渗碳钢的渗碳淬火指定标准
HES A 3014-99A（版本号：1）
1 范围
本标准指定了渗碳钢（*1）零件的渗碳淬火的热处理标准。
注（*1）：渗碳钢是指表1所示的钢种。
注（*2）S20C钢、SCr钢及SCM钢请查阅HES C 006。
注（*3）SPCC钢请查阅JIS G 3141。
注（*4）SPHC钢请查阅JIS G 3131。
备注：使用表1以外的钢种时，必须与材料热处理部门协商。
2 渗碳层深度的指定标准
渗碳层深度的指定标准见附表1。渗碳层深度是指成品零件的有效硬化层深度（*5）。但对碳素钢，渗碳层深度不是指有效硬化层深度，而是指用显微镜方法等判定的总硬化层深度（*6）。注（*5）有效硬化层深度，是指从硬化层的表面到硬度为HV513处的距离。
注（*6）总硬化层深度，是指从硬化层的表面到已无法用化学或物理性质的差异将硬化层中心部与其它部分加以区分处的距离。
3 渗碳部位的标准表面硬度
渗碳部位的标准表面硬度见附表1。
4防渗碳部位的允许渗碳层深度
当图面上没有指示防渗碳部位的允许渗碳层深度时，请按附表1。
备注1）当要求允许渗碳层深度的值小于附表1的规定值时，须在HES A 3013规定的热处理指定项目表的备注栏中填出所要求的深度。
例：防渗碳部位允许渗碳层深度应0.3以下。
备注2）当要求完全防渗碳时，应在热处理指定项目表的备注栏中填写此项要求。
例：螺纹部应完全防渗碳。
5 内部硬度的指定标准
5.1 渗碳淬火零件（齿轮类除外）的内部硬度。
渗碳淬火零件（齿轮类除外）的内部硬度应在参考图面指示的基础上确定，且应符合附表2。
5.2 渗碳淬火的齿轮以及有强度要求的重要零件的内部硬度。
渗碳淬火的齿轮以及有强度要求的零件的内部硬度，不论何种材料都应为HRC25～40（或
HRC25~38），此种情况，内部硬度不应是参考指示（*7）。
注（*7）齿轮及强度有要求的其它零件，其强度特别是冲击强度对内部硬度影响很大。如超过了HRC40会导致低冲击值。
6 其他
6.1 基准测量位置的图面指示
渗碳层深度、渗碳硬化部位的表面硬度及内部硬度的基准测量位置应在图面上明确指示。
备注1）使用指定范围以外的热处理指示，基准测量位置除外，必须得到设计部门与材料热处理部门的同意。
注（*8）应在硬化层深度及硬度的基准测量位置上，指定该零件的重要部分。
备注2）如无特殊说明，热处理指定项目表的指示可用于除基准测量位置以外的所有部位。因此，如在基准测量位置以外的某个区域需要指示时，应在热处理指定项目表内指定。
6.2 材料指示的注意事项
如使用SPPC或SPHC时，对重要零件必须使用低碳（铝镇静）钢（*9），并在图中NOTE栏内对其进行指定（此时，在MATERIAL栏内应填写“NOTED”）。
注（*9）没有铝镇静钢的地方，必须使用硅镇静钢。
例：
材料：SPCC
·化学成分：低碳（铝镇静）钢。
注（*10）如有问题，经当事双方协商后，也可变更为HR15N85～91。
注（*11 防渗碳部位的允许渗碳层深度，是指用显微镜测得的总渗碳深度。
备注1）渗碳层深度a～b是指a以上b以下的范围。
备注2）防渗碳部位的允许表面硬度应在HRC50（或者相当于此的硬度）以下。
备注3）虽然不能明确的区分大型零件和小型零件，但一般可将曲柄轴、变速器轴视为大型零件，而连杆可视为小型零件。
引用标准
HES A 3013－99A 热处理指定项目表
HES C 006－99A 机械结构用钢钢材（基本钢）
JIS G 3131：96 热压延软钢板及钢带
JIS G 3141：96 冷压延钢板及钢带
参考标准
JIS G 0557：96 钢的渗碳层深度测定方法
渗碳淬火工艺 1、钢的淬火 钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要，也是用途最广泛的工序。淬火可以显著提高钢的强度和硬度。为了消除淬火钢的残余应力，得到不同强度，硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。所以淬火和回火又是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。淬火、回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理是赋予钢件最终性能的关键工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。 1.1 淬火的定义和目的 把钢加热到奥氏体化温度，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，这种热处理操作称为淬火。钢件淬火后获得马氏体或下贝氏体组织。图4为渗碳齿轮20CrNi2Mo材料淬火、回火工艺。 