GOST 28426-90

GOST 28426–90 Durcissement par diffusion thermique et protection des produits métalliques. Exigences générales pour le processus technologique

GOST 28426–90

Groupe B04

NORME INTER-ÉTATS

DURCISSEMENT PAR DIFFUSION THERMIQUE ET PROTECTION DES PRODUITS MÉTALLIQUES

Exigences générales pour le processus technologique

Thermodiffusion renforcement et protection des produits métalliques.
Exigences générales pour le processus technologique

MKS 25.200
OKSTU 0070

Date de lancement 1991-01-01

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ par le ministère de l'Éducation publique du BSSR, le Comité d'État de l'URSS pour la gestion et les normes de la qualité des produits

2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité d'État de l'URSS pour la gestion de la qualité des produits et les normes du 16.01.90 N 44

3. INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

4. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

5. REPUBLICATION. novembre 2005


Cette norme s'applique au procédé technologique de durcissement par diffusion thermique et de protection des produits métalliques en milieu saturant en poudre de synthèse.

La norme est destinée aux entreprises et organisations utilisant la méthode de durcissement par diffusion thermique de produits métalliques en poudre.

1. DISPOSITIONS GÉNÉRALES

1.1. Le durcissement par diffusion thermique dans des milieux pulvérulents synthétisés est l'une des méthodes de traitement chimico-thermique des produits métalliques.

Le procédé consiste à chauffer des produits métalliques emballés dans un récipient avec un mélange de poudres à une température prédéterminée et à les maintenir à cette température jusqu'à l'obtention de l'épaisseur de couche de diffusion requise. Le contenu du récipient est protégé de l'oxydation par un joint d'étanchéité fusible ou une atmosphère protectrice.

Lors du traitement par diffusion thermique, la surface des produits métalliques est saturée d'un ou plusieurs éléments (métaux et non-métaux dans diverses combinaisons). La formation de la couche de diffusion se produit à la suite d'un contact direct de la surface du produit à la fois avec les particules du milieu pulvérulent et avec la phase gazeuse active formée dans le récipient pendant le chauffage et le maintien.

1.2. La composition du milieu saturant doit fournir une couche de diffusion de composition et de structure optimales, qui détermine le durcissement superficiel et la protection des produits, en fonction des conditions d'utilisation prévues.

1.3. Le traitement par diffusion thermique dans des milieux de poudre synthétisés est applicable aux produits métalliques fabriqués à partir d'alliages à base de fer, de nickel, de cobalt, de métaux réfractaires, d'aluminium, de cuivre, de matériaux métallo-céramiques frittés , etc. , de toute forme géométrique et de toute taille.

1.4. Le traitement par diffusion thermique dans les milieux pulvérulents de synthèse entraîne une modification de la composition chimique et, dans certains cas, de la phase des couches superficielles des produits et est réalisé afin de leur conférer les propriétés mécaniques et physico-chimiques requises en termes de résistance à l'usure , résistance à la chaleur, résistance à la corrosion et à l'érosion chimiques et électrochimiques, cavitation, etc. .

1.5. Le traitement thermique de diffusion est appliqué aux produits ayant subi un traitement thermique (recuit, normalisation, amélioration) et mécanique préalable.

1.6. Le traitement par diffusion thermique dans les milieux en poudre synthétisés assure la préservation de la rugosité de surface, dont l'écart moyen arithmétique du profil n'est pas inférieur à 0,63 μm selon GOST 2789 .

1.7. Après traitement par diffusion thermique des produits, si nécessaire, des opérations d'usinage de finition peuvent être réalisées : meulage, polissage, etc.

1.8. L'exhaustivité et l'exécution des documents technologiques pour le processus de traitement par diffusion thermique doivent être conformes à GOST 3.1121. Exigences pour remplir des documents - selon GOST 3.1405.

1.9. Termes et définitions de base selon GOST 20495 . Des termes et explications supplémentaires sont donnés à l'annexe 1.

2. EXIGENCES APPLICABLES AUX PRODUITS TRANSFORMÉS

2.1. Les produits fournis pour le traitement par diffusion thermique doivent être conformes aux exigences du dessin, être secs, propres, sans traces d'huile, de liquide de refroidissement, de peinture, de rouille, de tartre et de dommages mécaniques conformément à GOST 9.301.

2.2. La protection des sections individuelles de la surface contre la saturation par diffusion est réalisée en appliquant des revêtements protecteurs, des revêtements électrolytiques et d'autres mesures, en tenant compte du processus de traitement de diffusion thermique utilisé.

2.3. Un traitement thermique après saturation par diffusion est prescrit pour les produits qui nécessitent, selon les conditions opératoires, de conférer à l'âme un certain ensemble de propriétés physiques et mécaniques. Le traitement thermique après saturation de diffusion est autorisé à ne pas soumettre les produits dont les performances sont assurées uniquement par la couche superficielle ou le niveau de propriétés physiques et mécaniques du noyau du produit est atteint par le mode de refroidissement et la température de saturation de diffusion sélectionnés.

