热处理工艺规程(工艺参数).pdf

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1、-热处理工艺规程工艺参数热处理工艺规程工艺参数生效日期：受控标识处：分发号：目目录录1.主 题 内 容 与 适 用 范 围 12.常 用 钢 淬 火、回 火 温 度 12.1要 求 综 合 性 能 的 钢 种 12.2要 求 淬 硬 的 钢 种 42.3要 求 渗 碳 的 钢 种 62.4几 点 说 明 63.常 用 钢 正 火、回 火 及 退 火 温 度 73.1要 求 综 合 性 能 的 钢 种 73.2其 它 钢 种 83.3几 点 说 明 84.常 用 钢 去 应 力 温 度 1 05.各 种 热 处 理 工 序 加 热、冷 却 范 围 1 25.1 淬火 1 25.2 正火及退火 1

2、45.3回 火、时 效 及 去 应 力 1 55.4 工 艺 标 准 的 几 点 说 明 1 66.化 学 热 处 理 工 艺 标 准 1 76.1 氮 化 1 76.2渗 碳 2 07.锻 模 热 处 理 工 艺 标 准 2 27.1 锻 模 及 胎 模 2 27.2 切 边 模 2 47.3 锻 模 热 处 理 本 卷 须 知 2 58.有 色 金 属 热 处 理 工 艺 标 准 2 68.1 铝 合 金 的 热 处 理 2 68.2 铜 及 铜 合 金 2 6.z.-9.几 种 钢 锻 后 防 白 点 工 艺 标 准 2 79.1 第 组 钢 2 79.2 第 组 钢 2 81.1.主题

3、内容与适用范围主题内容与适用范围本标准为热处理工艺规程工艺参数，它主要以企业标准金属材料技术条件B/HJ93 年版所涉及的金属材料和技术要求为依据不包括高温合金，并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。2.2.常用钢淬火、回火温度常用钢淬火、回火温度2.12.1 要求综合性能的钢种：要求综合性能的钢种：表表 1 1技术要求材料牌号4540CrA强度s440390硬度 HBd10197229(4.304.00)192223(4.354.05)490217255(4.103.80)59068535CrMoA490241277(3.

4、903.65)269302(3.503.70)217255(3.804.10)590*40CrNiMoA*30Cr1Mo1V69020Cr1Mo1VTiB690590690241277(3.903.65)255293(3.803.55)241277(3.903.65)255285(3.803.57)255293(3.803.55).z.淬火温度820840840860冷却介质水油有效面积(mm)80353670711603536707112040淬火后硬度d102.73.03.13.43.43.62.73.03.13.43.43.62.73.02.53.02.73.02.63.03.03.23

5、.253.43.453.63.03.22.63.02.73.1回火温度540560580600570580560570570580560570550560560570590620550560570600590610570590550570560580580610580600670690660680700720回火后硬度d104.004.204.004.103.803.903.653.803.503.603.804.00水油油水油850870油416030314040417071120403.653.803.653.80水油840860950970油油41708030025010301050油1

6、90-*73538CrMoAlA590269302241277(3.903.65)10301050930950油油水油1001001011605051100404160303170606120060611502.63.03.13.42.63.03.13.22.63.03.13.32.63.03.03.22.73.22.63.03.13.23.63.83.43.82.83.13.23.452.83.13.23.32.83.03.13.32.83.03.13.32.83.03.13.33.03.253.33.53.03.253.33.53.03.302.83.22.83.03.13.22.83.0

7、3.13.26907106406606306406506706306506306506106306406606206406106306306506106305506005706206606806606706606706506706406606206406206406006206006205806006006206706907107306907106807006506806807107207407007206707006606806506603.653.90685277302(3.653.50)油水油3.503.65785293321(3.553.40)油水油900920920940油水油3.4

8、03.5015CrMoA49025Cr2MoVA73534CrNi3Mo735785*15MnMoVN1Cr12Mo1Cr135503554401Cr122Cr13440490590490690590207241(4.203.90)241277(3.903.65)269302(3.703.50)241282(3.903.62)255284(3.803.58)271298(3.653.52)217(4.1)229255(4.03.8)187229(4.44.0)197229(4.34.0)197229(4.304.00)187207217248(4.103.85)235269(3.953.70)

9、3.904.103.603.903.553.653.653.93.63.753.553.653.803.954.104.304.04.204.004.203.904.103.803.90870890油35030025096098096098010301050油油油105100100103010509801000油油1008060.z.-3Cr13590235269(3.953.70)269302(3.703.50)9801020空油空油空油40411304041100404170100100602.63.02.63.22.63.02.63.22.63.02.63.22.83.03.13.32.