度 200℃ 8 空冷 时间h 图4 渗碳齿轮20CrNi2Mo材料淬火、回火工艺 淬火的目的一般有： 1.1.1 提高工具、渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度、硬度和耐磨性。例如高速工具钢通过淬火回火后，硬度可达63HRC，且具有良好的红硬性。渗碳工件通过淬火回火后，硬度可达58~63HRC。 1.1.2 结构钢通过淬火和高温回火（又称调质）之后获得良好综合力学性能。例如汽车半轴经淬火和高温回火（280~320HB）及外圆中频淬火后，不仅提高了花键耐磨性，而且使汽车半轴承受扭转、弯曲和冲击载荷能力（尤其是疲劳强度和韧性）大为提高。 淬火时，最常用的冷却介质是水、盐水、碱水和油等。通常碳素钢用水冷却，水价廉易得，合金钢用油来冷却，但对要求高硬度的轧辊采用盐水或碱水冷却，辊面经淬火后硬度高而均匀，但对操作要求非常严格，否则容易产生开裂。 1.2 钢的淬透性 2.2.1 淬透性的基本概念 所谓钢材的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度大小的能力（即钢材淬透能力），其大小用钢在一定条件下（顶端淬火法）淬火获得的有效淬硬层深度来表示，淬透性是每种钢材所固有的属性，淬硬层愈深，就表明钢的淬透性愈好,例如45、40Cr 、42CrMo钢三种试样，按相同条件淬火后（油冷却），经检测45钢能被淬透的最大直径（称临界直径）φ10mm；40Cr钢能被淬透的最大直径φ22mm;
渗碳、淬火和回火 1. 应用范围： 本资料主旨为汽车钢制零件和铁基粉末冶金制件的渗碳、淬火并回火之热处理要求和质量要求；资料中的规定可供设计和质量检查选用。 2. 术语含义： 渗碳----把零件放入渗碳介质中，按要求加热、保温、使零件表层增碳的处理方法。 淬火----指渗碳后，从相变点温度以上的合适温度开始急速冷却而使之硬化的处理。 回火----指渗碳淬火后，把零件加热到相变点以下的某一温度后再冷却的处理。 3. 种类： 3.1渗碳、淬火回火的种类： 表1为渗碳淬火回火的种类及符号： 备注：碳素钢（热轧钢板、冷轧钢板、碳素钢管等）受低温回火的限制，可以用碳氮共渗淬火回火来代替渗碳淬火。 3.2防止表面渗碳硬化的处理方法 123 所以在要求使用Z 1的情况下，可用Z 2或Z 3代替。同样地Z 2可由Z 3来代替。 2. 对于铁基粉末冶金零件不可使用防止表面渗碳硬化的方法。 4. 标准规定： 下面为渗碳淬火回火件的标准规定。 对于标准规定之外若还有要求的话，要与有关部门协商来解决。 4.1 表面硬度 表3为表面硬度的标准规定 1/5
注(1)包括热轧钢板，冷轧钢板，碳素钢管。 (2)适用于小件中硬化层深要求在0.5T以上的时候。 (3)适用于差速器齿轮。 4.2硬化层深： 4.2.1钢件 表4为硬化层深度的标准规定。在表面硬度要求低于Hv650时，使用全硬化层深。 表4 例1：0.5G，磨削部位的磨削后的有效硬化层深度为0.5mm。 例2：0.5GT，磨削部位的磨削后的全层硬化深度为0.5mm。 2.希望使用不带( )的硬化层深的指定值。 3.一个零件中能同时指定磨削部位的层深和非磨削部位的层深。此时要考虑磨削量方 可指定。对于孔的内径来讲，其磨削前的层深(0.2～0.4mm)已经很薄，因而在此种 情况下，希望由表5来确定。 对于象差速齿轮或驱动小齿轮那样转速相差比较大的情况，回转速度大的一方的层深要比表6中的标准值大0.1。 2/5
渗碳渗氮、氮碳共渗标准
通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。 铁素体不锈钢 在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。 奥氏体--铁素体双相不锈钢 是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。 马氏体不锈钢 通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同，还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
