ICS25.200 J36 备案号：203402007 中华人民共和国机械行业标准 JB/T5069—2007 代替JB/T50691991 钢铁零件渗金属层金相检验方法 Metallographic examination method of diffusion metallized layer of steel parts 2007-03-06发布 2007-09-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 JB/T5069—2007 目 次 前言 范围... 1 规范性引用文件 2 3术语和定义 4试样制备.. 渗层组织.. 5 6 渗层深度的测量 渗层硬度的测量 7 8 试验报告 附录A（资料性附录） 渗层各相显微硬度 图 1 渗铬 侵蚀剂：1+2 x500. 图2 渗铬 侵蚀剂： 1+2+4 x500 图3 渗铬 侵蚀剂： ：1+2(3) x500.. 图4 渗铬 侵蚀剂：1+2十4 x800.. 图5 渗铝 侵蚀剂：5 x250. 图6 渗铝 侵蚀剂：5 x400. 图7 渗铝 侵蚀剂： x200. 图8 渗铝 侵蚀剂： x200. 5 图9 渗锌 侵蚀剂： 6 x250... 图10 渗锌 侵蚀剂： x500. 7 图11 渗锌 侵蚀剂： x250. 1 图12 渗钒 侵蚀剂：1+2+4 x800. 图13 渗钒 侵蚀剂：1+2+4 800. 图14 渗钛 侵蚀剂：1 x800. 图15 渗钛 侵蚀剂： x800. 1 图16 渗锯 侵蚀剂： x800. 1 图17 渗锯 侵蚀剂： x800. JB/T5069—2007 本标准代替JB/T5069一1991《钢铁零件渗金属层金相检验方法》。 本标准与JB/T5069—1991相比，主要变化如下： 规范并标出了封面的各种要素； 增加了前言； 给出了“规范性引用文件”的导语、性质、名称，并标出了采标程度。 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75）归口。 本标准主要起草单位：中国机械工程学会热处理分会、爱协林工业炉工程（北京）有限公司、武汉 材料保护研究所。 本标准主要起草人：石康才、李瑞菊、徐跃明。 本标准所代替标准的历次版本发布情况： JB/T5069—1991。 JB/T5069—2007 钢铁零件渗金属层金相检验方法 1范围 本标准规定了钢铁零件渗金属层的金相检验方法。 本标准适用于钢铁零件经渗铬、渗铝、渗锌、渗钒、渗钛、渗锯处理后的试样制备、渗层组织、渗 层深度（不适用于渗层与基体没有明显分界的钢种）及显微硬度的检验和测定。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T6462金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（GB/T6462—2005，ISO1463：2003，IDT） GB/T7232金属热处理工艺术语（GB/T7232—1999，neqDINEN10052：1994，JISB6905：1995） GB/T94514 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定（GB/T9451—2005，ISO4970：1979 (E)，MOD) GB/T9790 金属覆盖层和其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验（GB/T9790-1988，neqISO 4516:1980) JB/T9206 钢铁热浸铝工艺及质量检验 3术语和定义 GB/T7232中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 渗层深度 total diffusiondepth 自渗层表面至渗层界面线的距离。 3.2 渗层界面线interfacebetweencaseandsubstrate 金相试样在侵蚀剂作用下，所显示的浸层与基体金属的分界线。 4试样制备 4.1试样切取： 4.1.1试样应取自渗金属零件上具有代表性的部位，在渗层表面垂直切取。 