ICS 25.200 J36 备案号：33637—2011
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 11078—2011
钢件真空渗碳淬火
Vacuum carburizing and post-quenching of steel part
2011-11-01实施
2011-08-15发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T11078—2011
目 次
前言范围.
1
1 2 3. 术语和定义 4 5
规范性引用文件
工艺分类及代号. 设备及工艺材料要求.. 5.1真空渗碳淬火设备分类 5.2真空渗碳淬火设备的一般要求 5.3真空渗碳炉 5.4真空火室工艺及工艺过程要求
6
6.1工艺参数 6.2工艺过程要求 7质量控制与检验. 7.1质量控制 7.2质量检验 8安全卫生和环保要求附录A（资料性附录）富化气流量. 附录B（资料性附录）真空渗碳保温时间表1真空渗碳萍火工艺分类及代号表A..1富化气流量.... 表B.1真空渗碳保温时间. JB/T11078—2011
前言
本标准的附录A、B均为资料性附录。 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：浙江双环传动机械股份有限公司、北京航空材料研究院。 本标准参加单位：江苏丰东热技术股份有限公司、北京易利工业炉制造有限公司、上海市汽车变速
器有限公司旗春热处理有限公司。
本标准主要起草人：史天振、王广生、韩伯群、马卫东、吴思良、杨哗、沈玉明。 本标准为首次发布。
II JB/T11078—2011
钢件真空渗碳火
1范围
本标准规定了真空渗碳淬火的术语和定义、工艺分类及代号，设备及工艺材料、工艺及工艺过程、 质量控制和检验、安全卫生和环保等要求。
本标准适用于钢件真空渗碳萍火的热处理工艺，
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。
GB150钢制压力容器 GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、
N、T标尺）（GB/T230.1—2009，ISO6508-1:2005，MOD)
GB/T3480.5直齿轮和斜齿轮承载能力计算第5部分：材料的强度和质量（GB/T3480.5一2008 ISO6336-5:2003,IDT)
GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1一2009，ISO6507-1： 2005，MOD)
GB/T 5216 保证淬透性结构钢 GB 5959.1 电热装置的安全 第1部分：通用要求（GB5959.1—2005，IEC60519-1:2003，IDT） GB 5959.4 电热装置的安全 第4部分：对电阻加热装置的特殊要求（GB5959.4一2008，IEC
60519-9:2005，IDT)
GB 6819 溶解乙炔 GB/T 7232 金属热处理工艺术语 GB/T 9450 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核（GB/T9450一2005，ISO2639:2002，MOD） GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法 GB/T 10067.1 电热设备基本技术条件第1部分：通用部分 GB/T10067.4 电热设备基本技术条件第4部分：间接电阻炉 GB/T12603 金属热处理工艺分类及代号 GB/T 13324 热处理设备术语 GB 15735 金属热处理生产过程安全卫生要求 GB/T22561 真空热处理 JB/T 3999 钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火 JB/T 6050 钢件热处理零件硬度测试通则 JB/T7530 热处理用氩气、氮气、氢气一般技术要求 JB/T 8195.3 3间接电阻炉ZR系列真空热处理和钎焊炉 JB/T8195.4 间接电阻炉ZC系列真空萍火炉 JB8434热处理环境保护技术要求 JB/T10175热处理质量控制要求 QC/T262汽车渗碳齿轮金相检验
