本标准规定了工件离子渗氮的设备、材料、工艺、质量检验及安全要求。本标准适用于钢铸件的离子渗氮处理。 JB/T 6956-2007 钢铁件的离子渗氮 JB/T6956-2007 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 25.200
备案号：20345—2007
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 6956---2007
代裤B/6956—1993
钢铁件的离子渗氮
Iron nitriding for iron and steel parts2007-03-06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
范围…
2规范性引用文件，
3术语和定义
4工艺分类代号..
5离子渗氮设备
5.1型号和主要参数
5.2技术要求
标志、包装、运输和储存
离子氮设备的保养
渗贰介质
温度、气压和流量的测量和检定6待渗氮件
渗氨材料
离子渗氮的技术条件
处理前状您
外观和尺寸
预备热处理.
待渗氮件的验收
膠氮处理
渗氮工艺
修氨操作
渗氮件的质量检验
8.6阴渗
9安全卫生要求
.0产品报告．..
附录A（规范性附录）温度检定方法.A.1标准测量方法
A.2标准测温试件
A.3测温头、红外光电温度计和双波段比色温度计的检定A.4用标准测湿试件校对目测温度，JB/T 6956--2007
JB/T6956—2007
附录B（规范性附录）流量换算及测量方法，B.1流量换算公式，
B,2皂膜流量计测方法
附录℃（规范性附录）离子渗氰层技术条件的表示方法附录D（资料性附录）装炉要点
D.1影响温度均勾度的主要因素
D.2离子渗氮时炉内温度分布的一般规律D..3.正确的装炉方法.
图 A.1 标准测温试件
封闭内孔测温法示意图…
表1常用渗氮材料.
表2待渗氮件的状态.
表3得渗氮件的外观和尺寸验收..表4常用材料的渗氮温度、表面硬度和渗氮层深度范围表5
藝气流量选择范围
表面硬度偏差的允许值….
渗氮层深度偏差的允许值
本标准代替3B/T6956—1993《离子渗氮》。本标准与3B/T6956—1993相比，主要变化如下；增加了设备的部分内容：
整炉装同种工件离子渗氨时的溢度哟勾度提高到土10°℃；增加了附录C和附录D；
增加了从待渗氮件到渗氮操作的过程控制内容。本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录，渐录D为资料性附录。本标准由中国机械工业联合会提出：本标准由会国热处理标准化技术委员会（SACITC75）归口。本标准主要起草单位：武汉热处理新究所、北京莫泊特热处理技术有限公司本标准起草人：姜椿年、黄健、刘樊祺、周家运、高仰之。本标逛所代菩标准的历次版本发布情况：JB/Z214—1984、JB/T 6956—-1993JB/T6956—2007
1范围
钢铁件的离子渗氮
本标规定了工件离子渗氮的设备、材料、工艺、质量检验及安全要求。本标准适用于钢铁件的离子渗氮处理。2规范性引用文件
JB/T6956—2007
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不标准，然而，鼓励根据小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谁。GB536液体无水氢（GB536—1988，HegFOCT6221：1982）G13/T699优质碳素结构钢
GBT700素结构钢（GB/700---2006，ISO630：1995，NEQ）GBT1220不锈钢棒（GB/T1220-1992，negJISG4303：1988）耐热钢棒（GB/T1221-1992，neJISG4311：1987)GB/T 1221
合金T具钢（GB/T1299—2000，neQASTMA681：1994）GB/T 1299
GBT1348球墨铸饮件
合金结构钢（GB/T3077—1999，ncDINFN10083-1：1991)GB/T3077
金属维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1—1999,egvISO6507-1：1997）GB/T 4340.1
