ГОСТ 28426-90

ГОСТ 28426–90 Термодифузійне зміцнення та захист металевих виробів. Загальні вимоги до технологічного процесу

ГОСТ 28426-90

Група В04

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

ТЕРМОДИФУЗІЙНЕ Зміцнення та захист металічних виробів

Загальні вимоги до технологічного процесу

Існуютьмодиффузію посилення і захисту металів.
General requirements for technological process

МКС 25.200
ОКСТУ 0070

Дата введення 1991-01-01

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

1. Розроблено Міністерством народної освіти БРСР, Державним комітетом СРСР з управління якістю продукції та стандартами

2. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету СРСР з управління якістю продукції та стандартів від 16.01.90 N 44

3. ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

4. ПОСИЛОЧНІ НОРМАТИВНО-ТЕХНІЧНІ ДОКУМЕНТИ

5. ПЕРЕВИДАННЯ. Листопад 2005 р.


Цей стандарт поширюється на технологічний процес термодифузійного зміцнення та захисту металевих виробів у синтезованих порошкових насичувальних середовищах.

Стандарт призначений для підприємств та організацій, які використовують метод термодифузійного зміцнення металевих виробів у порошкових середовищах.

1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1.1. Термодифузійне зміцнення у синтезованих порошкових середовищах – один із методів хіміко-термічної обробки металевих виробів.

Метод полягає у нагріванні металевих виробів, упакованих у контейнер разом з порошковою сумішшю до заданої температури, та витримки при цій температурі до отримання необхідної товщини дифузійного шару. Вміст контейнера запобігають окисленню герметизуючим плавким затвором або захисною атмосферою.

При термодифузійній обробці здійснюється насичення поверхні металевих виробів одним або декількома елементами (металами та неметалами у різних поєднаннях). Формування дифузійного шару відбувається в результаті безпосереднього контакту поверхні виробу як з частинками порошкового середовища, так і з утворюється в контейнері в процесі нагрівання та витримки активної газової фази.

1.2. Склад насичувального середовища повинен забезпечувати отримання дифузійного шару оптимального складу та будови, що визначає поверхневе зміцнення та захист виробів, стосовно умов їх використання за призначенням.

1.3. Термодифузійна обробка в синтезованих порошкових середовищах застосовується до металевих виробів, виготовлених зі сплавів на основі заліза, нікелю, кобальту, тугоплавких металів, алюмінію, міді, спечених металокерамічних матеріалів і т. д. будь-якої геометричної форми та розмірів.

1.4. Термодифузійна обробка в синтезованих порошкових середовищах призводить до зміни хімічного, а в ряді випадків фазового складу поверхневих шарів виробів і проводиться з метою надання їм необхідних механічних і фізико-хімічних властивостей по зносостійкості, розгаростійкості, опору хімічної та електрохімічної корозії. .

1.5. Термодифузійної обробки піддають вироби, що пройшли попередню термічну (відпал, нормалізація, поліпшення) і механічну обробку.

1.6. Термодифузійна обробка в синтезованих порошкових середовищах забезпечує збереження шорсткості поверхні, середньоарифметичне відхилення профілю якої не нижче 0,63 мкм за ГОСТ 2789 .

1.7. Після термодифузійної обробки виробів, при необхідності можуть здійснюватися операції фінішної механічної обробки: шліфування, полірування та ін.

1.8. Комплектність та оформлення технологічних документів на процес термодифузійної обробки повинні відповідати ГОСТ 3.1121. Вимоги до заповнення документів - за ГОСТ 3.1405.

1.9. Основні терміни та визначення за ГОСТ 20495 . Додаткові терміни та пояснення наведено у додатку 1.

2. ВИМОГИ ДО ОБРОБНИХ ВИРОБІВ

2.1. Вироби, що надходять на термодифузійну обробку, повинні відповідати вимогам креслення, бути сухими, чистими, без слідів олії, рідини, що охолоджує, фарби, іржі, окалини та механічних пошкоджень згідно з ГОСТ 9.301.

2.2. Захист окремих ділянок поверхні від дифузійного насичення здійснюють шляхом нанесення на них захисних обмазок, електролітичних покриттів та інших заходів з урахуванням процесу термодифузійної обробки, що використовується.

2.3. Термічну обробку після дифузійного насичення призначають для виробів, що вимагають за умов експлуатації надання серцевині певного комплексу фізико-механічних властивостей. Термічної обробки після дифузійного насичення допускається не піддавати вироби, працездатність яких забезпечується лише поверхневим шаром або рівень фізико-механічних властивостей серцевини виробу досягається обраним режимом охолодження та температури дифузійного насичення.