材料標準程序规范 吸热式气氛的气体渗碳 I. 范围: 定义碳钢及合金钢气体渗碳的要求。 II. 图纸上如何规定渗碳要求： 图纸上应有如下说明： 例如： 1. 渗碳工艺按照规范规定的_________工艺（见第VII段） 2. 渗碳层深度（见第IV和V段） 3. 渗碳层硬度（见第V段） 4. 心部硬度（选择性, 见第V段） III. 热处理供应商： 如果XX公司零件由供应商渗碳处理（热处理加工商），冶金专家应该负责确定供应商的能力是否达到图纸及规范要求。公司应该为供应商提供以下文件作为指导： 1. 最新版的规范及零件图纸。 2. 工艺参数，工装情况，像料盘，夹具，装炉量和照片等实际生产情况，如果零件原先是由 XX公司自己渗碳处理的话。 供应商随后应向XX提供用试产的热处理零件及其详细工艺过程和设备状况。XX的热处理工艺参数表应该使用并提供具体的信息。当评价一家新的供应商时，供应商要求提供炉号，定碳片和金相检查报告。并且供应商在没有得到XX公司书面批准同意之前不得变更工艺。 IV. 渗碳层深度 1. 有效渗碳层深度 有效渗碳层深度是指从零件表面到洛氏硬度HRC50（HV513）处的距离。样品抛光后， 用载荷为100至500克的显微硬度计测量，然后利用硬度转换表格将显微硬度转化为 HRC。除非图纸另有注明，有效渗碳层深度就用这种方法测定。 2. 渗碳层总深度 渗碳层总深度是指从零件表面到渗层与心部组织分界处的距离（浸蚀后的暗、淡区域分界 处）。试样抛光浸蚀后在100倍下目测。渗碳层总深度要比有效渗碳层深度更深。 3. 磨削允许量 零件加工前要求的渗碳层深度应该是图纸要求的渗碳层深度加上磨削量 组织要求 所有的组织检查必须抛光腐蚀后进行。 1. 渗碳零件的渗碳层组织至少是90％以上的回火马氏体。 2. 渗碳层组织不能有大块的相互连接的碳化物，但是颗粒状的碳化物可以接受。 3. 对于合金钢（如8620，4320），芯部组织不能有超过5％的铁素体。 4. 渗碳层表面不允许超过0，0125mm的氧化/脱碳层。 5. 从零件表面到0.10mm的渗碳层区域内不能有超过10％的残余奥氏体。残余奥氏体的金相检查应 该在400X下进行。
钢的渗碳---就是将低碳钢在具有丰富碳的介质中加热到高温(一般为900--950C),使活性碳原子渗入钢的表面,以获得高碳的渗层组织。随后经淬火和低温回火,使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力,而心部仍保持足够的强度和韧性。 渗碳钢的化学成分特点 : (1)渗碳钢的含碳量一般都在0.15--0.25％范围内,对于重载的渗碳体,可以提高到 0.25--0.30％,以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的塑性和韧性。但含碳量不能太低,否则就不能保证一定的强度。 (2)合金元素在渗碳钢中的作用是提高淬透性,细化晶粒,强化固溶体,影响渗层中的含碳量、渗层厚度及组织。在渗碳钢中通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、钨、钒、硼等。 常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类。 (1)碳素渗碳钢中,用得最多的是15和20钢,它们经渗碳和热处理后表面硬度可达 56--62HRC。但由于淬透性较低,只适用于心部强度要求不高、受力小、承受磨损的小型零件,如轴套、链条等。 (2)低合金渗碳钢如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等,其渗透性和心部强度均较碳素渗碳钢高,可用于制造一般机械中的较为重要的渗碳件,如汽车、拖拉机中的齿轮、活塞销等。 (3)中合金渗碳钢如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等,由于具有很高的淬透性和较高的强度及韧性,主要用以制造截面较大、承载较重、受力复杂的零件,如航空发动机的齿轮、轴等。 固体渗碳;液体渗碳;气体渗碳---渗碳温度为900--950C,表面层w(碳)为0.8--1.2％,层深为0.5--2.0mm。 渗碳后的热处理---渗碳工件实际上应看作是由一种表面与中心含量相差悬殊码复合材料。渗碳只能改变工件表面的含碳量,而其表面以及心部的最终强化则必须经过适当的热处理才能实现。渗碳后的工件均需进行淬火和低温回火。淬火的目的是使在表面形成高碳马氏体或高碳马氏体和细粒状碳化物组织。低温回火温度为150--200C 。 渗碳零件注意事项: (1)渗碳前的预处理正火--目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织,使表面粗糙度变细,消除材料流线不合理状态。正火工艺;用860--980C空冷。 (2)渗碳后需进行机械加工的工件,硬度不应高于30HRC。 (3)对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件,薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工。 (4)不得用镀锌的方法防渗碳。 