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《职业卫生导则与“职业危害层级控制”》广东企业主要负责人与职业卫生管理人员培训考试入口☆
《职业危害层级控制》
是职业卫生监管的必备基础知识
焊接、金属镀、涂装与其他表面处理工艺在现代工业中被广泛应用，职业卫生监督员在现场监督执法中经常遇到。识别与层级控制这些工艺职业病危害的知识，是职业卫生监督员最基础的知识和工作技能之一。
本月开始讲解焊接、金属镀、涂装与其他表面处理工艺危害识别与控制：
第一讲：《焊接与清洗工艺危害识别控制》第二讲：《二氧化碳气体保护焊与电焊工尘肺》第三讲：《电镀工艺危害识别与控制》第四讲：《六价铬的危害与控制》第五讲；《氰化物的危害与控制》第六讲：《前处理溶剂三氯乙烯的危害与控制》第七讲：《电刷镀与化学镀工艺危害识别》第八讲：《热浸镀工艺危害识别与金属烟热》第九讲：《高温作业分级管理（附：体力劳动强度分级）》第十讲：《高血压与高温作业监督管理汇总》第十一讲：《阳极氧化工艺危害识别》第十二讲：《化学转化膜工艺危害识别》第十三讲：《涂料生产与涂装工艺之涂料危害识别》第十四讲：《涂料催干剂消光剂危害识别》第十五讲：《前处理之抛丸喷丸喷砂危害识别》第十六讲：《无机矿物质粉尘危害与尘肺病预防》第十七讲：《苯、正己烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、甲醇、乙腈等高致病有机溶剂与尘肺病》第十八讲：《涂料致哮喘与甲醛、异氰酸酯危害》附《博帕尔事件》第十九讲：《粉末涂料与静电粉末喷涂》第二十讲：《水性涂料及其生产与喷涂》第二十一讲：《电泳涂装工艺危害识别》第二十二讲：《热喷涂工艺危害识别》第二十三讲：《UV涂料与快速固化危害识别》第二十四讲：《烫印工艺危害识别》今天讲解《化学热处理工艺危害识别》比较独特的铅酸蓄电池、水泥生产行业、PU行业、非医疗放射行业、塑料产品加工行业、存在手传振动的打磨行业、高温作业、“宝石”加工行业等职业病危害识别与控制知识，详见《职业卫生监督基础：特殊行业职业危害识别与控制》
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职业病危害项目申报入口与指南
工程分析是职业卫生监督员识别工艺中存在的职业病危害因素的基础，而职业病危害识别是职业卫生现场监督的启动点，是检查企业的职业卫生设施与管理是否符合法律要求的基础。下面开始工程分析~表面热处理与化学热处理的区别
化学热处理
化学热处理是利用化学反应、有时兼用物理方法改变钢件表层化学成分及组织结构，以便得到比均质材料更好的技术经济效益的金属热处理工艺。化学热处理简介经化学热处理后的金属，实质上可以认为是一种特殊复合材料。心部为原始成分的金属，表层则是渗入了合金元素的材料。心部与表层之间是紧密的晶体型结合，它比电镀等表面复护技术所获得的心、表部的结合要强得多。什么是化学热处理化学热处理包括三个基本过程：①化学渗剂分解为活性原子或离子的分解过程;②活性原子或离子被钢件表面吸收和固溶的吸收过程;③被渗元素原子不断向内部扩散的扩散过程。化学热处理的方法繁多，多以渗入元素或形成的化合物来命名，例如渗碳、渗氮、渗硼、渗硫、渗铝、渗铬、渗硅、碳氮共渗、氧氮化、硫氰共渗和碳、氮、硫、氧、硼五元共渗，及碳(氮)化钛覆盖等。
化学热处理原理
化学热处理工艺
固体渗
所用的渗剂是具有一定粒度的固态物质。它由供渗剂(如渗碳时的木炭)、催渗剂(如渗碳时的碳酸盐)及填料(如渗铝时的氧化铝粉)按一定配比组成。这种方法较简便，将工件埋入填满渗剂的铁箱内并密封，放入加热炉内加热保温至规定的时间即可，但质量不易控制，生产效率低。
化学热处理中的渗碳有什么特点气体渗
所用渗剂的原始状态可以是气体，也可以是液体(如渗碳时用煤油滴入炉内)。但在化学热处理炉内均为气态。
很多情况下可用其他气体(如氢、氮或惰性气体)将渗剂载入炉内;例如渗硼时可用氢气将渗剂BCl3或B2H6载入炉内。
等离子体渗法是气体渗的新发展，即辉光离子气渗法。最早应用于渗氮，后来被应用于渗碳、碳氮共渗、硫氮共渗等方面。
离子渗氮工艺
