩擦表面“冷焊”，表面产生严重粘着或转移使相对运动停止的现象。 3.4 接触疲劳 材料在循环接触应力作用下，产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后，接触表面发生麻点、浅层或深层剥落的过程。 3.5 弯曲疲劳 工件在脉冲或交变弯曲应力作用下萌生裂纹，因裂纹扩展而导致断裂的过程。 3.6 粘着磨损 在摩擦副相对运动中，接触表层发生塑性变形，表面的氧化膜被破坏，从拉毛、擦伤发展到材料由一表面转移至另一表面所导致的磨损。 4 选择工艺方法的一般原则 4.1 根据工件的服役条件、失效形式与表层的特性选择工艺 4.1.1 用碳素结构钢或低合金结构钢制造的低速或轻载荷下工作，但有耐磨要求的工件，应选用气体氮碳共渗或盐浴硫氮碳共渗；低合金结构钢工件，亦可采用离子渗氮。 4.1.2 承受重载荷并要求耐磨性与抗疲劳性高的工件，应选用离子渗氮或气体渗氮。 4.1.3 承受中等弯曲、扭转和一定冲击载荷，且工作表面承受磨损的轴类工件，应采用气体氮碳共渗、盐浴硫氮碳共渗或离子渗氮。 4.1.4 承受高弯曲、扭转和一定冲击载荷，且工作面易磨损的工件（如大马力柴油机曲轴）；承受高弯曲、扭转和一定冲击载荷，转速高，精度高的工件（如坐标镜床主轴等）应采用气体渗氮或离子渗氮。 4.1.5 用含铬、钼、钒的合金结构钢制造的承受高接触载荷和弯曲应力，且要求变形小的工件（如大模数重载齿轮、齿轴等）应采用深层离子渗氮或气体渗氮。 4.1.6 要求减磨自润滑性能高的工件，应选用盐浴硫氮碳共渗。 4.1.7 单纯要求耐蚀性好的工件，可用碳素钢制造并进行抗蚀渗氮，但化合物层应以氮化物为主，且致密区厚度在10μm以上。 4.1.8 承受较轻与中等载荷，以粘着磨损为主要失效形式的工件，应采用盐浴硫氮碳共渗或气体氮碳共渗。 4.1.9 以粘着磨损为主要失效形式的模具（如高精度冷冲模、冷挤模、拉伸模、塑料及非铁金属成型模等）和刀具（回火温度低的碳素工具钢、低合金工具钢冷作模具除外），应选用盐浴硫氮碳共渗或气体氮碳共渗；以热磨损与冷热疲劳为主要失效形式的模具（如铜合金挤压模与压铸模等）应采用离子渗氮或气体渗氮。 4.1.10 低温电解渗硫主要用于经过渗碳、回火、渗氮、淬火等处理后的工件，达到降低表面摩擦系数、提高抗擦伤、抗咬合能力的目的。 4.1.11 五种低温化学热处理渗层性能的对比见表1。几种典型工件（如齿轮、轴类、冷热模具等）的适用工艺参见附录A（参考件）、附录B（参考件）、附录C（参考件）。 表1 五种低温化学热处理渗层性能对比 | 工艺名称 | 气体渗氮 | 离子渗氮 | 盐浴硫氮碳共渗 | 气体氮碳共渗 | 低温电解渗硫 | | ------------------- | ------- | ------- | ------------- | ----------- | ----------- | | 抗磨损、抗咬合及自润滑性能 | 优良 | 良 | 优 | 优良 | 优良 | | 抗膨胀磨损性能 | 良 | 良 | 较差 | 较差 | 很差 | | 疲劳强度 | 优良 | 优良 | 良 | 优良 | 良 | | 接触疲劳强度 | 优良 | 优良 | 中 | 中 | 中 | | 表面硬度HV0.1（不低于）| 400 | 400 | 450 | 450 | 950 |