2.4. Les modes de traitement thermique sont sélectionnés en fonction de la composition chimique du matériau du produit et des exigences relatives à l'ensemble des propriétés mécaniques du noyau.

2.5. Le mode et la méthode de chauffage sélectionnés lors du traitement thermique doivent garantir l'intégrité (absence de fissuration et d'écaillage) et l'obtention (ou le maintien) de la structure, de la composition chimique, de la phase et de l'épaisseur requises de la couche de diffusion.

3. EXIGENCES POUR LES MATÉRIAUX TECHNOLOGIQUES

3.1. Pour la préparation du milieu de saturation synthétisé et pour le traitement par diffusion thermique des produits, les matériaux et substances fabriqués conformément à la documentation réglementaire et technique en vigueur doivent être utilisés.

3.2. Les composants des mélanges de poudres à partir desquels les milieux saturants synthétisés sont obtenus doivent avoir un certificat indiquant la marque et le nom de la substance, la désignation de la norme ou les conditions techniques selon lesquelles ils sont fabriqués.

3.3. La composition du mélange de poudres synthétisé doit comprendre : des substances sources d'éléments saturants ; additifs stabilisants; les agents réducteurs (dans le cas de l'utilisation d'oxydes comme sources d'éléments saturants) ; des charges technologiques (oxydes métalliques réfractaires) qui protègent le mélange du frittage et (ou) absorbent l'excès de chaleur lors des réactions de synthèse ; activateurs de synthèse (substances contenant des halogènes).

Conserver les mélanges de poudres synthétisées dans un récipient fermé avec l'étiquetage approprié.

3.4. Lors de la réutilisation du mélange de poudre synthétisé, un activateur doit y être ajouté en une quantité de 1% à 3% en poids du mélange utilisé et de 20% à 50% du mélange frais.

3.5. Le contrôle de la qualité du milieu saturant synthétisé est effectué en réalisant un mode de contrôle du traitement par diffusion thermique d'échantillons du métal de la pièce.

Les paramètres température-temps du mode de contrôle, la forme, la taille des échantillons et les types de contrôle sont déterminés par les exigences du produit en cours de traitement et sont établis par le développeur de la documentation technologique.

3.6. Il est permis de contrôler la composition du milieu saturant synthétisé par chimie, diffraction des rayons X, graphique électronique et autres méthodes d'analyse.

3.7. Le processus technologique de saturation par diffusion thermique de la couche superficielle des produits métalliques avec des mélanges de poudres synthétisées devrait créer une couche de diffusion à base de composés de bore (boruration), de chrome (chromage), etc.

L'annexe 2 montre la composition des composants initiaux du mélange de poudres synthétisé pour la formation d'un milieu saturant lors du traitement de diffusion thermique de produits sidérurgiques à base de boruration monophasique et de chromage.

4. EXIGENCES POUR LE PROCESSUS TECHNOLOGIQUE

4.1. Le processus technologique de traitement par diffusion thermique des produits consiste en:

1) charger les produits dans un récipient et les remplir avec un mélange de poudres synthétisées ;

2) effectuer un processus de diffusion thermique ;

3) produits de déchargement et de nettoyage ;

4) contrôle par aspect, épaisseur et microdureté ;

5) traitement thermique des produits (si nécessaire) ;

6) contrôle de qualité.

4.2. Le processus de traitement par diffusion thermique des produits métalliques doit être effectué dans des conditions qui excluent leur oxydation.

4.3. Lors d'un traitement par diffusion thermique utilisant des récipients à joint fusible, le chargement des produits et leur remplissage avec un mélange de poudres de synthèse doivent être effectués dans le respect des exigences suivantes :

1) la distance entre le fond du récipient et le produit doit être d'au moins 20 mm ;

2) la poudre dans le récipient doit être compactée uniformément ;

3) la distance entre les produits ou le produit et la paroi du récipient doit être d'au moins 10 mm ;

4) la pose de produits dans un récipient doit exclure leur déformation plastique lors de la saturation;

5) la couche de poudre saturante au-dessus du produit doit être d'au moins 30 mm.

Il est permis de traiter à la fois un et plusieurs produits (par lots) dans un seul conteneur.

Dans le conteneur, si nécessaire, des échantillons de contrôle ou des échantillons témoins peuvent être placés.

4.4. La saturation sans conteneur est effectuée pour les produits de grande taille en les plaçant sur des palettes et en remplissant la surface de travail avec un mélange de poudre saturante. Dans ce cas, le procédé de traitement par diffusion thermique doit être réalisé sous atmosphère protectrice.