防止渗碳方法： (1)加大余量法---在不需要渗碳的部位预先留出一定的加工余量,其留量比渗碳层深度大一倍以上。渗碳后先车去渗碳层再转淬火。 (2)镀铜法---在不需渗碳的部位电镀一层0.02--0.04mm的铜,铜层要致密,不得暴露原金属。 (3)涂料法---在不需渗碳的部位涂上防渗涂料。 (4)工装法----自制专用工装,把不需渗碳的部位封闭密封。 钢的渗氮---(强化渗氮;抗蚀渗氮)使氮原子渗入钢的表面,形成富氮硬化层的一种化学热处理工艺。与渗碳相比，渗氮处理后零件具有:高的硬度和耐磨性,高的疲劳强度,较高的抗咬合性,较高的抗蚀性,渗氮过程在钢的相变温度以下(450-600C)进行,因而变形小,体积稍有胀大。缺点是周期长(一般气体渗氮土艺的渗氮时间长达数十到100h)、成本高、渗层薄(一般为0.5mm左右)而脆,不能承受太大问接触应力和冲击载荷。 渗氮用钢---从理论上讲,所有的钢铁材料都能渗氮。但我们只将那些适用可渗氮处理并能获
渗碳钢的渗碳淬火指定标准 HES A 3014-99A（版本号：1） 1 范围 本标准指定了渗碳钢（*1）零件的渗碳淬火的热处理标准。 注（*1）：渗碳钢是指表1所示的钢种。 注（*2）S20C钢、SCr钢及SCM钢请查阅HES C 006。 注（*3）SPCC钢请查阅JIS G 3141。 注（*4）SPHC钢请查阅JIS G 3131。 备注：使用表1以外的钢种时，必须与材料热处理部门协商。 2 渗碳层深度的指定标准 渗碳层深度的指定标准见附表1。渗碳层深度是指成品零件的有效硬化层深度（*5）。但对碳素钢，渗碳层深度不是指有效硬化层深度，而是指用显微镜方法等判定的总硬化层深度（*6）。注（*5）有效硬化层深度，是指从硬化层的表面到硬度为HV513处的距离。 注（*6）总硬化层深度，是指从硬化层的表面到已无法用化学或物理性质的差异将硬化层中心部与其它部分加以区分处的距离。 3 渗碳部位的标准表面硬度 渗碳部位的标准表面硬度见附表1。 4防渗碳部位的允许渗碳层深度 当图面上没有指示防渗碳部位的允许渗碳层深度时，请按附表1。 备注1）当要求允许渗碳层深度的值小于附表1的规定值时，须在HES A 3013规定的热处理指定项目表的备注栏中填出所要求的深度。 例：防渗碳部位允许渗碳层深度应0.3以下。 备注2）当要求完全防渗碳时，应在热处理指定项目表的备注栏中填写此项要求。 例：螺纹部应完全防渗碳。 5 内部硬度的指定标准 5.1 渗碳淬火零件（齿轮类除外）的内部硬度。 渗碳淬火零件（齿轮类除外）的内部硬度应在参考图面指示的基础上确定，且应符合附表2。 5.2 渗碳淬火的齿轮以及有强度要求的重要零件的内部硬度。 渗碳淬火的齿轮以及有强度要求的零件的内部硬度，不论何种材料都应为HRC25～40（或
渗碳钢 渗碳钢是用于制造渗碳零件的钢种。常用渗碳钢的牌号、化学成分、热处理、性能及用途如表6~8所示。 1、用途渗碳钢主要用于制造要求高耐磨性、承受高接触应力和冲击载荷的重要零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮，内燃机上凸轮轴、活塞销等。 2、性能要求①表面具有高硬度和高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧； ②具有良好的热处理工艺性能，如高的淬透性和渗碳能力，在高的渗碳温度下，奥氏体晶粒长大倾向小以便于渗碳后直接淬火。 3、成分特点①低碳：含碳量一般为0.1~0.25%，以保证心部有足够的塑性和韧性，碳高则心部韧性下降。②合金元素：主加元素为Cr、Mn、Ni、B等，它们的主要作用是提高钢的淬透性，从而提高心部的强度和韧性；辅加元素为W、Mo、V、Ti等强碳化物形成元素，这些元素通过形成稳定的碳化物来细化奥氏体晶粒，同时还能提高渗碳层的耐磨性。 4、热处理和组织特点渗碳件一般的工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火→磨削。渗碳温度为900~950℃，渗碳后的热处理通常采用直接淬火加低温回火，但对渗碳时易过热的钢种如20、20Mn2等，渗碳后需先正火，以消除晶粒粗大的过热组织，然后再淬火和低温回火。淬火温度一般为Ac1+30~50℃。使用状态下的组织为：表面是高碳回火马氏体加颗粒状碳化物加少量残余奥氏体（硬度达HRC58~62），心部是低碳回火马氏体加铁素体（淬透）或铁素体加托氏体（未淬透）。 5、常用钢种 根据淬透性不同，可将渗碳钢分为三类。 ①低淬透性渗碳钢：典型钢种如20、20Cr等，其淬透性和心部强度均较低，水中临界直径不超过20~35mm。只适用于制造受冲击载荷较小的耐磨件，如小轴、小齿轮、活塞销等。 ②中淬透性渗碳钢：典型钢种如20CrMnTi等，其淬透性较高，油中临界直径约为25~60mm，力学性能和工艺性能良好，大量用于制造承受高速中载、抗冲击和耐磨损的零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮、离合器轴等。 ③高淬透性渗碳钢：典型钢种如18Cr2Ni4W A等，其油中临界直径大于100mm，且具有良好的韧性，主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件，如飞机、坦克的曲轴和齿轮等。