10、83.03.13.32.83.03.13.33.03.43.03.43.03.22.83.13.23.452.83.13.23.35.05.16506706406605906105805905705905605807107306907107007206807006706906606806807006606806606706606806706906706806706806606808008203.703.906907851Cr11MoV4905901Cr12W1MoV690*7352Cr12NiMo1W1V30Cr2MoV7351Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti0Cr19Ni9精 ZG1铸

11、 Cr13叶 ZG2片 Cr13ZG1Cr11MoVZG1490490440390205225205590760590390286321(3.603.40)286321(3.603.40)192241(3.904.35)217248(4.103.85)235269(3.953.70)235269(3.953.70)269302(3.703.50)286331(3.63.3)293331(3.553.35)241277(3.703.50)269302(3.703.50)187(5.4)1875.4187217(4.404.10)197227(4.304.00)197227(4.304.00197

12、2271020104010201040980100010201040105011001080110094096097099010001050100010303.503.603.403.503.904.303.904.053.803.903.903.703.553.653.553.453.603.803.553.654.754.85油油150100油油20060612506061150水水油空油梅 花 试 棒70叶片本体梅 花 试 棒702.82.97007207307407007204.004.10油梅 花 试 棒700720.z.-Cr12W1MoVZG0Cr19Ni9190(4.304.0

13、0)7010501100水注：注：采用日本材料时，淬火温度为960980，回火温度允许比表中温度高1030。有效截面小于 20mm 者可采用空冷。2.22.2 要求淬硬的钢种新要求淬硬的钢种新 HRCHRC3030表表 2 2材料牌号要求硬度范围 HRC淬火温度50465035414536403135565155454650414536403135515540CrA46504145364035CrMoA25Cr2MoVACr5Mo1V65Mn463540354060465041453540465060Si2MnA41453640313550CrVA4246840870油4855870890油5

14、862820840油5862850870920940940950油油空4855485862840860油55820840水55860880水50冷却介质淬火后硬度HRC回火温度180200240270300330380410400420180200200230260290320350400430440470260290300330350380430460460480580600190210350390390430430470380420420460460500500540380400.z.-5146502Cr13414536403135513Cr13465041453640564Cr13505

15、543493542635660T8A515546504145T12CrWMn9CrWMn9CrSi8Cr3GCr159Cr18W6Mo5Cr4V2W9Mo3Cr4V注：注：回火后油冷。淬火加热时要加以保护，以防脱碳。回火脆性区为 500510，严禁采用。回火脆性区为 470530，严禁采用。2.32.3 要求渗碳淬硬的钢种要求渗碳淬硬的钢种表表 3 3材料牌号12CrNi3A20CrA要求硬度范围HRC5856760800760800油油淬火温度冷却介质淬火后硬度HRC606062636360505540495055455055636377079082084081083085087082084

16、0830860101010401210123012201240水油油油油油油油油油62626463636365780800水或水油61639501000空52609801020空526010001030油或空4852200250350380510530530550560580200250380400520540535550200250300350540560560580160180200240260300320360380420160200160180160180160180400420480450320380380110200300540560540560回火温度150200150200.z

17、.-低碳钢2.42.4 几点说明：几点说明：564550780800水或水油60150200340360 表 13 中提供的淬火、回火温度范围，是供生产时按具体情况选定参数用的，不是*一炉允许的温度偏差。凡水冷的钢种奥氏体钢除外均应及时回火以防开裂。表 1 中的s 数值为0.2 的数值。45、35CrMoA、40CrNiMoA 为保证取样部位合格，毛坯送检硬度允许适当提高。对感应加热，快速加热的零件淬火温度允许适当提高。表中标有*者生产上尚未用过或较少用过，其参数不够成熟，尚待生产中进一步验证，生产中允许在验证根底上进展修改。表 13 中冷却为水油者，允许用水空水代替，具体方法为：水冷一段时间