气相沉积法也是一种气渗的新发展，主要应用于不易在金属内扩散的元素(如钛、钒等)。主要特点是气态原子沉积在钢件表面并与钢中的碳形成硬度极高的碳化物覆盖层，或与铁形成硼化物等。
化学气相沉积法原理
液体渗
渗剂是熔融的盐类或其他化合物。它由供渗剂和中性盐组成。为了加速化学热处理过程进行，附加电解装置后成为电解液体渗。在硼砂盐浴炉内渗金属的处理法是近年发展起来的工艺，主要应用于钛、铬、钒等碳化物形成元素的渗入。
钢化学热处理
除渗碳、渗氮外，渗金属主要有渗Al、Cr、V、Si、B、S等金属和非金属。下面简单介绍。
渗铬
适用于各种钢制件的耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化能力。适用于各种钢制件的耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化能力。渗层金相组织：低碳钢50%左右铬在铁素体中的固溶体；高碳钢由铬的碳化物（Cr7C3）、（CrFe）7C3组成。渗铬方法：固、液、气体渗，还有真空渗等。固体法将以下配方研成粒度小于50目（约0.mm）粉末，然后装箱进行。配方1：50%~55%铬铁粉末+40~50%氧化铝+2~3%氯化铵。配方2：60%~65%铬铁粉末+30~35%耐火土+3~4%氯化铵。装炉温度为~℃，保温1～1.5h后升温到～℃.。保温12～15h（视层深要求而定）。然后随炉冷却～℃出炉空冷即可。液体法采用70%氯化钡+30%氯化钠为基盐。将金属铬或铬铁粉末经盐酸处理后放入基盐中，加热到～℃保温1.0～1.5h即开始渗，同时应不间断地用惰性气体或还原气体保盐浴表面不被氧化。气体法利用干净铬块+氯化铵+氢气，在～℃通入氯化铜蒸汽进行。渗铬后的处理：在一定载荷下工作并要求一定的强度的零件，渗铬后正火处理可细化晶粒，提高基体强度和韧性，淬火和回火处理可根据需要调整基体的性能。渗硼
渗硼是指将工件放在一定比例的含硼介质中加热。适用于提高各种钢、铸铁和粉末冶金等材料制作的工件耐磨性。
金相组织：为致密的单相Fe2B。
渗硼方法：固体、液体、气体和膏剂渗。
固渗法
目前市场上有商品固体渗B剂可供应，并附有详细使用说明。也可按下面配方：5%KBF4+0.5~0.3%(NH2)CS（硫脲）+20~30%木炭+62~84BFe（硼的质量分数不小于20%，铝和硅的质量分数分别不大于3.5%~4.0%）。
盐浴渗硼
配方：90~70%Na2B4O7+10~30%SiC
或者5%B4C+15%NaBF+80%NaCL等。
使用温度为~℃，常用钢盐浴渗硼深度与温度及时间的关系见下表。
盐浴成分
（质量分数）
渗硼规范
钢材
渗层深度/mm
表面硬度HV0.1
1%B4C
10%NaBF4
65%NaCL
15%KCL
~℃×4h
10
45
35CrMo
32SiMn2MoA
37SiMn2MoVA
45SiMn2MoVA
0.
0.
0.
0.
0.
0.
--
--
--
5%B4C
15%NaBF4
80%NaCL
~℃×4h
10
T10
0.
0.
10%CaSi
10%NaCL
10%Na2SiF6
70%Na2B4O7
~℃×6h
45
32SiMn2MoVA
37SiMn2MoVA
2Cr13
0.
0.
0.
0.
1
30%SiC
20%Na2SiF6
50%Na2B4O7
~℃×6h
纯铁
32SiMn2MoVA
37SiMn2MoVA
0.
0.
0.
膏剂渗硼
即将渗硼膏剂涂敷于工件表面需渗硼的部位，干燥后放入盛有惰性填料的箱内，进行加热渗硼。可采用下列配方：
50%B4C+35%CaF+15%Na2SiF6
在~℃，保温4h后出炉。膏剂涂层厚度应为13mm左右，在～℃烘干。惰性填料以在高温条件下无氧化脱碳为宜，如新铸铁屑、石英粉+炭粉等均可。
几种钢膏剂渗硼温度、时间与层深及硬度的关系如下表：
钢材
工艺规程
渗层深度/mm
表面硬度HV0.1
20SiMn2MoVA
32SiMn2MoVA
37SiMn2MoVA
45SiMn2MoVA
35CrMo
2Cr13
45
20
膏剂成分
（质量分数）：
50%B4C、35%CaF、
15%Na2SiF6
～℃×4h
0.