2.4. Режими термічної обробки вибирають відповідно до хімічного складу матеріалу виробу та вимог до комплексу механічних властивостей серцевини.

2.5. Вибраний режим та спосіб нагрівання при термічній обробці повинні гарантувати цілісність (відсутність розтріскування та сколювання) та отримання (або збереження) необхідної структури, хімічного, фазового складу та товщини дифузійного шару.

3. ВИМОГИ ДО ТЕХНОЛОГІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

3.1. Для приготування синтезованого насичувального середовища та проведення термодифузійної обробки виробів повинні застосовуватись матеріали та речовини, що випускаються за чинною нормативно-технічною документацією.

3.2. Компоненти порошкових сумішей, з яких отримують синтезовані насичувальні середовища, повинні мати сертифікат із зазначенням марки та назви речовини, позначення стандарту або технічних умов, за якими вони виготовлені.

3.3. До складу порошкової суміші, що синтезується, повинні входити: речовини, що є джерелами насичувальних елементів; стабілізуючі добавки; відновники (у разі застосування оксидів як джерела насичувальних елементів); технологічні наповнювачі (тугоплавкі оксиди металів), що оберігають суміш від спікання та (або) поглинають надлишкове тепло при реакціях синтезу; активізатори синтезу (галогеновмісні речовини).

Зберігати синтезовані порошкові суміші слід у закритій тарі з відповідним маркуванням.

3.4. При повторному використанні синтезованої порошкової суміші до неї повинен додаватися активатор у кількості 1% - 3% маси використаної суміші та від 20% до 50% свіжої суміші.

3.5. Контроль якості синтезованого насичувального середовища здійснюють проведенням контрольного режиму термодифузійної обробки зразків з оброблюваного металу виробу.

Температурно-часові параметри контрольного режиму, форма, розмір зразків та види їх контролю визначаються вимогами до виробу, що обробляється, і встановлюються розробником технологічної документації.

3.6. Контроль складу синтезованого насичувального середовища допускається здійснювати хімічним, рентгеноструктурним, електронно-графічним та іншими методами аналізу.

3.7. Технологічний процес термодифузійного насичення поверхневого шару металевих виробів синтезованими порошковими сумішами повинен створювати дифузійний шар на основі сполук бору (борування), хрому (хромування) та ін.

У додатку 2 наведено склад вихідних компонентів синтезованої порошкової суміші для утворення насичувального середовища при термодифузійної обробки сталевих виробів на основі однофазного борування та хромування.

4. ВИМОГИ ДО ПРОВЕДЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

4.1. Технологічний процес термодифузійної обробки виробів складається з:

1) завантаження виробів у контейнер та засипання їх синтезованою порошковою сумішшю;

2) проведення термодифузійного процесу;

3) вивантаження та очищення виробів;

4) контролю за зовнішнім виглядом, товщиною та мікротвердістю;

5) термічної обробки виробів (за потреби);

6) контролю якості.

4.2. Процес термодифузійної обробки металевих виробів повинен проводитися в умовах, що виключають їх окиснення.

4.3. При термодифузійній обробці із застосуванням контейнерів із плавким затвором завантаження виробів та засипка їх синтезованою порошковою сумішшю повинні проводитися з дотриманням таких вимог:

1) відстань між дном контейнера та виробом має бути не менше 20 мм;

2) порошок у контейнері слід рівномірно ущільнити;

3) відстань між виробами або виробом та стінкою контейнера має бути не менше 10 мм;

4) укладання виробів у контейнер має виключати їх пластичну деформацію у процесі насичення;

5) шар насичувального порошку над виробом має бути не менше 30 мм.

У одному контейнері допускається обробляти як одне, і кілька (партію) виробів.

У контейнер, за потреби, можуть укладатися контрольні зразки чи зразки-свідки.

4.4. Насичення без контейнера проводять для великогабаритних виробів шляхом їх встановлення на піддонах та засипки робочої поверхні насичувальною порошковою сумішшю. При цьому процес термодифузійної обробки повинен здійснюватись у захисній атмосфері.

4.5. Завантажувати контейнери та піддон у піч слід не пізніше 24 годин після їх упаковки.

4.6. Температурно-часовий режим процесу термодифузійного насичення вибирають по виду оброблюваних виробів (марка матеріалу, форма, розміри) та необхідним параметрам дифузійного шару (товщина, хімічний та фазовий склад, структура, твердість).