18、后将零件提起空中让零件反热后再入水继续冷却。3.3.常用钢正火、回火及退火温度常用钢正火、回火及退火温度3.13.1 要求综合性能的钢种要求综合性能的钢种表表 4 4材料牌号15CrMoA15Cr1Mo1V15Cr2Mo1253545ZG230-450ZG270-500ZG20CrMoZG15Cr1MoAZG20CrMoVZG15Cr1Mo1VZG15Cr2Mo13.23.2 其它钢种其它钢种表表 5 5材料牌号正火温度正火后硬度HB回火温度退火温度退火或回火后参考硬度HB技术要求0.2245*27532527531523045027050024527531534527511117018721

19、7131179143197135180140201140201880900840860840860900920850870900920950970940960930950104010609801000950970700720730750HB131163197146197207正火温度900920900920900920970990回火温度600620580600710730700720670690540560540560600620640660680700700720300300300有效厚度mm300150300300.z.-20Cr1Mo1VTiB40CrA40CrNiMoA35CrMoA

20、30Cr1Mo1V38CrMoAlA30Cr2MoV(P2)1Cr12Mo1Cr131Cr122Cr133Cr134Cr131Cr11MoV1Cr12W1MoV34CrNi3Mo65Mn60Si2MnA50CrVA12CrNi3AT8AT12CrWMn9CrWMn8Cr33Cr2W8V5CrMnMo5CrNiMo83085083086085088089092076078076078097099083085083085026925428625524130224130238551468070068070068070068070068070068070068070068070068072070075

21、070075070075070075068070068070066070068072064068064068065068065068065068065070065070070074065069065069097099083085084088082084084087092094085087092094092094092094092094092094083085095097078082078082081085087090075076075076077079077079078079082084076078076078021722922922919718720718725522918718720725

22、51972412072552072552552552Cr12NiMo1W1V注：注：用于消除粗晶。用于软化；用于细化晶粒。用于消除粗晶。正火为消除过热组织及网状碳化物。模具翻新退火温度为 720740。模具翻新退火温度为 710730。3.33.3 几点说明：几点说明：表 5 中列出的正火、回火、退火温度范围是供生产中在这区间内选用的，不是指一炉允许的温度偏差，一般情况下选用中限。表 4 规定的回火，根据技术条件要求，均在正火后进展。表5 规定的回火，根据具体情况，可在正.z.-火后进展，也可在锻后单独进展。渗碳钢消除渗碳层中网状碳化物的正火温度一律采用860880。4.4.常用钢除应力温度常

23、用钢除应力温度表表 6 6材料牌号15CrMoA调质回火温度60062058060055062040CrA35CrMoA40CrNiMoA3Cr13碳钢15MnMoVNZG230-450ZG270-50034CrNi3Mo铸铁件38CrMoAlA25Cr2MoVA30Cr2MoV30Cr1Mo1VZG20CrMo所有未经调质、正火、回火的钢号1Cr121Cr132Cr131Cr11MoV1Cr12W1MoV1Cr12Mo2Cr12NiMo1W1V15Cr2Mo115Cr1Mo1VZG20CrMoVZG15Cr1Mo1V68071069073064073064073067070068069066

24、0680670720710730700720730750630650600620600620620640630650630650660680670690700720.z.除机械加工应力及校直应力温度480500除焊接应力温度560580540560510530500520530550510530540560铸钢件不专门除铸造应力，通常用正火或正火、回火代替530560用正火、回火代替，不做专门的去应力回火。用两次正火一次回火所代替，不做专门的去应力回火除铸造应力温度55062055061058060056067054056060062062058066061067065068066069066

25、0690640660600620570590540560550570600620600620540560600620660680600640630650-ZG15Cr1MoAZG15Cr2Mo1680700700720630650640660650670457.705级大齿轮最终去应力温度为500，如控温准确时可提到530116.276 转子除应力温度为 620/14h注：注：经正火回火的铸件或型材件。用于 Q235-A，对易变形焊接构件去焊接应力温度可选择中、下限，其余情况按上限温度选择，但加热温度范围都应限制在10。除焊接应力时按 80/h 升，60/h 降，执行。正火后的回火温度4.14