0.
0.
0.
0.
0.
0.
0.
渗硼后根据心部硬度要求，直接淬火或缓冷均可。
渗硼在热锻模上的应用，见下表：
模具名称
加工的工件
模具材料
模具寿命系数
备注
镦锻机冲头
—
3W4Cr2V
未渗硼
模具的
寿命以
计
镦锻机夹钳模
齿轮坯
38Cr5SiMoV
镦锻机挤压模
轴齿轴坯
38Cr5SiMoV
热锻模
连杆
3Cr-3Mo
模具钢
渗硼与未渗硼滚压模的寿命比较见下表：
模具材料
淬火回火后的硬度
渗硼层深度/mm
渗层硬度HV
热轧锉刀毛坯件数
渗硼的
淬火的
倍数
T8
5CrNiW
30CrMnSi
8Cr3
64HRC
-HBW
-HBW
-HBW
0.11～0.17
0.06～0.09
0.08～0.12
0.07～0.10
1～1
2～2
～2
1～
00
00
10
0
64.29
2.6
3.25
3.81
渗钒
渗钒是将工件放在产生钒原子的介质中，经一定温度加热和保温，将V渗入其表面的热处理工艺。应用于提高各种钢制作的工件的耐磨性和耐蚀性渗后组织表面组织为钒在铁素体中的固溶体，中高。碳钢为碳化钒或碳化钒与铁素体的混合物。
渗钒方法：目前有盐浴法、粉末法和气体法等。其中盐浴法处理温度较低，使用较为广泛。
盐浴法
所用成分是在熔融的硼砂浴中加入质量分数为80%Na2B4O7及20%钒铁（钒的质量分数在43%以上）的混合物[粒度为-目（约为0.-0.mm）]，其加入量以盐浴呈碱性（PH值为9）为准。使用温度为-℃。
钢件渗V后，表面由白亮层和过渡区组成。几种钢-℃渗V后的硬度和白亮层厚度见下表：
钢材
硬度HV
白亮层厚度/mm
渗V时间/h
Cr12MoV
2～
15～16
10
GCr15
～2
33
10
9SiCr
～
24
10
T10
～0
27
10
45
1～
7
4
为了使心部获得一定的强度和韧性，渗钒后应空冷正火细化晶粒，然后按正常的强度进行淬火和回火。但高合金钢（如淬火温度在℃以上的Cr12MoV和W18Cr4V等）可以渗钒后，继续升温到其正常淬火温度进行保温及冷却，然后回火。
粉末法
可以采用的渗剂成分（质量分数）为：60%钒铁+37%高岭土+3%的氯化铵。装箱方法与固体渗碳相同。渗钒温度为～℃。低碳钢渗V后，表层为钒在铁素体中的固溶体，中高碳钢渗V后，表面层为碳化钒或碳化钒与铁素体的混合物。
气体渗钒
通常使用氯化钒及氢气作介质，在专用炉中于～℃的温度下渗钒。
以铬为基的多元共渗及应用
多元共渗除碳氮共渗外，还有氮氧、氮硫、铬铝、硫碳氮、铝铬硅等共渗。下面简单介绍分别以铬为基、以硼为基的多元共渗及应用；固体和盐浴覆层工艺及其应用。
铬、铝、硅等是冶炼特殊性能（耐磨、耐蚀和抗高温氧化等）钢和铸铁时，不可缺的重要合金元素。如果工件的基体对性能没有特殊要求时，则可以在普通钢制作的工件表面，通过化学热处理方法增加这些元素，使其表面具有所要求的特殊性能。如此，在满足工件表面特殊性能要求的同时，又可节约昂贵的特殊钢。
铬铝共渗
铬铝共渗是通过渗入Cr提高工件的耐磨性和耐蚀性能；渗入Al提高抗高温氧化能力的化学热处理工艺。
铬铝共渗方式：可以先渗铬后渗铝，或先渗铝后渗铬，或两者同时共渗。
铬铝共渗方法：固体粉末法、气体法和盐浴法等。常用的是固体粉末法，共渗剂成分及热处理工艺见下表：
渗剂成分（质量分数%）
热处理工艺
温度/℃
时间/h
50铬铁+50铝鉄，外加1氯化铵
～
5～15
50铬+40铝鉄+10氧化铝，外加1氯化铵
8～10
铬铝合金50+氧化铝50
5～10
铬铝共渗的抗氧化能力比单一渗铬或铝更好，主要取决于渗层中的铬与铝的比例。实践表明，渗入量以Cr：Al=5：1（质量比）的比例最佳。共渗层的脆性比单独渗Al的少，℃以下的耐热疲劳性能比渗Al的更好。其力学性能比单独渗Cr好。
铬硅共渗
铬硅共渗是利用渗铬提高工件的耐磨性、耐蚀性、渗硅是提高工件对酸类、海水等的耐蚀性的化学热处理工艺。铬硅共渗可以先渗Cr后渗硅，或者铬和硅同时渗入。
实例1
