ICS25.200 JB J36 备案号：24485—2008 中华人民共和国机械行业标准 JB/T4215—2008 代替JB/T4215—1996 渗硼 Boronizing 2008-06-04发布 2008-11-01实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发布 JB/T4215—2008 目 前言 1范围 2规范性引用文件 术语和定义 3 4 基体材料 渗硼剂. 5 5.1 固体渗硼剂， 5.2 液体渗硼剂， 5.3 常用渗硼剂的化学物质 5.4 对固体渗硼剂性能的要求 5.5 对液体渗硼剂性能的要求 渗硼设备 6 7 渗硼及渗硼后处理 7.1 待渗件及其预处理 7.2 渗硼工艺 渗硼件的后处理， 7.3 渗硼件的质量检测. 8.1 渗硼件的外观 表面硬度. 8.2 8.3 渗硼层深度 8.4 渗硼层的组织， 8.5 基体金相组织. 9安全技术 表1常用渗硼材料 表2常用渗硼剂的化学物质 表3硬度范围 表4硼化物层深度的极限偏差 JB/T4215—2008 前言 本标准代替JB/T4215-1996《渗硼》。 本标准与JB/T4215--1996相比，主要变化如下： 规范并标出了封面的各种信息； 调整并填充了“前言”中的相关要素； 规范了“规范性引用文件”的导语，增加了规范性引用文件，并对采标项目作了标记； “GCr9”两个材料牌号； 删去了“表1”相关标准中已被取消的个别材料牌号（GB/T3077中的“20Cr”、GB/T1200中 的“Cr14Mo"、GB/T9439中的“HT400")； 将单相渗剂、双相渗剂的渗层深度分别修改为≥0.05mm和≥0.08mm（见5.4.3）； 原5.5.1及原表3内容在本标准中无实际意义，故删除。现将5.5.1改为：“渗剂对埚和零件不应 有腐蚀作用。渗后零件表面残留渗剂应易于清除。”； 在6.1.3修改为：渗硼加热炉温度均匀性控制在土10℃范围内； 在6.2中增加“保护气氛炉”； 将6.2.1修改为：固体渗硼箱一般用耐热钢制作； 将7.1.3修改为：工件上不允许渗硼的部位可采用防渗硼涂料防护，防渗硼涂料应符合B/T9199 的规定； -将保温时间进行了调整（见7.2.4)； 调整了7.3.3、7.3.4的相关内容。 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：武汉材料保护研究所、北京机电研究所、爱协林工业炉工程（北京）有限公 司。 本标准主要起草人：张炼、王君如、徐跃明、石康才。 本标准所代替标准的历次版本发布情况： JB/T42151986；JB/T4215—1996。 JB/T4215—2008 渗硼 1范围 本标准规定了渗硼的基体材料、工艺、设备、渗硼剂、渗硼后处理、渗硼层检验及安全技术等基本 1 要求。 本标准适用于要求耐磨、耐蚀、搞氧化的各种结构钢、工模具钢、不锈钢、铸铁等的制成品或待抛 光和研磨的半成品。 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/T699优质碳素结构钢 GB/T700 碳素结构钢（GB/T700—2006，ISO3755：1991，NEQ） GB/T1220不锈钢棒 GB/T1298 碳素工具钢技术条件（GB/T1298—1986，neqASTMA686：1979） GB/T1299 合金工具钢（GB/T1299-2000，neqASTMA681：1994） GB/T1348 球墨铸铁件 GB/T 3077 合金结构钢（GB/T3077—1999，neqDINEN10083-1：1991） GB/T 4340.1 金属维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1-1999，eqvISO6507-1： 1997) GB/T7232 金属热处理工艺术语 GB/T8121 热处理工艺材料术语 灰铸铁件 GB/T9439 GB15735 金属热处理生产过程安全卫生要求 GB/T16924—1997钢件的淬火与回火（eqvJISB6913：1989） GB/T18254 高碳铬轴承钢 JB/T7709 渗硼层显微组织、硬度及层深测定方法 JB/T9199 防渗涂料技术要求 JB/T9209 化学热处理渗剂技术条件 3术语和定义 GB/T7232、GB/T8121中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 供硼剂Boronizingagent 在一定温度下，能提供活性硼原子的物质。 3.2 粘结剂adhesive 将供硼剂、活化剂、填充剂粘结在一起的物质。 