普通钢材热管理工艺规范参数.doc

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1、/热处理工艺规程热处理工艺规程B/Z61.01295（工艺参数）（工艺参数）2012 年年 10 月月 15 日日/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 1 2.2 要求淬硬的钢种 4 2.3 要求渗碳的钢种 6 2.4 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 7 3.2 其它钢种 8 3.3 几点说明 84. 常用钢去应力温度 105.各种热处理工序加热、冷却范围 125.1 淬火 1 2 5.2 正火及退火 14 5.3 回火、时效及去应力 15 5.4 工艺规范的几点说明 166. 化学热处理工

2、艺规范 176.1 氮化 17 6.2 渗碳 207. 锻模热处理工艺规范 227.1 锻模及胎模 22 7.2 切边模 24 7.3 锻模热处理注意事项 258. 有色金属热处理工艺规范 268.1 铝合金的热处理 26 8.2 铜及铜合金 269. 几种钢锻后防白点工艺规范 279.1 第组钢 27 9.2 第组钢 28/热处理工艺规程（工艺参数）热处理工艺规程（工艺参数）1. 主题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、

3、 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. 常用钢淬火、回火温度常用钢淬火、回火温度2.1 要求综合性能的钢种：要求综合性能的钢种： 表表 1技术要求技术要求材料牌号材料牌号强强 度度s硬度硬度 HB（d10）淬火温度淬火温度 （）冷却冷却 介质介质有效面有效面 积积 (mm)淬火后淬火后 硬度硬度 （d10）回火温回火温 度度 （）回火后硬回火后硬 度度 （d10）45440197229 (4.304.00)820840水805405604.004.20352.73.058060036703.13.4570580390192223 (4.354.0

4、5) 711603.43.65605704.004.10352.73.057058036703.13.4560570490217255 (4.103.80) 711203.43.65505603.803.90油402.73.0560570 590241277 (3.903.65)水油41602.53.05906203.653.80油302.73.055056040CrA685269302 (3.503.70)840860水油31402.63.05706003.503.60403.03.259061041703.253.4570590490217255 (3.804.10) 711203.453

5、.65505703.804.00 油403.03.256058035CrMoA590241277 (3.903.65)850870水油41702.63.05806103.653.80*40CrNiMoA690255293 (3.803.55)840860油802.73.15806003.653.80*30Cr1Mo1V590241277 (3.903.65)950970油300670690/690255285 (3.803.57)250660680690255293 (3.803.55)10301050油190700720 20Cr1Mo1VTiB*73 526930210301050油100

6、6907102.63.0640660油1003.13.4630640 2.63.0650670590241277 (3.903.65)水油1011603.13.26306503.653.902.63.0630650油503.13.3610630 2.63.0640660685277302 (3.653.50)水油511003.03.26206403.503.65油402.73.26106302.63.063065038CrMoAlA785293321 (3.553.40)930950水油41603.13.26106303.403.50油303.63.855060015CrMoA49020724

7、1 (4.203.90)900920 水31703.43.85706203.904.10602.83.1660680590241277 (3.903.65)612003.23.456606703.603.90602.83.166067025Cr2MoVA735269302 (3.703.50)920940 油611503.23.36506703.553.652.83.0640660690241282 (3.903.62)3503.13.36206403.653.92.83.0620640735255284 (3.803.58)3003.13.36006203.63.752.83.0600620

8、34CrNi3Mo785271298 (3.653.52)870890油2503.13.35806003.553.65*15MnMoVN490217(4.1)960980油1056006201Cr12Mo550229255 (4.03.8)960980油1006706903.803.953.03.25710730355187229 (4.44.0)3.33.56907104.104.303.03.256807001Cr13 440197229 (4.34.0)10301050油 1003.33.56506804.04.201Cr12440197229 (4.304.00)10301050油10

9、03.03.306807104.004.202Cr131872079801000油2.83.2720740/2.83.0700720490217248 (4.103.85)803.13.26707003.904.102.83.0660680590235269 (3.953.70)603.13.26506603.803.90235269 (3.953.70)空402.63.0650670 590269302 (3.703.50)油411302.63.26406603.703.90空402.63.0590610690286321 (3.603.40)油411002.63.25805903.503.

10、60空402.63.05705903Cr13785286321 (3.603.40)9801020油41702.63.25605803.403.502.83.0710730390192241 (3.904.35)1003.13.36907103.904.302.83.0700720490217248 (4.103.85)1003.13.36807003.904.052.83.06706901Cr11MoV590235269 (3.953.70)10001030油603.13.36606803.803.90590235269 (3.953.70)1503.03.46807003.903.7069

11、0269302 (3.703.50)1003.03.46606803.553.651Cr12W1MoV*73 5286331 (3.63.3)10001050油3.03.26606702Cr12NiMo1W1V760293331 (3.553.35)970990油2006606803.553.45602.83.1670690590241277 (3.703.50)612503.23.456706803.603.80602.83.167068030Cr2MoV735269302 (3.703.50)940960油611503.23.36606803.553.65205187 1Cr18Ni9Ti