26、.1 几点说明：几点说明：1两种或两种以上钢材去应力并炉时，一般几种材料除应力温度温差不应超过20，并炉后的除应力温度应以几种材料中最低除应力温度为准。特殊情况下，在不影响材料原性能前提下，并炉范围可酌情放宽。但氮化零件氮化前除应力时，温度不准低于表 6 规定，因而不准与除应力温度低于氮化件除应力温度的零件并炉。2两种或两种以上钢材组合焊接时，除焊接应力温度应为几种材料中最低的除焊接应力温度。必要时采用专用工艺。3除焊接应力的回火温度原则上为调质回火温度下限减 2030，如表中未列除焊接应力回火温度的材料牌号需进展除焊接应力时，可按此原则自行选定。4氮化件氮化后校直时，去应力的温度应低于氮化温

27、度，即：组钢为450480。、组钢为500520钢的组别分类见表7。5.5.各种热处理工序加热、冷却标准各种热处理工序加热、冷却标准5.15.1 淬火淬火 碳素、合金构造钢碳素、合金构造钢 形状复杂的碳钢件及局部合金钢件见表1，冷却用水油。形状复杂的碳钢件及局部合金钢件见表1，采用此段。铬不锈钢及奥氏体钢铬不锈钢及奥氏体钢 工具钢工具钢低合金钢预热依工件形状和尺寸酌情而定。5.25.2 正火及退火正火及退火 正火正火.z.-退火退火5.35.3 回火、时效及去应力回火、时效及去应力 回火回火注：注：530以下按此系数计算回火时间。时效奥氏体钢时效奥氏体钢 除应力除应力 形状简单的零件去校直应力

28、时空冷。当炉子实际升温速度超过80/时不能满足工艺要求时，零件装炉升温至 300保温 12 小时，再随炉升温 100保温 1 小时后,每升温 100保温 1 小时，直到保温温度为止。对阀杆等形状复杂易变形零件必须保证50/时，必要时可用手动控制。5.45.4 工艺标准的几点说明工艺标准的几点说明:透系指工件装炉后，炉子到温起至工件与炉膛火色一致止的时间。装炉温度栏之不限一般系指不超过曲线中保温温度以下的各温度。如曲线中有两个保温温度，则应不超过第一段的保温温度 38CrMoAlA 钢淬火保温时间应按规定再延长30。要求淬硬零件的回火保温时间至少不小于1 小时。除应力的时间：除机械加工和校直应力

29、不得小于3 小时；除焊接及铸造应力不得小于4 小时。氮化件氮化后除校直应力时，除应力的整个过程均需通氮。按 Z75.22-86 GH2136 时效热处理为300入炉，随炉升温至71010，保温烧透1216h 出炉空冷，达 HRC3242。6.6.化学热处理工艺标准化学热处理工艺标准6.16.1 氮化氮化 氮化技术要求氮化技术要求.z.-表表 7 7组别材料牌号38CrMoAlA25Cr2MoVA30Cr1Mo1V30Cr2MoVZG20CrMoV34CrNi3Mo1Cr11MoV1Cr12W1MoV2Cr12NiMo1W1V 工艺标准工艺标准 炉冷具体规定见本卷须知。喷嘴组保温时间为 68 小

30、时。加药丸去除零件外表钝化膜，用量每炉100120 片。本卷须知：本卷须知：零件氮化前必须去除外表锈斑，用汽油清洗外表油污。零件装炉时，所有要氮化的外表，不许互相接触，特别注意大工件不要放在热电偶的附近，严禁工件靠在热电偶上。对于局部氮化的零件，要检查镀锡部位是否正确。对M16 以下的螺孔和16 以下的盲孔、通孔及经镀锡保护有螺纹的氮化件的螺纹局部、退刀槽，氮化前均进展涂料保护。氮化件入炉后应先通氮30 分钟排除箱内的空气，氨气压力控制在100150mm 油柱，待空气排除后按工艺要求调节压力控制分解率。氮化过程中氨气自始至终不得中断。氮化冷却时，先停电随炉冷却至150时停氨，取出零件。炉内氨气

