CB T 3385-2013 船用钢铁零件渗氮层深度测定方法.pdf

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1、ICS 47. 020. 05 u 05 备案号：41728-2013中华人民共和国船舶行业标准CB/T 3385-2013 代替CB/T3385一1991船用钢铁零件渗氮层深度测定方法Method of measuring nitrided case depth for iron and steel 2013 - 07 -22发布2013一12-01实施键时.，阳岛1.：！理由缸酣S蟹，军钥？司主：.：，.，二）：认CB/T 3385-2013 自次TitiAiqdqQQU民U哼too果结定、而供法相金和法度硬度深层氨渗剂料蚀材浸铁的钢荐用法推常方品也、J、，件毗录录去川剧例u附附用义度示u

2、性性引定备深果告料料性及制层结报费资圈范语样氯定验川川言范规术试穆测检JE录录前1234567附附I CB/T 3385 2013 制吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替CB/T3385一1991钢铁零件渗氨层深度测定方法，与CB/T3385-1991相比，主要技术变化如下zII 一一标准名称改为船用钢铁零件渗氮层深度测定方法：一一对试样的粗糙度提出了“试样表面抛光至镜面”的要求（见4); 一增加了渗氨层深度测定的使用方法及“渗氮层硬度梯度曲线示意图”和“渗氯层金相示意图”（见5); 一一增加了氨碳共渗化合物层深度的测定（见5.3. 2) ; 一一删除了有效渗氨层深

3、度的数学评定（见1991年版的3.2) ; 一一补充和修订了附录B的图谱，新增了2Cr13气体渗氨、H13气体渗氮、45钢氨碳共渗，删除了40Cr气体渗氮，修订了硬度一距表面距离曲线（见附录B,1991年版的附录肘。本标准由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会归口。本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第十二研究所。本标准主要起草人：王佐平、张镜斌、陈分宏、王伟、苏宏义。本标准于1991年11月首次发布。CB/T 3385-2013 船用钢铁零件渗氮层深度测定方法1 范围本标准规定了船用钢铁零件表面渗氨和氨碳共渗层深度测定的试样制备和测定方法。本标准适用于船用钢铁零件气体渗氨、

4、离子渗氨、氨碳共渗软氧化处理后的楼氧层深度的测定，其它钢铁零件可以参照使用。2 规范性引用文件下列文件的条款通过引用成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，仅所注目期的版本适用于本文件。凡是不注目期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 4340. 1金属材料维氏硬度试验第1部分z试验方法GB/T 7232 金属热处理工艺术语3 术语及定义3. 1 GB/T 7232界定的以及下列术语和定义适用于本文件。渗氨层深度nitrided case depth /); 渗氨层包括惨氧化合物层和扩散层，其深度从工件表面测至与基体组织、有明显分界处或规定的界限硬度值处的垂直距离。3

5、.2 掺氯化舍物层nitride layer 惨氨工件表层以FeN为主的白亮层。3.3 扩散层diffusionzone 化学热处理时工件化合物层之下的楼层和化学气相沉积时化合物洛解并进行扩散的内层的统称。3.4 氯碳共潜nitrocarburizing 工件表面同时渗入氮和碳，并以渗氨为主的化学热处理工艺，也称软氧化。在气体介质中进行的称为气体氨碳共棒，在盐浴介质中进行的称液体氨碳共渗。3.5 1 CB/r 3385-2013 界限硬度值boundaryhardness 界限硬度值规定比基体硬度值高50盯。对j二、渗氮层硬度变化很平缓的锅件（女n碟钢或低碳合金钢，其界限硬度值可以定为比基体硬

6、度值高30HV，并按10阳进行修约。3. 6 基体硬度值substratehardness 三倍渗氯层深度的距离处所测得硬度值（至少取三点的平均值），对于壁厚小于5mm的渗氮零件，基体硬度值为硬度曲线上硬度值稳定后的第二点在纵电标上的对应值。4试样制备试样向从渗氨零件上切取，也可用与零件的材料、处理条件、加工精度相同，并经同炉渗氨处理的试祥。检测部位应有代表性，试样应垂直于渗氨层表面切取，在磨制和抛光过程中，检测表面不应过热，边缘不应倒角和剥落，试样表面抛光至镜面。5 渗氧层深度的测定方法5. 1 通则硬度法为钢铁零件渗氮层深度的测定方法。条件不具备时，经协商可用金相法作为过渡方法，但首次测定

7、应用硬度法校核。在生产批次质量稳定后，碳钢和普通合金钢的渗氨层深度可用金相法测定。有争议时，应采用硬度法作为仲裁方法。5.2硬度法5. 2. 1 屎理渗氮层深度根据垂直于试样表面的横截面k维氏硬度梯度来确定，即以硬度为纵坐标，至表面距离为横坐标，绘制出硬度值随距离而变化的分布曲线，用图解法在硬度曲线上找出界限硬度值在横坐标上的对应值即为渗氨层深度。当有明确界限硬度值规定时，可以直接在硬度曲线上找出该硬度点在横坐标上的对应值即为渗氨层深度。5.2.2 测定方法5.2.2. 1 试验条件试验采用维氏硬度法，试验力按GB/T4340. 1-2009规定的1.96 N。特殊情况F，可采用0.98 N