JB/T4215—2008 3.3 单相层single-phaselayer 工件渗硼后，表面形成单一的Fe,B或（Fe、M)zB组织的渗硼层。 3.4 双相层double-phaselayer 工件渗硼后，表面形成FeB和FezB或（Fe、M）B和（Fe、M）2B的双相组织的渗硼层（M指金属元 素)。 4 基体材料 常用渗硼材料见表1。 表1常用渗硼材料 材料类型 牌号 碳索结构钢（GB/T700） Q195、Q215、Q235等 优质碳索结构钢（GB/T699） 10、20、35、40、45、65Mn等 20Mn2、35Mn2、20CrMnTi、20CrMnMo、15Cr、40CrV、30CrMo、 合金结构钢（GB/T3077） 20CrNiMo、15CrMo等 高碳铬轴承钢（GB/T18254） GCr15等 碳索工具钢技术条件（GB/T1298） T7、T8、T10、T12等 合金工具钢（GB/T1299） 9CrWMn、CrWMn、5CrNiMo、Cr12MoV、3C2W8V等 不锈钢棒（GB/T1220） 2Cr13、3Cr13、1Cr18Ni9Ti等 灰铸铁件（GB/T9439） HT250、HT300等 球墨铸铁件（GB/T1348） QT400-18A、QT500-7A、QT700-2A等 5渗硼剂 5.1固体渗硼剂 固体渗硼剂分为粉状、粒状和膏状 粉末状渗硼剂由供硼剂、活化剂、填充剂、组成。粒状和膏状渗硼剂需添加粘结剂。 5.2液体渗硼剂 液体渗硼剂由供硼剂、还原剂、活化剂组成。 5.3常用渗硼剂的化学物质 常用渗硼剂的化学物质见表2。 表2 常用渗硼剂的化学物质 含硼量 熔点 种类 品名 分子式 纯 度 粒度 备注 (%) c 非晶质硼 B 95~97 2050 碳化硼 B.C 78 2450 100目～180目 无水硼砂 NaB,Or 20 740 工业 白色粉状 供硼剂 硼酐 B203 37 450 工业 结晶或粉状 硼酸 H;BO3 25 工业 白色粉状 硼铁 B-Fe 17~21 2 JB/T4215—2008 表2(续) 含硼量 熔点 种类 品名 分子式 纯度 粒度 备注 (%) ℃ 氟化钠 NaF 980 工业 白色粉状 氟化钙 CaF2 工业 白色粉状 氟硼酸钾 KBF4 10 分解 工业或化学 白色粉状 NaBF4 氟硼酸钠 10 分解 工业或化学 白色粉状 活化剂 也为供硼剂 氟硅酸钠 Na2SiF6 分解 工业或化学 白色粉状 氟铝酸钠 NagAlF6 1000 工业或化学 白色粉状 碳酸氢氨 NH,HCO3 分解 碳酸钠 NazCO3 890 硅 Si 钛 Ti 铝 Al 还原剂 锂 Li. 工业 按排列还原能力依次增加 镁 Mg 钙 Ca La 碳化硅 Sic 80日～100日 氧化铝 Al203 ≥（wt）98%工业 40目～100目 填充剂 活性碳 c 木炭 c 5.4对固体渗硼剂性能的要求 5.4.1物理性能 粒状和粉状渗硼剂使用后应保持松散，不粘附工件表面。膏状渗剂应涂刷方便，涂层致密，渗后易 清除。粒度、松装比容和压溃率应符合JB/T9209的规定。 5.4.2化学性能 渗剂应具有较高的活性和稳定性，无毒害和腐蚀性。 5.4.3工艺性能 在900℃保温5h，应达到如下指标（采用45钢试样）： 单相渗剂的渗层深度Fe2B≥0.05mm。 双相渗剂的渗层深度FeB+Fe2B≥0.08mm。 渗剂经多次使用后，可更换新渗剂1/3～1/2。 5.5对液体渗硼剂性能的要求 5.5.1渗剂对埚和零件不应有腐蚀作用。渗后零件表面残留渗剂应易于清除。 5.5.2 渗硼层深度920℃保温5h应符合5.4.3的规定（采用45钢试样）。 5.5.3渗剂的填充硼砂盐浴不需经常更新渗剂。盐浴多次使用后，因工件带出液面下降，可补加渗剂 保持液面高度。 6渗硼设备 6.1液体渗硼加热设备采用外热式埚炉。 6.1.1埚采用最高使用温度可达1050℃的耐热钢制作。 JB/T4215—2008 6.1.2直径小于或等于400mm时，测温热电偶置于埚外壁，若埚直径大于400mm，应增设直 接插人盐浴内的测温热电偶，外壁热电偶起防止过热和控温作用。 6.1.3渗硼加热炉温度均匀性应控制在土10℃范围内。 6.1.4炉膛底部设有支架托稳埚，并设溢盐孔，以备埚漏盐时排出盐液，上方应有隔热炉盖。 6.1.5外壁与电热体距离应保持50mm～150mm的间距，液面应低于最上一圈电热体15mm～25 mm. 6.2固体渗硼加热设备可采用箱式电炉、保护气氛炉，也可采用井式电炉。 6.2.1固体渗硼箱一般用耐热钢制作。 6.2.2炉温均匀性同6.1.3。 7渗硼及渗硼后处理 7.1待渗件及其预处理 7.1