Тривалість витримки обчислюють з прогрівання контейнера до температури насичення. Час прогрівання до температури насичення залежить від розміру контейнера, складу суміші, що насичує, маси упаковки, температури і потужності печі та інших параметрів.

4.7. Режим охолодження після насичення повинен відповідати вимогам, що пред'являються до виробів, що обробляються, і виключати можливість окислення виробів і насичувальної суміші.

4.8. Розпаковувати контейнери слід після охолодження до кімнатної температури. Вміст контейнерів вивантажують у спеціальний піддон або інший пристрій, що виключає можливість потрапляння в суміш, що насичує сторонніх речовин.

4.9. Вироби слід очистити від порошкової суміші, а при необхідності промити в гарячій та холодній воді та законсервувати.

4.10. Для уточнення температурно-часових параметрів технологічного процесу термодифузійної обробки виробів у синтезованих порошкових середовищах слід проводити контрольну обробку дослідних зразків виробів з подальшим аналізом параметричних залежностей між часом, температурою, товщиною та хімічним складом дифузійного шару.

У додатку 3 наведено характеристики процесу термодифузійної обробки сталевих виробів при однофазному боруванні в синтезованому порошковому середовищі.

У додатку 4 наведено характеристики процесу термодифузійної обробки сталевих виробів при хромуванні в синтезованому порошковому середовищі.

5. ВИМОГИ ДО ОСНАЩЕННЯ ТА ОБЛАДНАННЯ

5.1. Термодифузійну обробку металевих виробів допускається проводити в нагрівальних печах різної конструкції періодичної та безперервної дії: шахтних, камерних та штовхальних з ніхромовими, карборундовими та іншими нагрівачами.

Залежно від конкретних умов та обсягів виробництва нагрівальні печі та пристрої повинні обладнуватися теплоуловлювачами.

Нагрівальні пристрої повинні забезпечувати:

1) нагрівання виробів до заданої температури;

2) рівномірність температурного поля у межах ±10 °С;

3) автоматичну реєстрацію, регулювання та запис температури з точністю ±10 °С.

5.2. Розмір та форму контейнера для термодифузійної обробки слід вибирати відповідно до габаритних розмірів та форми оброблюваних виробів з урахуванням вимог, викладених у п. 4.3.

Контейнери повинні виготовлятися із жаростійких сталей або сплавів із товщиною стінок не менше 5 мм. У зварних контейнерах шви мають бути подвійними (зовні та всередині контейнера). У разі термодифузійних процесів при температурах нижче 800 °C допускається виготовлення контейнерів з низьколегованих або вуглецевих сталей.

5.3. Піддони для термодифузійної обробки великогабаритних виробів мають бути завтовшки не менше 10 мм.

Піддони слід виготовляти із низьколегованих або вуглецевих сталей.

6. ВИМОГИ ДО КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ

6.1. Якість дифузійного шару контролюють на виробах або контрольних зразках, що пройшли термодифузійну обробку разом із виробами.

Залежно від процесу термодифузійної обробки та призначення виробу контролюють такі параметри дифузійного шару:

1) зовнішній вигляд;

2) загальну товщину дифузійного шару;

3) товщину зовнішньої зони дифузійного шару;

4) мікроструктуру дифузійного шару;

5) фазовий та хімічний склад дифузійного шару;

6) твердість поверхневого шару.

6.2. Виріб повинен мати рівномірний матово-сірий, сріблястий або блискучий колір поверхні.

6.3. Товщину та мікроструктуру дифузійного шару контролюють на протруєному мікрошліфі металографічним способом.

6.4. Фазовий та хімічний склад дифузійного шару контролюють рентгеноструктурним або мікрорентгеноспектральним методами.

6.5. Твердість поверхневого шару визначають за ГОСТ 2999 чи ГОСТ 9450 .

7. ВИМОГИ БЕЗПЕКИ ТА ЕКОЛОГІЇ

7.1. У повітряному середовищі та стічних водах у присутності інших речовин або факторів процеси термодифузійної обробки та захисту металевих виробів у синтезованих насичувальних середовищах токсичних речовин не утворюють та не вимагають спеціальних заходів щодо захисту навколишнього середовища.

Повинна забезпечуватись утилізація відходів виробництва шляхом вторинного їх використання у технологічному процесі відповідно до п. 3.4. Кількість порошкової суміші, що залишилася, повинна використовуватися як технологічні наповнювачі згідно з п. 3.3 або в інших сумішах.