8、4.90 N的试验力，但应注明，例如HVo.1表示用0.98N的试验力。5.2.2.2 硬度的测定硬度测试应在1.5 mm宽的；域内井与表面垂直的一条或多条平行线上进行（见图1），每一深度至少要打出三个压痕，最靠近表面的硬度压痕中心与试样表面的距离（di）应不小于压痕对角线长的2倍，相邻压痕间的距离且茧不小于压痕对角线的2.5倍，从表层到各逐次I长痕中心之间的距离（例如ck-di) 每次增加不大于0.1 mm。2 CB/T 3385-2013 。令。圈1硬度压攘的相对位置400倍以上的放大倍数下测量压痕的对角线长度，按压痕对角线长度的算术平均值计算，见公式(1），压痕测量示意图见图2o根据测量

9、的压束对角线长度，按GB/T4340. 1查取维氏硬度值。五且当. (1) 2 式中zP一一压痕的算术平均值的数值，单位为毫米皿：血、品一一压痕的两条对角线长度的数值，单位为毫米（mm）。图2压f直到I量示意图测量压痕中心至试样表面距离的测量精度应为土0.25 m，而每个硬度压痕对角线的测量精度应为士0.5 m。5.2.3 测量结果的表示方法取每一深度各硬度的算术平均值，作出硬度距表面距离的曲线（硬度梯度曲线，在纵坐标上标出基体硬度值和渗氯层界限硬度值，过其界限硬度值点作一直线与横坐标平行，该直线与硬度曲线交点在横坐标上的对应值即为该零件的渗氨层深度，典型的硬度梯度曲线见图3。3 CB/T 3

10、385-2013 如果在试样不同位置多处测量渗氯层深度，若层深差值不大于0.1mm，取其算术平均值；若层深差值大fO.1 mm，则应重复试验，确认试验结果无异议时，给出试验数据。渗氨层深度以毫米计，取小数点后两位。测量结果由渗氨层深度、界限硬度值和试验力三部分组成。示例：0.25D.JJOOHV0.3表示界限硬度值为500町、试验力为2.94N时渗氨层深度为0.25阻。 飞 x 惨氮层深度芸隧崽悲鸣化合物层深度扩散层深度民日距表面距离imm图3渗氯层硬度梯度曲线示意图5.3 金相法5. 3. 1 渗氮层深度测定试样任制备后，试样检测平面在2%4%硝酸洒精溶液中浸蚀适骂时间，清洗干净风干后，在放

11、大100倍的显微镜F，从试样表面沿垂直方向测空与基体组织有明显分界的距离为渗练后深度（见图4）。用硝酸酒精榕液难以浸蚀的钢铁材料，可用其他浸蚀剂，推荐的浸蚀剂参见附录A。当渗氨层深度小于0.3mm时，为了提高测量精度，可以在200倍以上的显微镜F测量。表面F一（基:t)/ 扩散譬组织黑色l写垃部分白色化合4).1军组织基体基体组织一一一f堂l4散层深度f:王层深度围4渗氨层金相示意图4 CB/T 3385-2013 氨碳共渗化合物j丢深j支）9!1定氨碳共渗苓件仔化合物；深j支技术要求时，应进行化合物后深度的测定，般采用金相法测定。试样经制备浸蚀后，在放入100仍以Ur-JM微镜F，从试样衣面

12、沿革；自Hr句从化合物后外侧测量至白色化合物层内侧的深度（斗之例见喝8，罔6）。fl包化什物JJ深度的单位为闷，取小数点后位为有效数字。测定化合物民深度的居大扩、最小帆，或者取Ii个以上不同以域测量结果的平均值。播: ；. iiti;.t： . J li：措辞酣麟：r,.Y，：；挝、二5.3.2 r,11;:;n:io. l气，4协主事；破共渗50C1#iit剂浸蚀EW视hepkV川吨，M,-:(), 1l.:. 。,. . . o 5rmn . 民一a) 金相法100f试jflj漫蚀句4酷毫鸣？ . , 着如 4事 b) 硬度法 100 情A军飞 阳市可搭桥龟， 乱事4. 专：1 .,. ,

13、 握咖咱. ，执Ynl_ .L A】二司自.1II. o.a 04 o.s O.G 11.7 0.8 ？但卜1.:J.11：mmlc) 砸度一距表面距离曲线图B.1 38CrMoAI钢气体渗氯CB/T 3385-2013 18Cr2Ni4WA钢气体渗氨B.2 . 卸 . 18Cr2Ni4WA钢气体渗氨见阁B.2of试制浸蚀金相法100. o.36m口1a) 司酷4 . 4屠. 4曲 . . 4静. 4 . . 4 . 100 硬度法b) 的ilHVo.zI-科川够。”nw 棚棚制dAltlti: 自佣?.011 。.8. 0.7 酷咱自.20.:1 0.4 0.5 0.G .肉:fl向lmml

