钢箔测定碳势法
1 范围
本标准规定了钢箔测定碳势法所用钢箔的材料及规格、钢箔渗碳装置及其操作程序基本要求、钢箔渗碳后碳含量的测量方法。
本标准适用于气体渗碳气氛碳势的测量，并可用于其他测量碳势方法的标定及碳势控制仪器的校核。
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。
GB/T 223.69 钢铁及合金 碳含量的测定 管式炉内燃烧后气体容量法
GB/T 223.71 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量
GB/T 699 优质碳素结构钢
GB/T 7232 金属热处理工艺 术语
3 术语和定义
GB/T 7232中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1 钢箔测定碳势 steel-foil method for determination of carbon-potential of carburizing atmosphere
将一定规格的洁净的低碳钢钢箔放入需要测量的渗碳气氛中，在渗碳温度下停留一定时间使钢箔均匀渗透，在渗碳气氛保护下快速冷却后取出，施行表面清洁后测定其含碳量，即为该区域的渗碳气氛的碳势。
4 钢箔的技术要求
4.1 钢箔的材料
钢箔材料选用优质碳素钢08A（或08F、08Al），材质应符合GB/T 699的要求。钢箔供货状态为冷轧态。其表面要求光亮、无毛边、无氧化、无锈蚀。
4.2 材料确认
所用的每一批钢箔必须附有材料质量保证书，保证材料成分和厚度尺寸的准确。必要时应对材料化学成分及表面状态进行复查。
4.3 钢箔的形状和规格
钢箔的形状呈矩形长条，一端有用于吊挂的小孔。钢箔厚度为0.03～0.1mm，厚度偏差小于0.01mm。钢箔边缘不得有毛边、毛刺。钢箔的长度和宽度可根据钢箔渗碳后碳含量的测量方法的要求确定。
4.3.1 用10-4g精度的分析天平称重时，要求钢箔质量不小于1g；用10-5g精度的分析天平称重时，要求钢箔质量不小于0.1g。
4.3.2 采用化学分析法时，钢箔质量应满足GB/T 223.69、GB/T 223.71的要求。
4.4 钢箔的保存、包装与标识
钢箔进行防锈处理后，应用干燥密封袋包装，保存于干燥器皿中。在包装袋上标识钢箔的化学成分、尺寸、供应厂家、购入时间。
5 钢箔渗碳装置和操作程序
5.1 钢箔渗碳装置的基本要求
5.1.1 钢箔渗碳装置由取样器、保护管组成。钢箔渗碳装置必须密封，确保在不进行测量碳势操作时，炉气不泄漏。其炉内放置位置根据渗碳工艺的要求和设备的状况而定，要求距离炉墙内壁大于100mm。
5.1.2 保护管是钢箔进出炉子和渗碳后快速冷却的管道，它由炉内部分和炉外冷却套管组成。冷却套管与炉外壁距离一般为200～300mm，保证渗碳后的钢箔能够快速冷却。
5.1.3 取样器应能固定钢箔，不影响钢箔的快速加热、渗碳和冷却，保证钢箔顺利放入和取出。取样器在炉壁的出口应严加密封。
5.2 钢箔渗碳操作的基本要求
5.2.1 在钢箔放入炉内进行渗碳前，必须用分析纯丙酮（或专用清洗剂）清洗钢箔表面。已生锈的钢箔不能直接使用，必要时要用金相砂纸打磨钢箔表面后再清洗。
5.2.2 钢箔渗碳时间根据其厚度和渗碳温度从表1中选取。
表1 钢箔在渗碳气氛中均匀渗透所需时间
5.2.3 渗碳结束后将钢箔从炉内拉到冷却套管内，在渗碳气氛保护下冷却3～5min后取出，防止钢箔温度太高产生氧化。一旦发生氧化应换新钢箔重新试验。
6 钢箔渗碳前后称重装置和操作程序
6.1 称重用分析天平选择
钢箔质量大于1g时，选用精度为10-4g分析天平称重；钢箔质量小于1g、大于0.1g时，选用精度为10-5g的分析天平称重。
6.2 钢箔渗碳前称重
钢箔渗碳前按6.1选择分析天平称重。同一钢箔应反复称量2～3次，取算术平均值作为钢箔渗碳前质量。对于精度为10-4g的分析天平，同一钢箔每次质量相差不得大于0.1mg；对于精度为10-5g的分析天平，同一钢箔每次质量相差不得大于0.01mg。
6.3 钢箔渗碳后称重
钢箔渗碳后按6.1选择分析天平称重。钢箔渗碳后质量为Wf。
7 钢箔渗碳后碳含量计算
7.1 钢箔渗碳后碳含量的计算应用称重法按公式（1）进行。
5.2.3 渗碳结束后将钢箔从炉内拉到冷却套管内，在渗碳气氛保护下冷却3～5min后取出，防止钢箔温度太高产生氧化。一旦发生氧化应换新钢箔重新试验。(www.xing528.com)
6 钢箔渗碳前后称重装置和操作程序
6.1 称重用分析天平选择