金属热处理工艺术语（GB/T7232~-1999，neqDINEN10052:1994,JISB6905：1995）GB/T 7232
GB/T 7445
GB/T 8979
GB/T 9439
GB/T 9451
(E), MODI
GB/T 9452
GB/F 9943
GB 10067.1
纯氢、高纯氢和超纯氢（GB/T7445-—1995，纠VJISKO512：1974）纯斌
灰铸铁件
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热处理炉有效加热区测定方法
高速工具钢技术条件（GB/F9943m-1988，neyA.STMA600：1979）电热装置基本技术条件第1部分：通用部分GB/I 11354
钢铁零件渗氮层深度测定和金相纽织检验金属热处理工艺分类及代号
GB/T 12603
GB/T 13324
热处理设备术语
GB15735金属热处理生产过程安全卫生要求GB/T 17394金属里氏硬度试验方法GB/T18449.1金属努氏硬度试验第1部分：试验方法[GB/18449.1—2001，nelISO4545：1993(E) 1
3术语和定义
GB/T7232、GB/T13324中确立以及下列术语和定义适H于本标推，3.1
待渗氮件prepared nitriding parts1
JB/T 69562007
经适当预备热处理和机械加工后准备进行离子诊氮处理的工件3.2
渗氢件nitrided parts
经离子渗氮处理的工件
辅助阴极（阳极）
auxillary cathiode (anode)
为改普工件渗氮温度均匀度，在阴极（阳极）上增设的钢铁组件。3.4
测温头measuretemperatureprobe用铠装热电偶和特殊结构的温度检测头制成，在离子渗氮时能与工件真接接触的测温装置3.5
导通比conductance
在一个脉冲周期中，导通时间与脉冲周期的比值。4工艺分类代号
离子渗氮的工艺分类及代号应符合GBT12603的规定，离子渗氮工艺分类代号为533-08。5离子渗氮设备
5.1型号和坐要参数
5.1.1型号
改型代号
主要参数
类型或特征代号
类型或特征代号
M脉冲（不写为直流）
Z全自动
J井式（不写为罩式）
N带有辅助内热式电源
W带有辅助外热式电源
B帮有保温炉体
主要参数整流输出额定电流，单位为A改型代号—用A、B，C、D 等表示5.1.2主要参数
a）电源电压，单位为V:
b）串源相数：
c）电源频率，单位为Hz；
d）额定功率，单位为kW:
e）整流输出电压调节猎围，单位为Y；f）整流输出额定电流，单位为A：g）辅助电源额定功率，单位为kw：h）脉冲电源频率，单位为Hz：
i）脉冲电源导通比的调节范围；2
j）最大装载量，单位为kg或t；k）额定温度，单位为℃：
1）有效工作空间尺寸，单位为mm；m）极限真空度，单位为Pa:
n）压升率，单位为 Patnin;
o）冷却水耗量，单位为m/b;
p）炉体外形尺寸，单位为mm
q）炉体重量，单位为kg或t。
5.2技术要求
5.2.1炉体上应设置观察窗，以便观察零件处理情况。5.2.2在炉体或抽气管道的适当位置上应设置充气阀。JB/T 6956—2007
在进气、抛气管道上，应分别设置能控制和稳定进气压力和流量及调节抽气速率的装置。5.2.3
5.2.4水冷式炉壁的离子渗氮炉至少应设有两层隔热屏。5.2.5
应设置电压、电流、真空度和进气流量的测量指示仪表，温度测量指示仪表应具有控制和记录功能；冷却水系统应设有保护装置。在大气压状态下，炉体阴极与阳极之间的绝缘电阻用1000V绝缘电阻表测量，应不低于4M2：5.2.6
炉体的极限真空庭应≤6.7Pa。有特殊要求时，应在产品协议中另行规定。空炉冷态下从大气压抽到6.7Pa所需时间应不大严30min。真空系统容积大于4m的设备可适当5.2.8
放宽，由协议确定：
炉体的压升率应≤7.8Pa/h。
整流输出电压应连续可调，在200V以上无突跳现象。电源应有可靠的灭弧装置，灭弧时问根据所采用的灭弧方法在产品标准中规定。离子诊氮炉的额定温度为650℃。5.2.13有辅助电源的离子诊氮炉，仅用辅助电源加热时，炉子的有效加热区按GB/T9452规定测定，真温度偏差值不应超过土10℃。注：双有辅助加热电源的离于渗氮炉，没有“有效加热区”的技术指标，渗氮的炉温均匀度主要取决于装炉方式和工艺操作。