4.1.2极薄渗金属层（<5um），按照GB/T9451制备斜截面试样。 4.1.3为避免空心零件渗金属的变形塌陷，应先用树脂填料灌注成实体，固化后再切割成试样。 4.1.4可用相同钢种、工艺的代试样。 4.1.5切取试样必须进行水冷；以免引起组织变化。 4.2夹持和镶嵌： 4.2.1规则的试样可以用来夹持磨制，为分开两个试样的渗金属层，试样之间要垫上镍片或铜片。 4.2.2不规则的试样采用镶嵌后磨制，极薄的渗层可加镀层后再镶嵌。 4.3磨制抛光： 4.3.1试样依次用砂轮、预磨盘和砂纸轻磨，磨削方向要与渗层呈45°，换一道砂纸转90°仍与渗层 1 JB/T5069—2007 呈45° 4.3.2 抛光时先用抛光微粉或金钢石抛光膏，最后用清水抛光。 4.4 制备好的金相试样，未侵蚀前按JB/T9206检查孔隙、裂纹和结合面。 4.5 侵蚀剂及用途见表1。 表 1 编号 组成 使用条件 适用范围 硝酸 (d=1.42) 2mL~3mL 浸入，擦拭 钢铁基体材料及渗锌层、渗钛层、渗锯层 无水酒精97mL~98mL 铁氨化钾 10g~20g 氢氧化钾10g~20g 水100mL 60℃~70℃ 渗铬层、渗钒层 高锰酸钾4g 1min~2min浸入 氢氧化钠4g 水100mL 柠檬酸10g 清洗渗钒层、渗铬层 4 水90mL 擦拭 硝酸（d=1.42）3mL 氢氟酸3mL~10mL 渗铝层 5 无水酒精97mL 氢氧化钠25g 苦味酸2g 加水五倍稀释浸入 渗锌层 6 水100mL 戊醇50mL 每次5s，多次浸蚀 渗锌层 硝酸 (d=1.42) 0.2mL 渗层组织 5 5.1 经侵蚀剂显示后的试样，用光学显微镜放大200倍～800倍，检验组织。 5.2 不同钢种及工艺的渗层经侵蚀显示的各相见表2及图1～图17。 表 2 工艺 形成相 图号 渗入元素基体钢种 渗剂及组成 铬纷50% 真空法 (Cr、Fe) 23C 1 纯铁 三氧化二铝50% 1160℃ 6h 1 2 α 氯化铵1%（另加） 1.33~13.3Pa Cr2 (C、N) 1 铬纷50% 粉末法 (Cr、Fe) 2aC 45 三氧化二铝50% 1180℃8h 2 2 氟化铵1%（另加） 炉冷 (Cr、Fe) C3 Crz (C、N) 铬 铬纷70% 粉末法 2 (Cr、Fe) 23C 二氧化二铝30% 10500℃6h 3 (Cr、Fe) C3 氯化铵1%（另加） 炉冷 T12 4 FeC (Cr、Fe) 23C 熔盐法 硼砂85% 0.096 2 (Cr、Fe)C3 4 （三氧化二铬+铝粉）15% 5h 3 Fe;C 2 JB/T5069—2007 表2 (续) 渗入元素基体钢种 工艺 渗剂及组成 形成相 图号 5 (FeAl) 粉末法 - 铝铁粉100%（铝占50%） 20 950℃ 2 β (FeAl) 5 氯化铵1%（另加） 8h 3 α，其中有针状的β（FeAl) 5，（FeAl2）其中有棒状的 铝铁粉85%（铝占50%） 粉末法 Al.C T8 三氧化二铝14% 850℃ 6 β (FeAl) 2 氟化铵1%（另加） 7h 铝 3 α，其中有针状的β（FeAl) 热浸法 Al 1 750℃浸10min n (FezAls) 2 热浸扩散法 n+(Fe,Als+FeAlg) 20 熔融铝 1 780浸30min 2 β (FeAl) 8 950℃ α，其中有针状的β（FeAI) 8h扩散 粉末法 1 n+(Zn+FeZn13) 10 锌粉100% 380℃ 9 2 & (FeZn) 16h n (Zn) 热没法 2 n+（Zn+FeZn13) 08 熔融锌 450℃ 锌 10 & (FeZn7) 3 浸 1min 4 (Fe,Znio) 热浸法 ↑ (Zn) 10 熔融锌 520~530℃ 2 n+(Zn+FeZn13) 11 浸3min 3 & (FeZn) 1 V.C3 T12 硼砂85% 12 熔盐法 2 VgC, 钒 五氧化二钒10% 960℃ 6h V.C3 GCr15 铝粉5% 13 2 VgC T12 （硼砂+氮化钾） 55%~60% 14 熔盐法 钛 （二氧化钛+铝粉） 30% Tic GCr15 960℃ 6h 15 活化剂10%~15% T12 熔盐法 16 硼砂93% NbC 960℃ 6h GCr15 锯粉 7% 17 3