1 JB/T11078—2011
SH/T0553工业丙烷、丁烷 3术语和定义
GB/T7232、GB/T13324中确定的术语和定义适用于本标准。 4工艺分类及代号
真空渗碳淬火工艺分类及代号应符合GB/T12603规定，见表1。
表1真空渗碳淬火工艺分类及代号工艺分类真空渗碳真空气体淬火真空油淬火
代号 531-02 513-02G 513-020
5设备及工艺材料要求 5.1真空渗碳淬火设备分类
真空渗碳火设备分为单室或双室真空渗碳高压气萍炉、双室真空渗碳油萍炉、多室真空渗碳炉与
真空高压气室或真空油萍室组成的生产线。 5.2真空渗碳淬火设备的一般要求
真空渗碳淬火炉应符合GB/T22561、GB/T10067.1、GB/T10067.4、JB/T8195.3、JB/T8195.4的规
定。 5.3真空渗碳炉 5.3.1真空渗碳炉应符合JB/T10175的规定。 5.3.2真空渗碳炉的每个加热区应有两支热电偶，一支接温度自动控制仪表，另一支接温度指示自动记录仪表，安装在靠近炉子的有效加热区，其中一块仪表具有报警功能。 5.3.3渗碳炉有效加热区内温度均匀性偏差应不大于土5℃，炉温均匀性应按GB/T9452的规定测量，炉子应配备炉温均匀性测定用安装孔。 5.3.4真空渗碳炉应配置电压、电流、电能消耗、炉子温度、炉内压强、冷却水温度测量指示仪表。 5.3.5真空渗碳炉应配置渗碳工艺气氛压强、流量测量指示和控制，冷却水管路压强、流量测量指示和控制。 5.3.6使用的仪表和热电偶等传感器应定期检定。 5.3.7在常压下加热元件对地绝缘电阻应不低于5MQ，在不通冷却水条件下测量。 5.3.8极限真空压强不低于50Pa。抽气时间应不大于30min。 5.3.9炉子使用过程中，真空压强应能满足工艺要求。单个渗碳室真空压升率应不大于0.5Pa/（L·s），对于多个渗碳室组成的生产线，总压升率可叠加而得（压升率在炉子充分干燥后测定）。 5.3.10真空渗碳炉富化气喷嘴在炉内分布要均匀，流量和压力控制精确，确保炉内气氛均匀。 5.3.11 真空泵组前级应配备炭黑、焦油过滤装置并定期清理，真空泵应定期换油、维护保养。 5.3.12 真空渗碳炉应定期进行检查和维护，并做好记录。 5.4真空淬火室 5.4.1高压气淬室 5.4.1.1高压气淬室设计、制造应符合GB150的规定。 5.4.1.2高压气淬室应配备压力传感器、安全阀等装置。 5.4.1.3气淬室应配备淬火冷却气氛充入压强自动控制和压强自动补偿功能。
2 JB/T11078—2011
点涂层、镀层等。需要防渗碳部位可采用镀层或戴防渗螺母等办法。 6.2.2装炉
轴类产品不应用平板冲孔的工装挂放，应采用三点支撑方式挂装；或者双层组合工装竖放。串放产品应保证有一定的间距，应有轴向定位防止高压气率时摇摆。
平放产品应上、下层工件中心错开放置，若支撑板上装料位置无固定脚，应采用挡边，防止工件气时滑落；支撑方式最好是三点支撑；不能用冲孔平板。 6.2.3升温
空炉应采用860℃～890℃保温，工件入炉后达到规定的真空度开始加热升温。根据工件形状、装炉方式以及对变形的要求选择不同的加热速率，一般在700℃～800℃、保温25min～45min，然后继续升温到工作温度，并保温20min～30min后开始渗碳。 6.2.4渗碳和扩散 6.2.4.1对于畸形要求严格的工件可选择渗碳温度下限。 6.2.4.2齿轮类工件采用脉冲方式供气时，可减小轮齿节圆部位和齿根部位的层深差，但富化气单个脉冲时间不应小于50s。 6.2.4.3对于盲孔和深孔渗碳工件，富化气应采用乙炔气（C2H2）。并用较高供气压强和气体流量进行供气，必要时富化气中可适量添加高纯N2以避免炭黑的产生。 6.2.5淬火 6.2.5.1高压气
真空渗碳高压气淬的工件，应选用高淬透性低碳合金结构钢，并应符合GB/T5216的规定。对于齿轮类工件，心部硬度要求25HRC～45HRC时，材料透性Ji≥30HRC；心部硬度要求30HRC48 HRC时，材料淬透性J11≥35HRC。
高压气淬温度应比油温度要高，气淬压力、搅拌速度、淬火时间依据工件大小和畸变要求而定。 对于20CrMnTiH、20CrMoH、20CrNiMoH等气淬温度应为860℃～900℃。
气淬过程可以在不同阶段通过选择不同的冷却速度和冷却时间来实现对工件的分阶段冷却火，从而减小工件畸变。
