HB 5023-1994 航空钢制件渗氮、氮碳共渗渗层深度测定方法.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB 5023-94 航空钢制件渗氮、氮碳共渗渗层深度测定方法1994-10-31发布1995-01-01实施中国航空工业总公司批准中华人民共和国航空工业标准航空钢制件渗氮、氮碳共渗渗层深度测定方法1 主题内容与适用范围本标准规定了航空钢制件渗氮、氮碳共渗渗层深度测定方法。HB 5023-94 本标准适用于航空产品中钢制件渗氮、氮碳共渗渗层深度的测定。其它产品也可参照执行。2 I用标准GB 9451 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定3 术语渗氮层深度z渗氮层包括化合物层(臼亮层)和扩散层，其深度指从工件表面测至与基体组织有明显的分界处或规定的界限硬度值处的

2、垂直距离(用拉丁字母DN表示)。4 试样切取与制备4. 1 试样应从渗氮或氮碳共渗的零件上切取，允许采用与零件材料、处理条件、加工精度相同，并经同炉渗氮或氮碳共渗的试样。试样在渗氮前的待渗表面粗糙度一般不大于RaO.80mD4.2 切取试样时，不允许因温度过高而影响试样硬度和组织。4.3 在磨削和抛光试样过程中检测表面不允许过热、边缘倒角和剥落。4.4 检验部位应有代表性，检测面必须垂直于掺氮或氮碳共掺渗层。5 渗层深度测定方法5. 1 硬度法5. 1. 1 本标准采用维氏硬度，试验力规定为O.98N (0. 1 kgf) 2. 94N (0. 3kg) ，从试样表面测至比其体维氏硬度值高50

3、HV处的垂直距离为渗氮层深度。在三倍左右渗氮层深度的距离处所测得的硬度值(至少取三点平均)作为实测的基体硬度值。5. .2 渗氮层深度DN以毫米叶，取小数点后两位。例如O.30DN300HVO. 2.表示界限硬度值为300HV，试验力为1.96N (0. 2kgO时，渗氮层深度为O.30mmo5. 1. 3 测量步骤中国航空工业总公司1994-10-31发布1995-01-01实施1 HB 5023-94 5. 1. 3. 1 测量渗氮层深度应根据图纸要求，在指定的部位进行。试样检测表面要求与硬度计试验台平行，并且经过磨光和抛光，在此过程中应采取各种措施以避免检测表面过热或磨成圆角。5.1.3

4、.2 硬度压痕应在指定宽度(W)为1.5mm的范围内，沿与表面垂直的一条或多条平行线上进行见图1)。两相邻压痕间的距离(S)应不小于压痕对角线的2.5倍。从表面到各逐次压痕中心之间的距离差应不超过O.lmm(例如d2-dl运o.lmm)，测量表面到各压痕的积累距离的精度为士25m，各压痕对角线的测量精度为土0.5mo w - 。图1硬度压痕位置除有关双方有特殊协议外，压痕一般应在O.98N (0. lkgf),., 2. 94N (0. 3kg)试验力下作出，并用放大400倍左右的光学仪器测量。每个部位测量结果应绘制一条相对于表面距离的硬度变化曲线。根据上述绘制的每条曲线，分别测出从零件表面到

5、硬度值比基体高50HV处的垂直距离。如果两个数值的差小于或等于O.lmm，则取它们的平均值作为渗氨层深度z如果差值大于O.lmm则应重复试验，直到确认试验没有问题后，如实给出试验数值。5.3.3 当掺氮层深度已大致确定时，可采用下述内插法作为常规渗氮层深度的测量方法。在零件某一垂直面上，距表面d2和出的距离处，至少各打五个臣痕。d2和dl分别为小于和大于确定的渗氮层深度(见图2)，(dz-dt)值应不超过O.3mm渗氮层深度由下式给出:1 + d2一笔) (旦-HS)H ,- H z 式中:HS一一确定的硬度值;2 百;一-dl处硬度测量值的算术平均值zH2 -d2处硬度测量值的算术平均值。5