先渗铬后渗硅的固体复合渗工艺。先在成分(质量分数)为50%铬+38%三氧化二铝+2%氧化铵的渗剂中，进行℃加热保持4h的渗铬；然后再在通有氯气的硅粉中，进行℃加热保持2h渗硅。
实例2
铬和硅同时渗的固体共渗工艺。
在成分（质量分数）为49%～55%铬+42%三氧化二铝+1%～7%硅+2%氯化铵的渗剂中，于℃～℃加热保持10h。适用于工业纯铁。
铝硅共渗
炼制高温合金、耐热钢和耐热铸铁时，铝和硅经常是铬和镍的代用元素，使其具有抗氧化能力。在普通钢鉄材料上进行铝硅共渗，可达到上述目的。
实例
20钢镀锌板的铝硅共渗采用膏剂共渗法。渗剂配方成分（质量分数）：60%～70%铝铁+28%～38%硅+1%～2%氯化铵。
操作过程如下：
a.清除工件表面油污和杂物。
b.将渗剂和粘结剂混合均匀，调成悬浮液状；
c.将渗剂刷涂于工件表面，厚度约3mm；
d.在℃的温度下烘干3～10min；
e.工件表面包裹4mm厚度的耐火泥进行密封；
f.在℃预热10～15min（如果表面有裂纹，再重新封补）。
共渗处理工艺：在电阻炉中，℃加热保持2h。然后，清除表面耐火泥，重新加热至℃，保持1h后于水中淬火冷却。
处理结果：渗层深度为um，清理后表面呈光滑的银灰色。
铬铝硅共渗
对镍基合金和钴基合金制作的汽轮机零件，进行铬铝硅共渗可以提高其抗高温腐蚀和抗高温氧化的综合性能。
高温铬铝硅共渗采用粉末装箱进行。渗剂配方（质量分数）：15%铬[粒度为目（约为0.mm）]+5%铝[粒度为目（约为0.mm）]+79.4%碳化硅[粒度为目（约为0.）]+0.4%溴化铵及0.2%三氧化二铝[粒度为目（约为0.15mm）]。
操作过程如下：
a.按上述配方将渗剂混合均匀后装箱；
b.共渗工艺：在箱式炉中，于℃加热透烧后，炉温升至℃保持7h，然后冷至95℃取出工件。
职业病危害因素识别
通过上述工程分析，结合MSDS，职业病危害因素识别不难。如果有职业卫生检测/评价报告就更容易。
前处理工艺职业病危害识别参阅《前处理之抛丸喷丸喷砂危害识别》和《粉末涂料与静电粉末喷涂》中的“前处理”。
高温作业职业卫生防护详见《高温作业分级管理（附：体力劳动强度分级）》《高血压与高温作业监督管理汇总》
化学热处理工艺职业病危害控制遵循“职业危害层级控制”的原则。
职业病危害因素警示标识与中文警示说明详见《职业病危害中文警示说明如何制作》。
淬火和回火
什么叫回火?
回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。什么叫淬火?淬火是把金属成材或零件加热到相变温度以上，保温后，以大于临界冷却速度的急剧冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。正火、退火、淬火、回火、的区别与联系?退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。退火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火。正火
又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从℃到℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
金属热处理:淬火和回火
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无日常监测就处罚？处罚条款需结合卫生标准才有意义
职业卫生监督基础：检测评价与卫生监督专题
职业卫生监督基础：职业健康检查与职业病诊断专题
职业卫生监督基础：非医疗放射性危害防护
职业卫生监督基础：焊接、金属镀、涂装与表面处理工艺危害识别
职业卫生监督基础：化学转化膜工艺危害识别
职业卫生监督基础：电刷镀与化学镀工艺危害识别
职业卫生监督基础：烫印工艺危害识别
职业卫生监督基础：特殊行业职业危害识别与控制
《职业危害层级控制》
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