需要二次淬火工件，气淬室可以作为缓冷室使用，用做缓冷时，应采用低压力气冷 6.2.5.2油火
淬火时，油淬室应充入高纯氮气，压强为8×104Pa。淬火时，油槽应进行搅拌和循环冷却。 6.2.6出炉及清洗
工件应冷到小于100℃出炉，油淬工件出炉后应进行清洗除油。 7质量控制与检验 7.1质量控制
热处理质量控制应符合JB/T10175和本标准的规定执行。 7.2质量检验
真空渗碳淬火质量检验一般应在回火后进行，回火要求应符合JB/T3999的规定。 7.2.1外观
工件表面应光亮、无裂纹等缺陷。一般采用目视检查，必要时可采用体视显微镜或放大镜等确认。 7.2.2硬度
表面硬度和心部硬度应符合图样技术要求，偏差要求应符合JB/T3999的规定或供需双方的技术协议要求，硬度检验方法应符合GB/T230.1、GB/T4340.1、JB/T6050的规定。 7.2.3硬化层深度
硬化层深度应符合图样技术要求，偏差应符合JB/T3999的规定或供需双方的技术协议要求，硬化
4 JB/T11078—2011
层深度的检验方法应符合GB/T9450的规定。 7.2.4金相组织
金相组织检查应包括马氏体级别、表面残留奥氏体数量、表面非马氏体组织、碳化物形态分布及数量等。
金相组织检查应符合GB/T3480.5、QC/T262的规定，或按供需双方的技术协议要求。 7.2.5畸变
畸变应符合产品过程控制中对畸变量的要求，工件畸变量使用相应的测量仪器或量检具进行检验。 7.2.6 5其他
依据产品要求，做其他力学性能的检测。 检测方法采用相应专门设备和标准进行。
8安全卫生和环保要求 8.1 安全卫生应符合GB15735、GB5959.1、GB/T5959.4和JB8434的规定， 8.2 高压气罐及管路按特种设备要求，由所在地技术质量监督局定期检定。 8.3 ：高压气罐与增压系统安装、管路连接、验收必须有相应资质的部门人员完成，并严格执行安检程序。 8.4生产过程中突发停电、停水、停气等意外事故时的设备本身和现场管理，应有相应的安全应急措施，以保证人员、设备和工件的安全。 8.5易燃易爆气体应存放在专用库房内，设置明显安全警示标志，并应妥善保管和安全使用。
5 ICS 25.200 J36 备案号：33637—2011
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钢件真空渗碳淬火
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2011-08-15发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T11078—2011
目 次
前言范围.
1
1 2 3. 术语和定义 4 5
规范性引用文件
工艺分类及代号. 设备及工艺材料要求.. 5.1真空渗碳淬火设备分类 5.2真空渗碳淬火设备的一般要求 5.3真空渗碳炉 5.4真空火室工艺及工艺过程要求
6
6.1工艺参数 6.2工艺过程要求 7质量控制与检验. 7.1质量控制 7.2质量检验 8安全卫生和环保要求附录A（资料性附录）富化气流量. 附录B（资料性附录）真空渗碳保温时间表1真空渗碳萍火工艺分类及代号表A..1富化气流量.... 表B.1真空渗碳保温时间. JB/T11078—2011
前言
本标准的附录A、B均为资料性附录。 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：浙江双环传动机械股份有限公司、北京航空材料研究院。 本标准参加单位：江苏丰东热技术股份有限公司、北京易利工业炉制造有限公司、上海市汽车变速
器有限公司旗春热处理有限公司。
本标准主要起草人：史天振、王广生、韩伯群、马卫东、吴思良、杨哗、沈玉明。 本标准为首次发布。
II JB/T11078—2011
钢件真空渗碳火
1范围
本标准规定了真空渗碳淬火的术语和定义、工艺分类及代号，设备及工艺材料、工艺及工艺过程、 质量控制和检验、安全卫生和环保等要求。
本标准适用于钢件真空渗碳萍火的热处理工艺，
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。
GB150钢制压力容器 GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、
N、T标尺）（GB/T230.1—2009，ISO6508-1:2005，MOD)