5.3标志、包装、运输和储存
5.3.1离子渗氮设备的标志、包装、运输和储存应衍合GB/T10067.1的规定。5.3.2在离子渗氮炉的铭牌上一般应标出下列各项：a）产品型号和名称；
b）电源电压，单位为V；
c）电源相数；
d）电源频率，单位为Hz:
e）额定功率，单位为kw
f）电压调节范围，单位为V；
g）整流输出额定电流，单位为Ah）重量，单位为kg或t；
1）产品编号：
j）制造日期：
k）制造厂名称（出口产品成标明国名)。5.4离子渗设备的保养
JB/T 6956—2007
5.4.1定期测试真空系统的压升率，压升率不达标时应检修合格后再使用。5.4.2控温仪表及热电偶应定期校验。5.4.3真空泵应定期清洗和换油。5.4.4设备长期不使用时炉内应保持真空状态。5.5渗氮介质
5.5.1离子渗氮推荐采用氮氢混合气、热分解氨或氨气为渗氮介质。5.5.2氮气和氢气的质量应符合GB/T7445、GB/T8979的规定，氮气和氢气的纯度应不低于99.9%。5.5.3氨气质量应符合GB536一等品的要求。5.5.4进气气压应大致恒定，压力不超过0.IMPa。5.6温度、气压和流量的测量和检定5.6.1温度的测量和检定
5.6.1.1离子渗氮温度可以用热电偶或非接触测温仪表测量，测温度是测量500℃以上工件常用的辅助方法。
热电偶插入封闭内孔中的测温方法是离子渗氮温度的标准测量方法。热电偶热端到某一起辉5.6.1.2
表面的距离应不大于2mm，热电偶插入孔内的深度应大于30mm，此时热电偶的温度就规定为该起辉表面的温度。其他各种测温方法的检定要求见附录A。5.6.2气压测量
5.6.2.1离子渗氮的工作气压推荐采用膜片式真空计测量。5.6.2.2热导式电阻真空计不能正确指示离子渗氮的工作气压，只可用于极限真空度和压升率的测量。5.6.3流量测量和标定
5.6.3.1应采用质量流量计或经相间气体标定的转子流量计测最进气流量。5.6.3.2转子流最计应在正压状态下工作，流量调节阀应安装在转子流量计的出口端。5.6.3.3转子流量计的标定气体和标定气压与被测气体状态不同时，可用公式换算（当气体粘滞系数接近时）或用皂膜流量计测量标定（现附录B)。6待渗氮件
6.1滋氨材料
常用渗氮材料见表1。
表 1常用渗氮材料
类别及标准号
普通碳素结钢（GB/T700）
优质碳索结构钢（GB/T699）
合金结构钢（GB/T3077）
锰钒铜
锰钒硼钢
硅锰钢
硅锰铝钒钢
铬钒钢
铬锰硅钢
铬锰钼钢
铬锰钛钢
08、10、20、35、45、20Mn
材料牌号
15MnVB、20MnVB，40MnVB
35SiMn、42SiMn.
20SiMn2MoV.25SiMn2MoV、37SiMn2MoY20Ct40Cr
40CrY、 50CrVA
15CrMn, 20CrMn、40CrMn
20CrMnSi、30CrMnSiA
20CtMnMo, 40CrMnMo
20CrMnTi, 30CrMnT
类别及标准号
合金结构钢（CB/T3077）
铬钥钒钢
钼铅钢
铬镍钢
铬镍铅钢
铬锦钢
合金工具钢（GB/T1299）
高连工具钢（GB/T9943）
不锈钢（GB/T1220）
耐热钢（GB/T1221）
灰链铁（GB/T9439）
球墨铸铁（GB/T1348）
6.2离子渗氮的技术条件
裹1（续）
15CrMo 35CrMa、42CrMo
材料牌号
12CtMoV, 35CrMoV. 25Cr2MoVA
38CrMoAl
12CtNi3、12C2Ni4、20CrN13.20Cr2Ni420CrNiMo- 40CrNiMoA
18CI2Ni4WA、25CY2Ni4WA
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3Cr2W8V, 4Cr5MosiV (H11), 4Cr5MnSiV1 (H13). 5CrNiMo, 5CrMnMo.GCr4W3Mo2VNb,Cr12MoV. Cr12
W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2
1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr18Ni9Tt、9Ct181Cr11MoV4Cr9Si2.4Cr14Ni14W2MoHT200,HT250
QT600-3、QT700-2