渗碳淬火 网带托板连续式渗碳淬火炉 渗碳淬火是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。传统工艺主要有：低温回火、预冷直接淬火、一次加热淬火、渗碳高温回火、二次淬火冷处理、渗碳后感应加热等工序。淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。 渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。渗碳（carburizing/carburizat ion）渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。 原理 渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。①分解渗碳介质的分解产生活性碳原子。②吸附活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。 ③扩散表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为
热处理渗碳标准 全文共四篇示例，供读者参考 第一篇示例： 热处理渗碳是一种通过对金属材料进行高温处理，使得碳元素渗入金属表面从而提高其硬度和强度的工艺方法。这种工艺在金属加工和制造行业中被广泛应用，特别是在生产汽车零部件、机械零件等领域。为了确保热处理渗碳的效果和质量，制定了一系列的标准，下面将详细介绍关于热处理渗碳的标准。 热处理渗碳的标准主要包括工艺标准、设备标准和质量标准。工艺标准是指在进行热处理渗碳时的操作规程、温度控制、保护气氛、处理时间等方面的规定。设备标准是指用于进行热处理渗碳的设备的技术要求、安全要求、操作规范等方面的规定。质量标准是指热处理渗碳后金属材料硬度、强度、表面质量等方面的检测和评定标准。 在热处理渗碳的工艺标准中，通常会规定好处理的温度范围、保护气氛的要求、处理时间、冷却方式等。温度是影响热处理渗碳效果的重要因素，一般来说，温度越高，渗碳的速度越快，但是如果温度过高会导致金属材料的变形、变质等问题。在进行热处理渗碳时，必须按照工艺标准规定的温度进行处理，以确保产品的质量和性能。 保护气氛也是影响热处理渗碳效果的重要因素之一。在热处理过程中，金属材料暴露在空气中容易被氧化，影响渗碳的效果。在进行
热处理渗碳时，通常会使用一定的保护气氛，如氮气、氢气等，以减 少氧气的接触，保证金属材料的表面光洁度和渗碳效果。 处理时间和冷却方式也是影响热处理渗碳效果的重要因素。处理 时间不仅与温度、保护气氛等因素相关，还与金属材料的厚度、形状 等因素有关。通常情况下，处理时间越长，渗碳的深度和均匀度越好。而冷却方式则影响着金属材料的组织结构和性能，一般来说，快速冷 却可以获得更细小的晶粒和更高的硬度，但也容易导致金属材料的应 力增大和变形。 在热处理渗碳的设备标准中，主要包括炉子、加热元件、控制系统、保护气氛系统等方面的技术要求和操作规范。炉子是进行热处理 渗碳的主要设备，通常会根据工件的尺寸、数量、形状等因素选用不 同规格和类型的炉子。加热元件要求加热均匀，能够保证金属材料达 到所需的温度。控制系统要求能够准确控制温度、时间等参数，确保 热处理渗碳的效果和质量。保护气氛系统要求能够提供符合要求的气氛，确保金属材料的表面质量和渗碳效果。 在热处理渗碳的质量标准中，主要包括硬度测试、表面质量检测、渗碳层深度测试等方面的评定标准。硬度测试是衡量热处理渗碳效果 的重要指标之一，通常会采用洛氏硬度计等硬度测试仪器进行测试。 表面质量检测是检查金属材料表面是否有氧化、裂纹、凹凸等缺陷的 测试，通常会采用目视检查、放大镜检查等方法。渗碳层深度测试是 测量热处理渗碳后金属材料硬化层的厚度和均匀度的测试，通常会采 用金相显微镜等仪器进行测量。