GB/T3480.5直齿轮和斜齿轮承载能力计算第5部分：材料的强度和质量（GB/T3480.5一2008 ISO6336-5:2003,IDT)
GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法（GB/T4340.1一2009，ISO6507-1： 2005，MOD)
GB/T 5216 保证淬透性结构钢 GB 5959.1 电热装置的安全 第1部分：通用要求（GB5959.1—2005，IEC60519-1:2003，IDT） GB 5959.4 电热装置的安全 第4部分：对电阻加热装置的特殊要求（GB5959.4一2008，IEC
60519-9:2005，IDT)
GB 6819 溶解乙炔 GB/T 7232 金属热处理工艺术语 GB/T 9450 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核（GB/T9450一2005，ISO2639:2002，MOD） GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法 GB/T 10067.1 电热设备基本技术条件第1部分：通用部分 GB/T10067.4 电热设备基本技术条件第4部分：间接电阻炉 GB/T12603 金属热处理工艺分类及代号 GB/T 13324 热处理设备术语 GB 15735 金属热处理生产过程安全卫生要求 GB/T22561 真空热处理 JB/T 3999 钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火 JB/T 6050 钢件热处理零件硬度测试通则 JB/T7530 热处理用氩气、氮气、氢气一般技术要求 JB/T 8195.3 3间接电阻炉ZR系列真空热处理和钎焊炉 JB/T8195.4 间接电阻炉ZC系列真空萍火炉 JB8434热处理环境保护技术要求 JB/T10175热处理质量控制要求 QC/T262汽车渗碳齿轮金相检验
1 JB/T11078—2011
SH/T0553工业丙烷、丁烷 3术语和定义
GB/T7232、GB/T13324中确定的术语和定义适用于本标准。 4工艺分类及代号
真空渗碳淬火工艺分类及代号应符合GB/T12603规定，见表1。
表1真空渗碳淬火工艺分类及代号工艺分类真空渗碳真空气体淬火真空油淬火
代号 531-02 513-02G 513-020
5设备及工艺材料要求 5.1真空渗碳淬火设备分类
真空渗碳火设备分为单室或双室真空渗碳高压气萍炉、双室真空渗碳油萍炉、多室真空渗碳炉与
真空高压气室或真空油萍室组成的生产线。 5.2真空渗碳淬火设备的一般要求
真空渗碳淬火炉应符合GB/T22561、GB/T10067.1、GB/T10067.4、JB/T8195.3、JB/T8195.4的规
定。 5.3真空渗碳炉 5.3.1真空渗碳炉应符合JB/T10175的规定。 5.3.2真空渗碳炉的每个加热区应有两支热电偶，一支接温度自动控制仪表，另一支接温度指示自动记录仪表，安装在靠近炉子的有效加热区，其中一块仪表具有报警功能。 5.3.3渗碳炉有效加热区内温度均匀性偏差应不大于土5℃，炉温均匀性应按GB/T9452的规定测量，炉子应配备炉温均匀性测定用安装孔。 5.3.4真空渗碳炉应配置电压、电流、电能消耗、炉子温度、炉内压强、冷却水温度测量指示仪表。 5.3.5真空渗碳炉应配置渗碳工艺气氛压强、流量测量指示和控制，冷却水管路压强、流量测量指示和控制。 5.3.6使用的仪表和热电偶等传感器应定期检定。 5.3.7在常压下加热元件对地绝缘电阻应不低于5MQ，在不通冷却水条件下测量。 5.3.8极限真空压强不低于50Pa。抽气时间应不大于30min。 5.3.9炉子使用过程中，真空压强应能满足工艺要求。单个渗碳室真空压升率应不大于0.5Pa/（L·s），对于多个渗碳室组成的生产线，总压升率可叠加而得（压升率在炉子充分干燥后测定）。 5.3.10真空渗碳炉富化气喷嘴在炉内分布要均匀，流量和压力控制精确，确保炉内气氛均匀。 5.3.11 真空泵组前级应配备炭黑、焦油过滤装置并定期清理，真空泵应定期换油、维护保养。 5.3.12 真空渗碳炉应定期进行检查和维护，并做好记录。 5.4真空淬火室 5.4.1高压气淬室 5.4.1.1高压气淬室设计、制造应符合GB150的规定。 5.4.1.2高压气淬室应配备压力传感器、安全阀等装置。 5.4.1.3气淬室应配备淬火冷却气氛充入压强自动控制和压强自动补偿功能。