31、压力只做参考，操作时以控制分解率为准。6.26.2 渗碳渗碳 固体渗碳固体渗碳保温时间根据渗碳炉装箱的数量及箱的大小而定。气体渗碳气体渗碳 几点说明：几点说明：固体渗碳剂配方：7BaCO32.5Na2CO3 其余 90.5木碳*化工厂配制新旧渗碳剂比例为 1：2。气体渗碳剂：(a)苯一滴速：升温时控制在3035 滴/分，保温时控制在 6070 滴/分。(b)*煤油酒精各 50，滴速与苯同。首次使用时先进展试验，确定适宜的滴速。渗碳保温时间到达前 11.5 小时看预测试样，根据测得的结果断定出炉时间。气体渗碳装炉时零件之间要保持一定的距离，至少要保持 510mm。固体渗碳装箱零件间或箱壁间距不得

32、小于 1520mm。渗碳后如果发现渗碳层有网状碳化物存在，均应进展正火处理以消除。7.7.锻模热处理工艺标准锻模热处理工艺标准7.17.1 锻模及胎模：锻模及胎模：.z.氮化层深度mm氮化层硬度 HV氮化层脆性0.300.300.300.300.300.300.309006506506505504506500.206953 级备注喷嘴组层深为0.150.25mm-表表 8 8材料牌号技术要求工作面硬度HB4153805CrMnMod10 3.03.2HB380320d10 3.23.45CrNiMo淬火淬火 出油后立即装入准备好的回火炉中。回火回火 5CrNiMo 回火油冷。说明：说明：燕尾采

33、用自行回火。淬火过程：小型模具 H250mm全部入油58中型、大型入油812然后把燕尾提出油面，待油面燃烧时再浸入油中，反复23 次使燕尾自行回火。中型模具 H250400mm，大型模具 H400mm。出油温度为 250300，不得低于250，并准备一台350400的回火炉，出油后立即入回火炉。7.27.2 切边模切边模表 9材料牌号8Cr3淬火淬火8Cr3 预冷温度为780。回火回火7.47.4 锻模热处理本卷须知：锻模热处理本卷须知：模具返修或翻新必须先进展退火以防开裂。模具淬火加热均要保护锻模，保护见示意图，其它模具均应用生铁屑及枯燥木炭保护其工作面，以防脱碳，并将模具垫起 50100m

34、m。淬火后均要及时回火。曲线中的保温时间模具高度加热系数分/mm。透系指从炉膛到温起至工件各部颜色与炉膛颜色一致为止的持续时间。8.8.有色金属热处理工艺标准有色金属热处理工艺标准8.1 铝合金的热处理铝合金的热处理 热处理方法代表符号热处理方法代表符号T1人工时效；T4固溶自然时效；T5固溶不完全时效；T6固溶完全时效；铸造铝合金铸造铝合金.z.燕尾硬度HB285321d10 3.43.6HB285321d10 3.43.6淬火温度回火温度备注1t 模锻锻模胎模8208405205603t、5t 模锻锻模830880HB415380d10 3.03.2技术要求新 HRC冲头4247凹模505

35、5淬火温度820840回火温度见表 2-表 10合金代号热处理方法T1T6T4T5固溶温度ZL104ZL1018.28.2 铜及铜合金铜及铜合金 温度温度表 11锻后或热轧后退火材料牌号温度纯铜黄铜T1、T2、T3、T4HMn58-2HPb59-1青铜QA19-4700750水时间：时间：铜及铜合金保温时间依温度及装炉量不同而异。高温退火加热系数一般按碳钢退火加热系数的0.70.8计，低温退火按去机械及校直应力的加热系数而计，此外，还有依装炉量的多少而适当调整。9.9.几种钢锻后防白点工艺标准几种钢锻后防白点工艺标准9.19.1 第组第组：34CrNi1Mo34CrNi1Mo34CrNi3Mo34CrNi3Mo12CrNi3A12CrNi3A 工艺标准工艺标准 12CrNi3A 过冷温度为 420450。9.29.2 第组：第组：40CrNiMoA5CrMnMo9CrSi 工艺标准工艺标准650700600650冷却水冷扎、冷拉、冷弯后再结晶退火温度950700600650冷却水去应力低温退火温度290310275290400空空冷却空空175510175510175510保温时间h6881281280100水80100水80100水冷却方法时效温度175517551505保温时间h151513冷却方法空空空.z.