12crni3渗碳淬火硬度 （实用版） 目录 1.12crni3 渗碳淬火硬度的概念和意义 2.12crni3 渗碳淬火的过程和方法 3.12crni3 渗碳淬火后的性能和应用 4.渗碳淬火在现代制造业中的地位和前景 正文 12crni3 渗碳淬火硬度是指在 12crni3 合金钢经过渗碳、淬火和回火等热处理工艺之后的硬度。12crni3 合金钢是一种高强度、高韧性、耐磨损的合金钢，广泛应用于制造各种轴承、齿轮、刀具等机械零部件。通过渗碳淬火处理，可以提高 12crni3 合金钢的硬度、强度和耐磨性，进一步提高其使用寿命和性能。 12crni3 渗碳淬火的过程和方法主要包括以下几个步骤： 1.渗碳：将 12crni3 合金钢加热至渗碳温度，通常在 900-1000 摄氏度之间，保持一段时间，以便碳原子渗入钢的表面层。渗碳过程中，钢的表面层碳质量分数会逐渐增加，从而提高其硬度和耐磨性。 2.淬火：将渗碳后的 12crni3 合金钢加热至淬火温度，通常在 800-900 摄氏度之间，并迅速冷却至室温，通常采用油冷或水冷方式。淬火过程中，钢的内部组织结构发生变化，形成马氏体或贝氏体，从而提高其硬度和强度。 3.回火：将淬火后的 12crni3 合金钢加热至回火温度，通常在 300-500 摄氏度之间，并保持一段时间。回火过程中，钢的内部组织结构进一步发生变化，形成稳定的回火组织，从而提高其韧性和耐磨性。 12crni3 渗碳淬火后的性能和应用：
经过渗碳淬火处理的 12crni3 合金钢具有高硬度、高强度、高韧性和耐磨性等优良性能，可以满足各种机械零部件的使用要求。在轴承、齿轮、刀具等领域都有广泛的应用。 渗碳淬火在现代制造业中的地位和前景： 渗碳淬火作为一种传统的热处理工艺，在现代制造业中仍然具有重要的地位。随着科技的不断发展和新型材料的不断涌现，渗碳淬火技术也在不断改进和创新，以满足现代制造业对高性能、高效率和环保等方面的要求。
45钢淬火和低碳钢渗碳淬火 1. 介绍 淬火是一种常用的金属热处理工艺，通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性能。45钢和低碳钢是两种常见的金属材料，它们在淬火过程中有一些不同的特点和要求。本文将介绍45钢淬火和低碳钢渗碳淬火的工艺流程、影响因素以及淬火后的性能变化。 2. 45钢淬火 2.1 工艺流程 45钢是一种碳钢，其含碳量约为0.45%，具有良好的机械性能和热处理响应。淬火是提高45钢硬度和强度的常用方法。 45钢淬火的工艺流程如下： 1. 预热：将45钢加热到适当的温度，以减少热应力和提高淬火效果。 2. 加热保温：将预热后的45钢加热到A3点以上，保持一段时间，使组织均匀化。 3. 高温保温：将加热保温后的45钢加热到适当的温度，保持一段时间，以使组织达到奥氏体化。 4. 快速冷却：将高温保温后的45钢迅速冷却，通常使用水、油或盐水进行淬火。 5. 回火：对淬火后的45钢进行回火处理，以减少内部应力和提高韧性。 2.2 影响因素 45钢淬火的效果受多种因素的影响，包括温度、冷却介质、冷却速度等。 •温度：淬火温度的选择对45钢的硬度和组织结构有重要影响。通常，较高的温度可以获得较低的硬度和较粗的组织，而较低的温度可以获得较高的硬度和较细的组织。 •冷却介质：不同的冷却介质对45钢的淬火效果有差异。水冷却速度快，可以获得较高的硬度，但易产生变形和开裂；油冷却速度适中，可平衡硬度和韧性；盐水冷却速度较慢，可以获得较低的硬度和较好的韧性。 •冷却速度：冷却速度越快，45钢的硬度越高。不同部位的冷却速度会导致组织不均匀，需要进行适当的调整。 2.3 性能变化 经过淬火处理后，45钢的硬度和强度得到了显著提高，但韧性和塑性较低。这是由于淬火过程中产生了马氏体组织，其具有脆性。 淬火后的45钢可以通过回火处理来调整其性能。回火可以降低硬度，增加韧性和塑性。回火温度的选择应根据具体应用需求进行调整，以平衡硬度和韧性的要求。
9310钢可控渗碳工艺参数研究 摘要：本文利用可控气氛渗碳炉对9310钢在不同技术要求下进行渗碳处理，通过分析渗碳后的金相组织，渗碳温度和渗碳时间对深层深度的影响，碳势对剥 层碳浓度的影响以及残余奥氏体含量与冰冷处理的关系，最终确定了9310渗碳 钢热处理渗碳淬火的最佳工艺参数。 关键字：9310钢；渗碳 第1章前言 9310钢材料属于低合金高强度渗碳钢，是当前国外各主流机种普遍采用的渗 碳钢，它具有渗碳温度高（927℃），渗碳层淬硬性好，淬火后表面硬度高的特点。这种材料与常规渗碳材料有所不同，同时重新定义有效渗层深度（即HRC50 深度）和HRC60硬度的深度，存在较多复杂的工艺难点。一是要求零件渗碳淬火 后HRC60深度至少占有效渗层深度的45%，且渗层中的碳浓度梯度不大于0.9%， 残余奥氏体含量不大于10%，这些技术要求是以前其它机型所没有的[1-3]。 通过查阅和参考大量的有关理论和实际资料，逐步摸索渗碳工艺参数。利用 新引进的双室加热渗碳炉，共进行近三十炉次的工艺试验，获得大量的试验数据，最终建立该材料模拟渗碳工艺方案，确定了不同深度要求的工艺参数。目前零件 已经小批生产，各项指标都可以满足技术要求。该攻关的完成，攻克了该材料热 处理的多项工艺难点。 第2章试验材料 试验所用材料为9310钢，标准试样尺寸为Φ23×30，剥层试样尺寸为 Φ23×100。除此之外，为保证试样与实际零件形状相似，还采用轮齿试样。试 样经整体镀铜后，调质工金相组织为低碳回火马氏体+少量铁素体。 2.1可控气氛热处理炉