钢箔质量大于1g时，选用精度为10-4g分析天平称重；钢箔质量小于1g、大于0.1g时，选用精度为10-5g的分析天平称重。
6.2 钢箔渗碳前称重
钢箔渗碳前按6.1选择分析天平称重。同一钢箔应反复称量2～3次，取算术平均值作为钢箔渗碳前质量。对于精度为10-4g的分析天平，同一钢箔每次质量相差不得大于0.1mg；对于精度为10-5g的分析天平，同一钢箔每次质量相差不得大于0.01mg。
6.3 钢箔渗碳后称重
钢箔渗碳后按6.1选择分析天平称重。钢箔渗碳后质量为Wf。
7 钢箔渗碳后碳含量计算
7.1 钢箔渗碳后碳含量的计算应用称重法按公式（1）进行。
式中 w（C）——采用称重法测得的钢箔渗碳后的碳含量（%）；
w（C）0——钢箔渗碳前的原始碳含量（可由供货方给出或用化学分析方法确定）（%）；
Wi、Wf———按6.2、6.3测得的渗碳前后钢箔的质量。
7.2 若不具备称量（重）法的条件，也可选用化学分析方法对钢箔渗碳后碳含量进行测量。化学分析方法的具体操作可按GB/T 233.69或GB/T 233.71中的规定进行。采用化学分析方法对钢箔渗碳后碳含量进行测量时，必须用分析纯丙酮（或专用清洗剂）清洗钢箔表面。
8 渗碳气氛碳势的确定
8.1 按公式（1）计算钢箔渗碳后的碳含量，为所测气氛的碳势测量值。必要时可检测2～3次，取其平均值作为所测气氛的碳势。
式中 w（C）——采用称重法测得的钢箔渗碳后的碳含量（%）；
w（C）0——钢箔渗碳前的原始碳含量（可由供货方给出或用化学分析方法确定）（%）；
Wi、Wf———按6.2、6.3测得的渗碳前后钢箔的质量。
7.2 若不具备称量（重）法的条件，也可选用化学分析方法对钢箔渗碳后碳含量进行测量。化学分析方法的具体操作可按GB/T 233.69或GB/T 233.71中的规定进行。采用化学分析方法对钢箔渗碳后碳含量进行测量时，必须用分析纯丙酮（或专用清洗剂）清洗钢箔表面。
8 渗碳气氛碳势的确定
8.1 按公式（1）计算钢箔渗碳后的碳含量，为所测气氛的碳势测量值。必要时可检测2～3次，取其平均值作为所测气氛的碳势。
8.2 钢箔测定碳势法测量精度校核方法：一般用6～8片钢箔对同一渗碳气氛同时进行测量，取得的碳势测量值分别记为C′p，其算术平均值记为
，用n表示测量用钢箔的总片数。钢箔测定碳势法测量精度σ按公式（2）计算：
8.2 钢箔测定碳势法测量精度校核方法：一般用6～8片钢箔对同一渗碳气氛同时进行测量，取得的碳势测量值分别记为C′p，其算术平均值记为
，用n表示测量用钢箔的总片数。钢箔测定碳势法测量精度σ按公式（2）计算：
8.3 采用钢箔测定碳势法对第一次使用的渗碳炉渗碳气氛碳势进行测量时，必须对钢箔测定碳势法测量精度进行校核，只有测量精度小于±0.03w（C）时方可使用，否则应该排除测量误差后再进行测量。
9 其他碳势测量和控制方法的标定
用钢箔测定碳势法可以对其他碳势测量方法及其测量精度进行标定，亦可用于碳势控制仪表的校核。
9.1 其他方法测量值的标定
采用其他碳势测量方法可以获得与气氛碳势有关的某一物理量的测量值，对同一气氛按公式（1）测得的碳势值为其对应的碳势值。采用公式（1）测得的碳势值也可以对碳势控制仪表进行校核。
9.2 其他方法控制精度的标定
采用钢箔测定碳势法可以按式（3）计算对其他控制方法控制精度σc进行标定：
8.3 采用钢箔测定碳势法对第一次使用的渗碳炉渗碳气氛碳势进行测量时，必须对钢箔测定碳势法测量精度进行校核，只有测量精度小于±0.03w（C）时方可使用，否则应该排除测量误差后再进行测量。
9 其他碳势测量和控制方法的标定
用钢箔测定碳势法可以对其他碳势测量方法及其测量精度进行标定，亦可用于碳势控制仪表的校核。
9.1 其他方法测量值的标定
采用其他碳势测量方法可以获得与气氛碳势有关的某一物理量的测量值，对同一气氛按公式（1）测得的碳势值为其对应的碳势值。采用公式（1）测得的碳势值也可以对碳势控制仪表进行校核。
9.2 其他方法控制精度的标定
采用钢箔测定碳势法可以按式（3）计算对其他控制方法控制精度σc进行标定：
式中 C′p——采用钢箔测定碳势法获得被控制气氛的第i次碳势测量值；
Csp——采用其他碳势测量方法进行控制时的碳势设定值；
k———采用钢箔测定碳势法测量碳势的总次数（要求大于10次）。
式中 C′p——采用钢箔测定碳势法获得被控制气氛的第i次碳势测量值；
Csp——采用其他碳势测量方法进行控制时的碳势设定值；
k———采用钢箔测定碳势法测量碳势的总次数（要求大于10次）。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