6、.2 金相法倒H. 墨H2端H HB 5023-94 图2硬度测量点位置-电d1 DN dz 至表面距离，mm图3渗氮层深度的数学校核试样在放大100倍或200倍的显微镜下，参照图4图12的方法进行测量，从试样表面沿垂直方向测至与基体有明显的分界处的距离，即为渗氮层戎氮碳共渗层深度。推荐的浸蚀剂见附录Ao5.3 渗氮层深度较浅时，可按照GB94 51有关规定执行。5.4 断口法(炉前采用)3 HB 5023-94 试样上开一个深度小于试样厚度之分之一的槽口，渗氨后打断，用2030倍放大镜测定，断口表面细致均匀带的宽度为渗氮层深度。5.5 仲裁用不同方法测定渗氮层深度的结果有争议时，以硬度法作为

7、仲裁方法。图438CrMoAIA钢气体渗氮4%硝酸乙醇溶液浸蚀XIOO 4 HB 5023 94 图538CrMoAIA钢渗氮后经770.C水冷4%硝酸乙醇溶液浸蚀XIOO 理、电;二叹1飞/，:，三斗(:;，:.，叮叩UW排图64Crl4Ni14W2Mo渗氮后空冷4%硝酸乙醇溶液浸蚀XIOO 5 6 且，HB 5023-94 图725Cr3Mo钢气体渗氮晒酸乙醇溶液浸蚀XIOO _. . . . . 图840CrNiMoA钢渗氮硫酸铜盐酸水溶液擦蚀XIOO HB 5023-94 气. b !f, 4: 困942CrMo钢渗氮氯化铜盐酸溶液浸蚀X I OO 图1018Cr2Ni4WA钢渗氮4%

8、硝酸乙醇溶液浸蚀X I OO 7 HB 5023-94 图1120碳钢氮碳共渗后经300.C回火1小时4%硝酸乙醇溶液浸蚀X200 因12311氮碳共渗硫酸铜盐酸水溶液擦蚀X200 8 HB 5023-94 附录A推荐的漫蚀剂参考件序号1名称配方1 1硝酸乙醇溶rNO液仁zHsOH除用方叫适用范围I I 20(回火态)2OCr.45C正火38CrMoAlA、25Cr3Mo、18Cr2Ni4WA、lCr134Cr14Ni14W2Mo、Cr17Ni2、lCrl8Ni9Ti等2_4m浸蚀Iuml CuSO. 硫酸铜一盐L_. CI 2 1酸水或乙醇L_ 溶液压;2HEOH1FeC11 三氯化铁-1-

9、_二CAH2(N02OH 3 1混合酸水溶二.- . - . . HCI 液一洗涤剂仁三仁12HzsCsHsS03Na一CuC12 氯化铜-氯L.: 4 1化模一硫酸;二:铜一盐酸乙二二-嘈醇榕液2战OH1H2SeO 5 1晒酸我亚踊陪H2Se03酸乙醇溶液阳CI仁2HsOHuClz INHCI 1 :主氨酸溶液lFeC13归CI归zO苦味酸饱和仁，Hz(NOz)30H7 1水溶液洗涤剂川剧SS03Na浸擦浸擦日夜擦温或温或温或室蚀蚀室蚀蚀室蚀蚀4叫叫叫l时1叫叫J稍一切叫叫叫时-Moo-03一1220-322川一01-nLL一2m1或:浸蚀ml _gx: 10rr 10臼nl0.24g 0.

10、26气室温擦2. 5m蚀75m 饱和水溶液4寸室温浸10叫蚀4OCrNiMoA、42CrMo、38CTA、38CrMoAIA、311、2Crl3、lCr13等白亮层易被腐蚀掉38CrMoAlA、25Cr3MoA、40Cr等20 (袖冷、45、40Cr、38CrMoAlA等25Cr3MoA、45、40Cr、球墨铸铁和灰铸铁等(有毒慎用)4侃丁rNiMoA、l Crl8Ni9Ti 等白亮层易被腐蚀掉)2低rMnTi(正火)、40Cr、38CTMoAlA、铸铁等9 HB 5023一94序号名称配方使用方法适用范围8 9 10 氯化铜盐酸仁uClz90g 室温擦42CrMo、25Cr3Mo、Cl 10伽n蚀4OCrNiMoA等溶液1H20 10臼n电解法N03 l臼n室温电4例二rNiMoA、20CrMnTi、IHzO 压6V4例二rA、35CrMo等9臼E附加说明z本标准由中国航空工业总公司航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由中国航空工业总公司五一一厂、六二一所、兰兰一厂负责起草。本标准一九七五年七月首次发布，九九四年十月第一次修汀。