待渗氮件离子渗氮的技术条件主要有：a）渗氮层表面硬度；
b）渗氮层深度或有效渗氮层深度：C）渗氮层的硬度梯度；
d）化合物层的厚度：
e）化合物层的结构；
f）渗氮层的显微组织；
名）渗氮层的脆性。
离子渗氮层表面硬度和深度的表示方法见附录C6.3处理前状态
根据表2规定的项目，确认待渗氮件的状态，并予以记录。衰2待渗氮件的状态
材料试验数据
毛坏制选方法
预备热处理
6.4外观和尺寸
记录内容
材料牌号、硕度、脱碳层、显微组织铸造、锻造、轧制、挤压、焊接正火、淬火回火（包括调质)、去成力退火、稳定化处理、固溶处理、时效根据表3规定的项目，确认待渗氮件的外观、形状及尺寸，并予以记录。表3待渗氮件的外观和尺寸验收
尺寸及精度
裂纹、缺、锈斑、黑皮
单件重录（单位为kg）及件数
工件的轮廊尺寸
需诊氮部分加工余量（≤0.05mm）需渗氮部分粗度（≤1.6m）
需防止渗氮的部分
记录内容
尺寸，形状和位置公差（待渗氮件的加工公差≤工件图样或工芒所规定公差的50%）s
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6.5预备热处理
一般结构钢应采用调质处理，调质回火温度应高于渗氮温度，以诊氮后不降低工件的基体硬度为。
6.5.2正火处理仅适用于对冲击韧性要求不高的渗氮工件，正火的冷却度不宜过慢，6.5.3工模具钢一般采用火加回火处理，回火温度应高于渗氮温度。6.5.4：马氏体不锈钢，耐热钢通常采用调质处理，奥氏体不锈钢可采用固溶处理。6.5.5易畸变或精度较高的工件，在机械加工过程中应进行一次或多次去应力退火，其温度应比调质回火温度低，比渗氮温度高。工件校直后还应施行去应力退火，直到畸变量合格为止。6.5.6工件预备热处理后金相组织和硬度应符合技术要求和工艺规定。通常工件调质后表面5mum内游离铁素体量不得超过5%（不大于GB/T11354渗氮前原始组织评级中的二级）。6.6待渗氮件的验收
对待渗氮件的材料牌号、处理前的状态、外观及尺寸应按6.1、6.3、6.4的规定执行。7渗氮处理
7.1渗氮工艺
7.1.1渗氮温度可根据待渗氮件材料、渗层的硬度和深度、畸变、基体硬度以及工件结构等因素综合考虑确定。常用材料的渗氮温度、渗氮后表面硬度和渗层深度范围见表4。表4常用材料的渗氨温度、表面砸度和游氮严深度范围材
合金绪构钢
渗氮锅
合金工模具钢
不锈和耐热钢
20CrMnTi
35CrMo
42CrMo
35CMoV
40CrNiMo
38CrMoAl
3Cr2W8V
SCrNiMo
5CrMnM
4CrsMoSivE
Cr12Mov
W18Cr4V
1Cr8Ni9T
预备热处理
蒋火+回火
萍火十回火
萍火+国火
辩火+回火
辫火+回火
辫火+回火
固溶处理
辩火十回火
(不饿于）
215HBW
235H03
28FIRC
高子渗氮技术要求
表面硬度HY
一般深度范圈
（不低于）
0.30~0.60
0.15~0.30
0.10~0.25
0.20~0.40
0.20~0.40
0.10~~0.40
0.10~0.20
0.02~0.10
0.08-0.15
0.10~0.30
带用渗氨温度
550~570
510-540
等温渗氨：
510~560
二段渗氮
480-530+550~570
520560
510~530
480~520
480~520
420~450
560600
540~570
不锈钢和耐热钢
灰铸铁
球墨铸铁
iCrliMoy
4Cr9Si2
4Cr14Ni14W2Mo
HT200;HT250
QT600-3:QT700-2
表4（续）
预备热处理
粹火十回火
辫火-回火
（不低于）
离子渗氮技术要求
表面硬度HV
(不低于）
7.1.2保温时间出待渗氮件材料、渗氮漏度和渗层深度确定。一般深度范围
0.20~~0.40
0.10~0.30
0.06--0.12
0.10~0.30
0.10-~0.30
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常用渗氮温度
520--550
520-~5G0
540-580
540~570
540~570
7.1.3离子渗氮常用的气压范固是100Pa~-1000Pa，选用气压应顾及温度均匀度和防止产生解光集中。7.1.4氢气流量可根据设备整流输出电流参照表5中的数值选取。整流输出电流大，装炉量多，渗氮保温时间短者取上限：