应用可控气氛进行的各种热处理叫可控气氛热处理。本实验中渗碳工艺采用 双室加热可控气氛热处理炉。可控气氛热处理炉按热源不同，可分为电热和燃料 加热两类。 2.2可控气氛热处理炉特点 2.2.1密封性密封是可控气氛热处理炉的主要特点。密封的目的是防止空气 侵入炉内，保证气氛成分的稳定，尽量减少可控气氛的消耗。 2.2.2 气氛有一定的流向为了保证可控气氛和所有工件表面均匀接触，应 选择合理的进气口和排气口位置，并且用风扇强制气氛搅动和循环，使气氛均匀 分布，风扇搅动气氛循环也有利于温度的均匀分布。这一点在渗碳，碳氮共渗等 化学热处理时十分重要。当炉膛较大或工件堆积较密时，风扇应有一定的风力和 风量，同时应该有一定的循环回路。对于单室推杆炉，特别还要防止渗碳区和扩 散区气氛互相干扰。 2.2.3 风扇和供气排气装置的设置炉内设置风扇的目的是使气氛和温度均匀。风机采用水冷和密封装置。风机叶轮尽量靠工件近些。对气氛进气口、各种 排气孔位置、排气管最后出口的开设都有恰当考虑。 第3章试验方法 3.1渗碳工艺 渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程，也就是使低碳钢的工件具有高碳 钢表面层的过程。再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。根据渗碳操作工艺的不同， 渗碳方法可分为以下几类。 在气体介质中进行的渗碳过程，称为气体渗碳。根据所用渗碳气体的产生方 法及种类，可分为滴注式气体渗碳、吸热式气氛渗碳和氮基气氛渗碳。气体渗碳 同固体渗碳相比，有下列的优点： (1)渗碳气氛可控；
渗碳淬火工艺 1、钢的淬火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要，也是用途最广泛的工序。淬火可以显著提高钢的强度和硬度。为了消除淬火钢的残余应力，得到不同强度，硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。所以淬火和回火又是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。淬火、回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理是赋予钢件最终性能的关键工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。 1.1 淬火的定义和目的 把钢加热到奥氏体化温度，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，这种热处理操作称为淬火。钢件淬火后获得马氏体或下贝氏体组织。图4为渗碳齿轮20CrNi2Mo 材料淬火、回火工艺。 淬火的目的一般有： 1.1.1 提高工具、渗碳工件和其他高强度耐磨机器零件等的强度、硬度和耐磨性。例如高速工具钢通过淬火回火后，硬度可达63HRC，且具有良好的红硬性。 渗碳工件通过淬火回火后，硬度可达58~63HRC。 1.1.2 结构钢通过淬火和高温回火（又称调质）之后获得良好综合力学性能。例如汽车半轴经淬火和高温回火（280~320HB）及外圆中频淬火后，不仅提高了花键耐磨性，而且使汽车半轴承受扭转、弯曲和冲击载荷能力（尤其是疲劳强度和韧性）大为提高。 淬火时，最常用的冷却介质是水、盐水、碱水和油等。通常碳素钢用水冷却，水价廉易得，合金钢用油来冷却，但对要求高硬度的轧辊采用盐水或碱水冷却，辊面经淬火后硬度高而均匀，但对操作要求非常严格，否则容易产生开裂。 1.2 钢的淬透性 2.2.1 淬透性的基本概念所谓钢材的淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度大 小的能力 （即钢材淬透能力），其大小用钢在一定条件下（顶端淬火法）淬火获得的有效淬硬层深度来表示，淬透性是每种钢材所固有的属性，淬硬层愈深，就表明钢的淬透性愈好,例如45、40Cr 、42CrMo 钢三种试样，按相同条件淬火后（油冷却），经检测45 钢能被淬透的最大直径（称临界直径）φ 10mm；40Cr 钢能被淬透的最大直径φ22mm; 42CrMo 钢能被淬透的最大直径φ 40mm。 实际工件的有效淬硬深度与钢的淬透性、工件尺寸及淬火介质的冷却能力等许多因素有关，例如，同一钢种在相同介质中淬火，小件比大件的淬硬层深；同一