7.2. Під час проведення процесів термодифузійної обробки повинні бути передбачені заходи щодо захисту працюючих від можливих впливів небезпечних та шкідливих факторів відповідно до ГОСТ 12 .0.003:

підвищеної загазованості та запиленості повітря у робочій зоні;

підвищеної температури поверхні обладнання та технологічного оснащення.

7.3. При розробці та реалізації процесу термодифузійної обробки повинні враховуватись загальні вимоги до виробничих процесів за ГОСТ 12.3.002 та загальні вимоги до процесів термічної обробки металів за ГОСТ 12.3.004 (у частині разд.2).

7.4. Термодифузійну обробку проводять у приміщеннях, що відповідають вимогам ОНТП 24-86 та СНіП 2.09.02.

Ділянки термодифузійної обробки повинні бути обладнані примусовою вентиляцією відповідно до СНиП 2.04.05 з очищенням та розсіюванням в атмосфері повітря, що видаляється.

7.5. Гранично допустима концентрація пилоподібних речовин у приміщеннях та вентиляційних системах, що відсмоктують, не повинна перевищувати норм, встановлених ГОСТ 12 .1.041.

7.6. Повітря робочої зони повинне відповідати вимогам ГОСТ 12.1.005.

7.7. Місцеві пристрої витяжної вентиляції мають бути виконані відповідно до вимог ГОСТ 12.4.021.

7.8. Стан повітряного середовища контролюють за ГОСТ 12.1.014 та методиками, затвердженими Міністерством охорони здоров'я СРСР.

7.9. Устаткування, яке використовується для термодифузійної обробки, повинно відповідати вимогам ГОСТ 12.2.003 (у частині разд.5) та ГОСТ 12.2.007.9.

7.10. Вантажно-розвантажувальні роботи та транспортування на ділянці термодифузійної обробки повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.3.009 та ГОСТ 12.3.020.

7.11. Робоче місце на ділянці термодифузійної обробки повинно відповідати ергонометричним вимогам ГОСТ 12.2.032 та ГОСТ 12.2.033.

7.12. При роботі на ділянці термодифузійної обробки необхідно користуватися засобами індивідуального захисту відповідно до ГОСТ 12.4.011:

1) спеціальним одягом за ГОСТ 12.4.045;

2) засобами захисту рук за ГОСТ 12.4.103;

3) засобами захисту шкірного покриву рук від дії пилу токсичних середовищ (дерматологічні захисні засоби за ГОСТ 12.4.068);

4) засобами захисту органів дихання (фільтруючі респіратори за ГОСТ 12.4.004 та протипилові респіратори типу У-2К).

7.13. Вимоги до професійного відбору персоналу для роботи на ділянці термодифузійної обробки повинні відповідати ГОСТ 12.3.004 (в частині розд.7) та ГОСТ 12.3.005. Навчання та перевірка знань персоналу - за ГОСТ 12.0.004.

7.14. На ділянках термодифузійної обробки повинні бути розроблені та використані інструкції з безпеки праці, які враховують індивідуальні особливості виробництва.

ДОДАТОК 1 (довідкове). ТЕРМІНИ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ У СТАНДАРТІ, ТА ЇХ ПОЯСНЕННЯ

ДОДАТОК 1
Довідкове

ДОДАТОК 2 (довідкове). СКЛАД СИНТЕЗОВАНОЇ ПОРОШКОВОЇ СУМІШІ ПО ВИХІДНИМ КОМПОНЕНТАМ

ДОДАТОК 2
Довідкове

1. Термодифузійне борування

2. Термодифузійне хромування

ДОДАТОК 3 (довідкове). ТЕМПЕРАТУРНО-ТИМЧАСОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОДИФУЗІЙНОЇ ОБРОБКИ СТАЛИ ПРИ ОДНОФАЗНОМУ БОРЮВАННІ

ДОДАТОК 3
Довідкове

Твердість борідного шару 1100-1600 HV 0,1

ДОДАТОК 4 (довідкове). ТЕМПЕРАТУРНО-ТИМЧАСОВІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМОДИФУЗІЙНОЇ ОБРОБКИ СТАЛИ ПРИ ХРОМУВАННІ

ДОДАТОК 4
Довідкове

Твердість карбідного шару 1600-2000 HV 0,1

Текст документа звірений за:
офіційне видання
М: Стандартінформ, 2005