表5氨气流量选择范围
整流输出电流
合理供氨量
mL/min
100-200
200~350
50~100
350-650
7.1.5离子氮时，工件表面的电流密度一般为0.5mA/cm*~5mA/cm272试样
100-150
650--1100
7.2.1除了可以破坏检查渗氮层深度的工件外，通带每炉待渗氮件减带有符合要求的随炉试样数件。7.2.2试样的牌号、预备热处理工艺和表而粗髓度应与待渗氮件一致。7,3渗氨操作
7.3.1清理待渗氮件上的油垢、锈斑、残存切屑和其他污物，如果放在350℃的电阻炉中烘烤，清理效果更往。
7.3.2待渗氮件上需防渗的部位和不需渗氮的小孔、窄缝应用钢件进行覆盖和屏蔽或用专用涂料保护。7.3.3装炉
7.3.3.1装炉方式是决定炉温均勾度的重要环节。应根据待渗氮件的形状和结构因素，离子渗氮炉内的散热条件和耀光放电电流密度的分布规律过行综合考虑后再确定装炉方案（参见附录D）。7.3.3.2待渗氮件之间应留有适的间距，既能满足形成爆光所需要的间距，还要顾及溢度均句度的要求。
7.3.3.3套筒类工件要内孔渗氮时，套筒下部应架空，以使渗氮气体流动和辉光进入孔内，当套筒的长径比不超过8时，可利用炉壁作阳极进行渗氮：当长径比为8～16时，套简内应设辅助阳极；当长径比大于16时，还需要把渗氮气体引人套筒内。7.3.3.4在待渗氮件温度可能偏低的部位，应设置辅助阴极或辅助阳极。7.3.3.5试样安放的位胃应力求在氮时与待渗氮件的温度基本-~致。7.3.4渗氮过
7.3.4.1气医低于30Pa时点燃辉光，逐渐刀离电压和气压进行可控的弧光放电清理和升湿。7.3.4.2易畸变的渗件在400℃以上应缓慢升温：7.3.4.3及时开启循环冷却水系统，出水温度不应超过60C。7.3.4.4在临近保温湿度时，应经常熄灭辉光目测温度以防超温，达到保温湿度后的2h~3h内也应经7
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常熄灭辉光目测温度和温度均匀度，如有误差要及时调整。7.3.4.5在保温期间，整炉工件的温度均匀度应不大于土15℃，整炉装同种工件时温度匀度应不大于土10℃。如温度均匀度超差，可通过调整气压以求改善。7.3.4.6升温和保温过程中，每小时至少记录一次温度、电流、电压、流量、气压等参数的数值和发生的特殊情况。
7.3.4.7保温结束后，推荐采吊下述停炉方法：切断辉光电源，关闭阀门停止供气和抽气，工件在渗氮气氮中随炉冷却。容易产生氢脆的工件，应抽去渗氮气体在真空中冷却。7.3.4.8工件温度降到200℃以下方可充人空气出炉。7.3.4.9出炉后工件未渗氮部位应及时涂油防锈。7.3.4.10渗氮后畸变超差的工件，需经整体或局部加热后方可校直，校直加热温度应低于渗氮温度。8渗氟件的质量检验
8.1外观
渗氮表面不应有裂纹、剥落和明显的电弧烧伤痕迹。钢铁件离子渗氮表面色泽应为银灰色或暗灰色。8.2硬度
8.2.1表面便度采用试验力为9.8N～98N截荷的维氏硬度计测量，如渗层深度<0.3mum，应符合GB/T9451的规定，维氏硬度的试验力不应超过49N。层深度≥0.3mm，试验力应不低于49N。8.2.2化合物层的硬度必须用试验为力为0.49N～1.96N的显微继氏硬度计测量。8.2.3表面硬度检查应直接抽检渗氮件，如不便检测时可用同炉试样代替，并在报告中注明。8.2.4大型工件的渗氮层表面硬度可以用带有“C”测头的里氏硬度计测量，测量部位的粗糙度应≤0.4um.
8.2.5渗氮层的表面硬度应达到技术要求，其硬度偏差值不应超过表6规定。表6表面硬度偏差的允许值
注，同批工件系指相同材料，经相同预备热处理，并在同一炉改渗氮处理的同种工件。100
8.2.6对留有工余量的渗氮件应作硬度梯度检查，将渗氮件或渗氮试样表面磨去工艺规定的加工量后谢得的硬度值应不低于成品件所要求的表面硬度。8.2.7梗度检验按照GB/T4340.1、GB/T17394的规定执行。8.3深度
8.3.1诊氮层深度间在渗氮件或试样上测定。8.3.2渗氮层深度应达到技术要求，其深度偏差值不应超过表7规定表7渗氮层深度偏差的允许值
渗氮层深度
深度偏差
注，同批工件系指相同材料，经相同预备热处理，并在同一炉次渗氮处理的同种工件。8
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