一、钢件渗碳淬火回火工艺介绍 钢件的渗碳淬火回火是一种常见的工艺，用于提高钢件的硬度和耐磨性。在这个工艺中，钢件首先通过渗碳的方式增加表面碳含量，然后 进行淬火以提高钢件的硬度，最后进行回火以降低钢件的脆性。这一 工艺能够有效改善钢件的力学性能和耐磨性，广泛应用于机械制造、 汽车制造等领域。 二、铸钢件渗碳淬火回火金相分析 1. 铸钢件的渗碳淬火回火金相分析是评价该工艺效果的重要方法之一。金相分析能够揭示钢件的组织结构、晶粒大小、相变情况等信息，为 工艺改进和质量控制提供重要依据。 2. 在金相分析中，通常会观察到一些重要的组织结构，比如马氏体、 珠光体、沉淀物等。这些组织结构的形成与渗碳淬火回火工艺密切相关，通过金相分析可以了解钢件的组织状态和相变情况，为工艺参数 的优化和材料性能的提高提供依据。 三、钢件渗碳淬火回火工艺参数优化 1. 钢件渗碳淬火回火工艺的参数优化对于保证工艺的稳定性和钢件质 量至关重要。在这个过程中，需要综合考虑温度、时间、介质、渗碳
剂等多个因素，以实现最佳的工艺效果。 2. 钢件的渗碳过程需要精确控制温度和时间，以保证渗碳的均匀性和深度。淬火过程中，需要控制冷却速度和温度梯度，以实现有效的马氏体转变。回火过程中，需要考虑温度、时间和气氛等因素，以保证钢件的强度、硬度和韧性的平衡。 四、工艺控制与质量保证 1. 钢件渗碳淬火回火工艺需要进行严格的工艺控制，以确保钢件的质量和性能。在这个过程中，需要建立完善的工艺控制体系，包括工艺流程控制、设备调试、参数监测、质量检验等环节。 2. 还需要建立严格的质量保证体系，对原材料、生产过程和成品进行全面监控和检测，以确保钢件的质量和性能符合要求。还需要建立完善的质量记录和追溯体系，以便对产品质量进行溯源和追踪。 五、结语 钢件的渗碳淬火回火工艺是一项复杂的工艺，需要综合考虑材料、工艺和设备等多个因素。通过优化工艺参数、严格控制和质量保证，可以实现对钢件性能的提高和品质的保障。金相分析作为评价工艺效果的重要手段，能够为工艺改进和质量控制提供重要依据。希望本文的
XXX有限公司企业标准 钢的气体渗碳热处理工艺守则Q/XXX 009—2006 代替Q/XXX 456—2004 1 范围 本标准规定了钢的气体渗碳热处理中的材料规格、设备与工具、渗碳前的准备工作，渗碳工艺过程，渗碳工艺过程检查、渗碳零件淬火及回火工艺规范、渗碳零件的质量检验、渗碳炉的维护与检修、渗碳炉使用注意事项以及安全注意事项。 本标准适用于低碳钢及低碳合金钢零件的渗碳热处理。 2 材料规格 2.1 钢的化学成分 渗碳用钢的化学成分如表1所示。 2.2 钢的临界温度 渗碳用钢的临界温度如表2所示。 表2 渗碳用钢的临界温度单位：℃ 2.3渗碳剂： 煤油（一级或特级），密度0.82~0.84，闪点＜40℃。 3 设备与工具 3.1 60kw井式气体渗碳炉，附温度自动控制记录仪表、HT7000型可编程碳势控制箱等。 3.2渗碳用料架、料筐及专用吊具等。 3.3起吊设备（行车）及冷却设备（排风扇）。 3.4钳子、扳手、钩子及清除碳黑的铲子等。 4 渗碳前的准备工作 4.1渗碳炉的准备 4.1.1 开启炉盖，将料筐及料筐支架吊出，清除炉罐中碳黑等杂物。 4.1.2 清除炉盖、风叶、挡风板及排气管上所附碳黑。 4.1.3 清除料筐、料筐支架上所附碳黑。
4.1.4 检查炉罐上密封石棉绳是否完整，若有损坏应及时更换。 4.1.5 检查滴入器及滴入管道是否畅通。 4.1.6 缓慢关闭炉盖，注意防止风叶、挡风板及氧探头碰坏。 4.1.7 检查风扇轴及轴承部分润滑是否良好，风扇工作是否正常，冷却水是否畅通。 4.2 温度控制仪表的准备与检查 4.2.1 检查温度控制仪表工作是否正常，热电偶插入深度是否正常。 4.2.2 换上新记录纸，并填写好日期。换下的记录纸应注意保存，备查。 4.2.3 调整温度控制仪表在工作温度上。 4.3 碳势控制箱的准备 4.3.1 清除箱内和各电气零件表面的灰尘； 4.3.2 检查HT9841表显示是否正常。 4.3.2 检查各电连接点是否松动，以防止接触电阻过大。 4.3.3 检查接地电阻是否符合要求，以保证操作安全。 4.4 渗碳剂的准备 4.4.1 检查渗碳剂盛放容器中渗碳剂的存放量是否充足，一般不得少于3kg。 4.4.2 渗碳剂成分应符合技术要求。 4.5 渗碳零件的准备 4.5.1 渗碳零件表面不能有锈斑、油污及水分，否则要彻底清理干净。 4.5.2 按工艺要求选择合适的料架，将零件装入料架中。 4.5.3 同样渗层厚度的零件可放在同一炉内渗碳，大件放在下面，小件放在上面。 4.5.4 大工件渗碳时必须保持足够的间隙，以保证渗碳质量。 5 渗碳工艺过程 5.1 渗碳工艺规范 渗碳工艺曲线如图1所指示，渗碳加热阶段渗剂用量如表3所示。 温 度 时间 图1 渗碳工艺曲线