2 JB/T11078—2011
点涂层、镀层等。需要防渗碳部位可采用镀层或戴防渗螺母等办法。 6.2.2装炉
轴类产品不应用平板冲孔的工装挂放，应采用三点支撑方式挂装；或者双层组合工装竖放。串放产品应保证有一定的间距，应有轴向定位防止高压气率时摇摆。
平放产品应上、下层工件中心错开放置，若支撑板上装料位置无固定脚，应采用挡边，防止工件气时滑落；支撑方式最好是三点支撑；不能用冲孔平板。 6.2.3升温
空炉应采用860℃～890℃保温，工件入炉后达到规定的真空度开始加热升温。根据工件形状、装炉方式以及对变形的要求选择不同的加热速率，一般在700℃～800℃、保温25min～45min，然后继续升温到工作温度，并保温20min～30min后开始渗碳。 6.2.4渗碳和扩散 6.2.4.1对于畸形要求严格的工件可选择渗碳温度下限。 6.2.4.2齿轮类工件采用脉冲方式供气时，可减小轮齿节圆部位和齿根部位的层深差，但富化气单个脉冲时间不应小于50s。 6.2.4.3对于盲孔和深孔渗碳工件，富化气应采用乙炔气（C2H2）。并用较高供气压强和气体流量进行供气，必要时富化气中可适量添加高纯N2以避免炭黑的产生。 6.2.5淬火 6.2.5.1高压气
真空渗碳高压气淬的工件，应选用高淬透性低碳合金结构钢，并应符合GB/T5216的规定。对于齿轮类工件，心部硬度要求25HRC～45HRC时，材料透性Ji≥30HRC；心部硬度要求30HRC48 HRC时，材料淬透性J11≥35HRC。
高压气淬温度应比油温度要高，气淬压力、搅拌速度、淬火时间依据工件大小和畸变要求而定。 对于20CrMnTiH、20CrMoH、20CrNiMoH等气淬温度应为860℃～900℃。
气淬过程可以在不同阶段通过选择不同的冷却速度和冷却时间来实现对工件的分阶段冷却火，从而减小工件畸变。
需要二次淬火工件，气淬室可以作为缓冷室使用，用做缓冷时，应采用低压力气冷 6.2.5.2油火
淬火时，油淬室应充入高纯氮气，压强为8×104Pa。淬火时，油槽应进行搅拌和循环冷却。 6.2.6出炉及清洗
工件应冷到小于100℃出炉，油淬工件出炉后应进行清洗除油。 7质量控制与检验 7.1质量控制
热处理质量控制应符合JB/T10175和本标准的规定执行。 7.2质量检验
真空渗碳淬火质量检验一般应在回火后进行，回火要求应符合JB/T3999的规定。 7.2.1外观
工件表面应光亮、无裂纹等缺陷。一般采用目视检查，必要时可采用体视显微镜或放大镜等确认。 7.2.2硬度
表面硬度和心部硬度应符合图样技术要求，偏差要求应符合JB/T3999的规定或供需双方的技术协议要求，硬度检验方法应符合GB/T230.1、GB/T4340.1、JB/T6050的规定。 7.2.3硬化层深度
硬化层深度应符合图样技术要求，偏差应符合JB/T3999的规定或供需双方的技术协议要求，硬化
4 JB/T11078—2011
层深度的检验方法应符合GB/T9450的规定。 7.2.4金相组织
金相组织检查应包括马氏体级别、表面残留奥氏体数量、表面非马氏体组织、碳化物形态分布及数量等。
金相组织检查应符合GB/T3480.5、QC/T262的规定，或按供需双方的技术协议要求。 7.2.5畸变
畸变应符合产品过程控制中对畸变量的要求，工件畸变量使用相应的测量仪器或量检具进行检验。 7.2.6 5其他
依据产品要求，做其他力学性能的检测。 检测方法采用相应专门设备和标准进行。
8安全卫生和环保要求 8.1 安全卫生应符合GB15735、GB5959.1、GB/T5959.4和JB8434的规定， 8.2 高压气罐及管路按特种设备要求，由所在地技术质量监督局定期检定。 8.3 ：高压气罐与增压系统安装、管路连接、验收必须有相应资质的部门人员完成，并严格执行安检程序。 8.4生产过程中突发停电、停水、停气等意外事故时的设备本身和现场管理，应有相应的安全应急措施，以保证人员、设备和工件的安全。 8.5易燃易爆气体应存放在专用库房内，设置明显安全警示标志，并应妥善保管和安全使用。
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