4.5. Les conteneurs et les palettes doivent être chargés dans le four au plus tard 24 heures après leur emballage.

4.6. Le mode température-temps du processus de saturation par diffusion thermique est sélectionné en fonction du type de pièce (qualité du matériau, forme, dimensions) et des paramètres requis de la couche de diffusion (épaisseur, composition chimique et de phase, structure, dureté).

Le temps de maintien est calculé à partir du moment où le récipient se réchauffe jusqu'à la température de saturation. Le temps de préchauffage à la température de saturation dépend de la taille du récipient, de la composition du mélange saturant, de la masse de l'emballage, de la température et de la puissance du four et d'autres paramètres.

4.7. Le mode de refroidissement après saturation doit être conforme aux exigences des produits transformés et exclure la possibilité d'oxydation des produits et du mélange saturant.

4.8. Déballez les contenants après qu'ils aient refroidi à température ambiante. Le contenu des conteneurs est déchargé dans une palette spéciale ou un autre dispositif qui exclut la possibilité que des substances étrangères pénètrent dans le mélange saturant.

4.9. Les produits doivent être nettoyés du mélange de poudre et, si nécessaire, lavés à l'eau chaude et froide et conservés.

4.10. Pour clarifier les paramètres température-temps du processus technologique de traitement par diffusion thermique des produits dans des milieux de poudre synthétisés, un traitement de contrôle des produits prototypes doit être effectué, suivi d'une analyse des dépendances paramétriques entre le temps, la température, l'épaisseur et la composition chimique des la couche de diffusion.

L'annexe 3 présente les caractéristiques du procédé de traitement par diffusion thermique de produits sidérurgiques lors de la boruration monophasique en milieu pulvérulent de synthèse.

L'annexe 4 présente les caractéristiques du procédé de traitement par diffusion thermique des produits sidérurgiques lors du chromage en milieu pulvérulent de synthèse.

5. EXIGENCES POUR LE GRÉEMENT ET L'ÉQUIPEMENT

5.1. Le traitement par diffusion thermique des produits métalliques peut être effectué dans des fours de chauffage de différentes conceptions à fonctionnement périodique et continu: fours à cuve, à chambre et à poussoir avec nichrome, carborundum et autres appareils de chauffage.

Selon les conditions spécifiques et les volumes de production, les fours et appareils de chauffage doivent être équipés de pièges à chaleur.

Les appareils de chauffage doivent fournir :

1) chauffer les produits à une température prédéterminée ;

2) uniformité du champ de température à ±10 °C ;

3) enregistrement, régulation et enregistrement automatiques de la température avec une précision de ±10 °C.

5.2. La taille et la forme du récipient pour le traitement par diffusion thermique doivent être choisies en fonction des dimensions globales et de la forme des produits transformés, en tenant compte des exigences énoncées à la clause 4.3.

Les conteneurs doivent être en aciers ou alliages résistants à la chaleur d'une épaisseur de paroi d'au moins 5 mm. Dans les contenants soudés, les coutures doivent être doubles (à l'extérieur et à l'intérieur du contenant). Dans le cas de procédés de diffusion thermique à des températures inférieures à 800 °C, il est permis de fabriquer des récipients en aciers faiblement alliés ou au carbone.

5.3. Les palettes pour le traitement par diffusion thermique de produits de grande taille doivent avoir une épaisseur d'au moins 10 mm.

Les palettes doivent être en acier faiblement allié ou en acier au carbone.

6. EXIGENCES POUR LE CONTRÔLE QUALITÉ

6.1. La qualité de la couche de diffusion est contrôlée sur des produits ou des échantillons de contrôle qui ont subi un traitement de diffusion thermique avec les produits.

En fonction du processus de traitement par diffusion thermique et de la destination du produit, les paramètres suivants de la couche de diffusion sont contrôlés :

1) apparence ;

2) l'épaisseur totale de la couche de diffusion ;

3) l'épaisseur de la zone extérieure de la couche de diffusion ;

4) microstructure de la couche de diffusion ;

5) phase et composition chimique de la couche de diffusion ;

6) dureté de la couche superficielle.

6.2. Le produit doit avoir une couleur de surface uniforme gris mat, argenté ou brillant.

6.3. L'épaisseur et la microstructure de la couche de diffusion sont contrôlées sur la microsection gravée par la méthode métallographique.

6.4. La phase et la composition chimique de la couche de diffusion sont contrôlées par des méthodes spectrales de diffraction des rayons X ou de micro-rayons X.

6.5. La dureté de la couche de surface est déterminée selon GOST 2999 ou GOST 9450 .

7. EXIGENCES DE SÉCURITÉ ET D'ENVIRONNEMENT

7.1. Dans l'air et les eaux usées en présence d'autres substances ou facteurs, les procédés de traitement par diffusion thermique et de protection des produits métalliques dans des milieux saturants de synthèse ne forment pas de substances toxiques et ne nécessitent pas de mesures particulières de protection de l'environnement.

