稀土化学热处理 第1部分：渗碳及碳氮共渗 编制说明.docx

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《稀土化学热处理第1部分：渗碳及碳氮共渗》

编制说明

1工作简况

1.1任务来源

本标准根据国家标准化管理委员会于2023年12月29日下达《碳达峰、碳中和国家标准专项计划和国家标准外文版计划项目》，计划号T-469，项目名称：稀土化学热处理第1部分：渗碳及碳氮共渗，完成时间：2025年6月。

1.2标准起草单位和起草成员

本标准起草单位：哈尔滨工业大学、中国机械工程学会热处理分会、中国机械总院集团北京机电研究所有限公司等。

本标准主要起草人：闫牧夫、徐跃明等。

1.3主要工作过程

1）2021年12月全国热处理标委会提出制定《稀土化学热处理第1部分：渗碳及碳氮共渗》标准的设想。指定由哈尔滨工业大学、中国机械工程学会热处理分会、中国机械总院集团北京机电研究所有限公司等单位成立了标准起草工作组。

2）2022年1月起草工作组编写了《稀土化学热处理第1部分：渗碳及碳氮共渗》标准草案稿。

3）2022年2月在江苏盐城召开的全国热处理标委会主任办公会议上对草案稿进行讨论，并修改了标准框架和主要内容。

4）2022年7月-2023年3月，多次召开起草工作组会议，对标准的框架及主要内容进行讨论并修改，提交立项计划申请。

5）2023年5月进行国家标准立项答辩，12月29日国标委下达标准计划。

6）2024年3月3日，在江苏常州召开的国家标准修订工作会议上，到会专家对《稀土化学热处理第1部分：渗碳及碳氮共渗》的草案稿再次进行讨论并提出修改意见。

7）2024年4月3日，在北京召开起草工作组会议，提出补充和完善稀土渗剂部分和稀土渗碳及碳氮共渗淬火回火设备。

8）2024年5-8月，起草工作组查询国内外成果和资料，对照多次意见对标准讨论稿反复进行讨论和修改。

9）2024年8月15日，起草工作组在郑州召开征求意见稿讨论会，完成了征求意见稿。

10）2024年8月25日，公开并广泛征求意见。

2制定本标准的目的及意义

《稀土化学热处理第1部分：渗碳及碳氮共渗》是我国热处理行业关于稀土化学热处理的第一个标准，开启了热处理标准体系新序列，该标准的制定将进一步完善热处理标准体系，促进我国热处理高质量发展。

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我国热处理行业按产业链环节可分为热处理设备制造和工艺材料，以及热处理加工服务两大领域。根据中国热处理行业协会数据，2020年，中国热处理设备和工艺材料销售营业额约200亿元，其中，热处理装备（含工装）约150亿元，工艺材料约50亿元，较“十二五”末增加近一倍。结合热处理行业应用下游需求市场发展情况综合测算，2021年，中国热处理设备和工艺材料销售额达到约222亿元。截至“十三五”期末，中国共有专业制造真空热处理设备的厂商30多家，年产真空热处理设备近700台，中国真空热处理设备保有量约14000台，较“十二五”期末的5000台增加9000台。

根据中国热处理行业协会发布的《中国热处理行业“十四五”发展规划纲要》，“十三五”期间，我国热处理装备和工艺材料制造已基本达到或接近国际先进水平，但较发达国家仍存在差距，主要表现在功能不够全面；设备稳定性差，热处理工件质量的离散性大，信息化程度低；关键指标未能达到高端设备标准，工艺落后，以及产业线集成能力不足等方面。

化学热处理是有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能的主要方法之一，它是将工件在一定介质中加热到某一温度，通过介质中的某些组分在工件表面发生元素扩散和化学反应，从而改变工件表面表层的化学成分，同时渗入元素向材料内部扩散，以提高表面性能和材料强度的热处理过程。在众多的金属材料化学热处理方法中，渗碳热处理工艺成熟，性能提升效果显著，应用广泛，具有不可替代的行业地位，但处理工艺周期长，能耗大，零件易发生氧化脱碳与变形，稀土化学热处理应运而生。

稀土渗碳及碳氮共渗是将待渗工件放入含有稀土的渗剂中加热，使其完成介质的分解、活性原子的表面吸附与渗入及活性原子由表面向内扩散三个过程，改变工件表面组织结构和化学成分，从而改善其性能的热处理工艺。由于稀土元素的参与，渗碳及碳氮共渗工艺周期明显缩短、渗层质量显著提高，显著提高工件的使用寿命，增加工件所在系统的整体可靠性，能够带来十分可观的经济效益，具有广泛的工业应用需求与市场前景。

本标准的制定可提升渗碳及碳氮共渗工艺水平，提高渗碳及碳氮共渗工件质量，指导关键装备制造零部件的快速、长寿命、高可靠制造，对热处理产业发展具有巨大的支撑作用。

3国内外情况说明

本标准主要起草单位哈尔滨工业大学于上世纪80年代初创建稀土化学热处理理论和应用技术，历经40年发展，通过在传统的化学热处理过程中添加稀土，一方面实现了