14、。.3贯mm!l.1 1cn 自硬度一距表面距离曲线c) 9 18Cr2Ni4WA铜气体渗氮图B.2 CB/T 3385-2013 B.3 30Cr3WVA钢气体渗氨30Cr3WVA钢气体渗氨见图B.3。a) 金帽法2001试剂量蚀 4 4 4酷. 4 - ., 4悔 4摩. 4 蜡司e. 4串4 b) 硬度法 100 100 x喝、飞600i 主400 30白，一一一201! 0.5：街nm1 100 一一，自费蜡.一-1_一一_J_一2珑的Vu丰伞，。D.1 0.2 0.3 0.4 0.6 O.G 0.7 0.8 即若d旨mn每mm)c) 硬度RI!表面距离曲线图B.330Cr3WVA钢气

15、体渗氨10 CB/T 3385-2013 8.4 H13铜气体渗氨H13钢气体渗氨见图B.4. ,_. a) 金相法100f试1l!J浸蚀. . . . . . 4曾. . . 坠 . . . . 事4胁. b) 破度法 400 X气800 7髓 600 量”4跚、.，细拥Vo.zpM01 。10.2 。，3。A距表面距离Imm c) 硬度距表面距离曲线图B.4H13铜气体渗氯11 CB/T 3385-2013 B.5 1Cr18Ni9Ti钢离子渗氨1Cr18Ni9Ti钢离子渗氨见图B.5o12 晕，i、 叫帕叫F；丁：r,豆三31mm龟，却华民阳4a) 金梧法1005试剂量蚀4罄司曾4坠啕霞

16、唱赞每孽命4导看鄙4昏喧k, 4 4擎, 4静. 4擎CB/T 3385-2013 B. 6 4Gr 14N i 14W.2Mo铜离子渗氨4Crl4Ni 14W2.io钢离r渗氮见图B.60过雪守主二L：o： a) 金相法1004试剂浸蚀吩唱k4静。. 华唱岳. 4酷4静 4昏. 4酷4每司酷司除司除 萄唱E4静咱酷4曲唱队4酷4静4酷明重察b) 破度法 100 t创民制邸UDO 洞”事i嗡llll段泪400 ” . ：一一品喜剧缉捕 0.1 0.2 0.3 OA 距表西距离Immc) 辍度距表面距离曲线国B.6 4Cr14Ni 14W2Mo钢离子渗氨13 CB/T 3385-一2013B.

17、7 2Cr13气体渗氨（催渗）2Cr13气体渗氨（催渗见图B.7。.,:_._,-: 0.2mm a) 金相法1001试剂浸蚀. . . . 申. . 靠. . 4坠4屡4坠. 事 唱. . b) 硬度法 100 翩销路飞篇梅”V也2300 串一税续跚Cl.2鞠nm坠飞干，自. 。2。.3。A愿表团应离皿c) 砸度Ii表面距离曲线图B.7 2Cr13钢气体渗氨（催渗）14 CB/r 3385 2013 B.8 0Cr17Ni4Cu4Nb离子潘氯0Cr17Ni4Cu4Nb离子渗氯见罔B.801-L牛噜a.金根法1007试剂浸蚀. . . 瞩. ., . . 奇萨司勘. 瞩4 . 嘈. b.硬度法

18、 100 1111111 骨”倒归苦创夜. , mm 领璐马也钢蹦Vo.a4c ：些I 。J. .L一。唱。2G.3 OA 距表面距离Immc.醺度距表面距离曲线图B.8 0Cr17Ni4Cu4Nb离子渗氯15 CB/T 3385-2013 B.9 35CrMoA钢气体氮碳共渗35CrMoA铜气体氨碳共渗见图B.9。4酷. . . . 500 主400300 200 16 a) 金相法1001试制j曼蚀唱曹. . 唱悔. 唱. 4蜘7最 . 4最的破度法100。.28田m。0.1 0.2 0.3 0.4 距表面距离Immc) 破度距表面距离曲线圈B.935CrMoA钢气体氨碳共渗0.5 CB/

19、T 3385-2013 B. 10 45钢气体氯碳共渗45钢气体氮碳共渗见图B.lOo 飞 一a) 金相法5001试剂漫蚀 舍 司曾4 4胁命4串喝如4胁4如唱. 争4骨. 17 的FONlm凹的户。国华人民共和船舶行业标准中船用钢铁零件渗氨层深度测定方法CB/T 3385-2013 * 中国船舶工业综合技术经济研究院出版北京市海淀区学院南路70号邮政编码：100081网址：电话：010-62185021船舶标准化管理研究与咨询中心发行版权专有不得翻印开本88012301/16 印张1.5字数5.52千字2014年8月第1版2014年8月第次印刷印数1-300EE- . | . . EE l -E EE-EE- . EE- . - . 定价103元船标出字第2013234号CB/T 3385-2013