L'élimination des déchets de production doit être assurée par leur réutilisation dans le processus technologique conformément à la clause 3.4. La quantité restante du mélange de poudres doit être utilisée comme charges de processus conformément au paragraphe 3.3 ou dans d'autres mélanges.

7.2. Lors de la réalisation de processus de traitement par diffusion thermique, des mesures doivent être prises pour protéger les travailleurs d'une éventuelle exposition à des facteurs dangereux et nocifs conformément à GOST 12.0.003 :

augmentation de la contamination par les gaz et de la teneur en poussière de l'air dans la zone de travail ;

température élevée de la surface des équipements et des équipements technologiques.

7.3. Lors du développement et de la mise en œuvre du processus de traitement par diffusion thermique, les exigences générales pour les processus de production conformément à GOST 12 .3.002 et les exigences générales pour les processus de traitement thermique des métaux conformément à GOST 12 .3.004 (dans une partie de la section 2) doivent être pris en compte.

7.4. Le traitement par diffusion thermique est effectué dans des locaux répondant aux exigences de l'ONTP 24−86 et du SNiP 2.09.02.

Les zones de traitement par diffusion thermique doivent être équipées d'une ventilation forcée conformément au SNiP 2.04.05 avec nettoyage et dispersion dans l'atmosphère de l'air évacué.

7.5. La concentration maximale autorisée de substances poussiéreuses dans les pièces et les systèmes d'aspiration de ventilation ne doit pas dépasser les normes établies par GOST 12.1.041.

7.6. L'air de la zone de travail doit être conforme aux exigences de GOST 12.1.005.

7.7. Les dispositifs de ventilation par aspiration locale doivent être fabriqués conformément aux exigences de GOST 12.4.021.

7.8. L'état de l'environnement aérien est contrôlé conformément à GOST 12.1.014 et aux méthodes approuvées par le ministère de la Santé de l'URSS.

7.9. L'équipement utilisé pour le traitement par diffusion thermique doit être conforme aux exigences de GOST 12 .2.003 (en partie de la section 5) et GOST 12 .2.007.9.

7.10. Les opérations de chargement et de déchargement et le transport dans le domaine du traitement par diffusion thermique doivent être conformes aux exigences de GOST 12.3.009 et GOST 12.3.020.

7.11. Le lieu de travail dans le domaine du traitement par diffusion thermique doit être conforme aux exigences ergonomiques de GOST 12 .2.032 et GOST 12 .2.033.

7.12. Lorsque vous travaillez dans le domaine du traitement par diffusion thermique, il est nécessaire d'utiliser un équipement de protection individuelle conformément à GOST 12 .4.011 :

1) vêtements spéciaux selon GOST 12 .4.045;

2) équipement de protection des mains conformément à GOST 12 .4.103 ;

3) des moyens de protection de la peau des mains contre l'exposition à la poussière d'environnements toxiques (équipement de protection dermatologique selon GOST 12 .4.068);

4) des moyens de protection respiratoire (respirateurs filtrants selon GOST 12 .4.004 et respirateurs anti-poussière de type U-2K).

7.13. Les exigences relatives à la sélection professionnelle du personnel pour les travaux dans le domaine du traitement par diffusion thermique doivent être conformes aux normes GOST 12.3.004 (en partie de la section 7) et GOST 12.3.005. Formation et test des connaissances du personnel - conformément à GOST 12 .0.004.

7.14. Dans les zones de traitement par diffusion thermique, des consignes de sécurité doivent être élaborées et utilisées, en tenant compte des caractéristiques individuelles de la production.

ANNEXE 1 (informative). TERMES UTILISÉS DANS LA NORME ET LEURS EXPLICATIONS

ANNEXE 1
Référence

ANNEXE 2 (informative). COMPOSITION DU MÉLANGE DE POUDRE SYNTHÉTISÉE PAR COMPOSANTS INITIAUX

ANNEXE 2
Référence

1. Borage par diffusion thermique

2. Chromage par diffusion thermique

ANNEXE 3 (informative). CARACTÉRISTIQUES DE TEMPÉRATURE ET DE TEMPS DU TRAITEMENT THERMIQUE DE DIFFUSION DE L'ACIER AU COURS DU PERÇAGE MONOPHASÉ

ANNEXE 3
Référence

Dureté de la couche de borure 1100−1600 HV 0,1

ANNEXE 4 (informative). CARACTERISTIQUES DE TEMPERATURE ET DE TEMPS DU TRAITEMENT THERMIQUE DE DIFFUSION DE L'ACIER PENDANT LE CHROMIAGE

ANNEXE 4
Référence

Dureté de la couche de carbure 1600−2000 HV 0,1

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publication officielle
M. : Standartinform, 2005