12、 225(5.4)10801100水5.05.1 8008204.754.851871Cr18Ni9Ti 0Cr19Ni9 205 5.410501100水ZG1Cr13390187217 (4.404.10)10201040油梅花试 棒70700720精 铸 叶 片ZG2Cr13440197227 (4.304.00)9801000空叶片本 体2.82.97307404.004.10/ZG1Cr11MoV490197227 (4.304.0010201040油梅花试 棒70700720ZG1Cr12W1MoV490197227 (4.304.0010201040油梅花试 棒70700720Z

13、G0Cr19Ni919010501100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。2.2 要求淬硬的钢种（新要求淬硬的钢种（新 HRC30）表表 2材料牌号材料牌号要求硬度范围要求硬度范围 HRC淬火温度淬火温度 （）冷却介质冷却介质淬火后硬度淬火后硬度 HRC回火温度回火温度 （） 50180200 4650240270 4145300330 3640380410353135860880水50400420 56180200 5155200230 4650260290 4145320350 364040043

14、0453135820840水55440470 5155260290 4650300330 414535038040CrA3640840860油554304604635CrMoA 3540850870油4855 460480 25Cr2MoVA3540920940油48580600Cr5Mo1V60940950空5862190210/4650350390 414539043065Mn 3540820840油5862 430470 4650380420 4145420460 364046050060Si2MnA3135870890油5862500540 50CrVA4246840870油48553

15、80400 51200250 4650350380 4145510530 36405305502Cr13313510001030油或空4852560580 51200250 4650380400 41455205403Cr1336409801020空5260535550562002505055300350 43495405604Cr1335429501000空5260560580631601805660200240 5155260300 4650320360T8A4145780800水或水油6163380420T1262770790水油6264160200CrWMn63820840油63160

16、1809CrWMn63810830油631601809CrSi60850870油6316018050554004208Cr34049820840油65480450 5055320380GCr154550830860油3801109Cr185510101040油200300W6Mo5Cr4V26312101230油540560W9Mo3Cr4V6312201240油62540560/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。2.3 要求渗碳淬硬的钢种要求渗碳淬硬的钢种表表 3材料牌号材料牌号要求硬度范围要

17、求硬度范围 HRC淬火温度（淬火温度（）冷却介质冷却介质淬火后硬度淬火后硬度 HRC回火温度回火温度 （）12CrNi3A58760800油6015020020CrA56760800油6015020056150200 低碳钢 4550780800水或水油60 340360/2.4 几点说明：几点说明： 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，不是某一炉 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，

18、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 中允许在验证基础上进行修改。 表 13 中冷却为水油者，允许用水空水代替，具体方法为：水冷一段时间后将零件 提起空中（让零件反热后）再入水继续冷却。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3.1 要求综合性能的钢种要求综合性能的钢种表表 4技术要求技术要求 材料牌号材料牌号0.2HB正火温度正火温度 （）回火温度回火温度 （）有效厚度有效厚度 （mm）/245131163900920600620300 15CrMoA*27519790092058060015

19、015Cr1Mo1V32514619790092071073030027570072015Cr2Mo1315207970990670690300251111708809003003518784086054056030045217840860540560300ZG230-450230450131179900920 ZG270-500270500143197850870600620 ZG20CrMo245135180900920640660ZG15Cr1MoA275950970680700940960ZG20CrMoV31514020193095070072010401060 ZG15Cr1Mo1

20、V3451402019801000730750ZG15Cr2Mo12759509707007203.2 其它钢种其它钢种/表表 5材料牌号材料牌号正火温度正火温度 （）正火后硬度正火后硬度 （HB）回火温度回火温度 （）退火温度退火温度 （）退火或回火后退火或回火后 参考硬度参考硬度 （HB） 20Cr1Mo1VTiB680700 97099040CrA680700830850217 40CrNiMoA680700840880229 35CrMoA680700820840229 30Cr1Mo1V68070038CrMoAlA680700840870229 30Cr2MoV(P2)680700

21、1Cr12Mo6807009209401Cr131Cr12680720850870 9209401972Cr13700750920940187 3Cr13700750920940207 4Cr137007509209401Cr11MoV700750920940187 1Cr12W1MoV680700830850255 2Cr12NiMo1W1V680700 95097034CrNi3Mo66070065Mn830850269680720780820229 60Si2MnA83086025464068078082050CrVA85088028664068081085012CrNi3A890920

22、255650680870900T8A760780241302650680750760187 T12760780241302650680750760187 CrWMn9709903855146507007707902072559CrWMn6507007707901972418Cr37807902072553Cr2W8V7007408208402072555CrMnMo830850650690760780255 5CrNiMo830850650690760780255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

23、。 模具翻新退火温度为 710730。3.3 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，均在正火后进行。表 5 规定的回火，根据具体情况， 可在正火后进行，也可在锻后单独进行。/ 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. 常用钢除应力温度常用钢除应力温度表表 6/材料牌号材料牌号调质回火温度调质回火温度 （）除机械加工应力除机械加工应力 及校直应力温度及校直应力温度 （）除焊接应力温度除焊接应力温度 （）除铸造应力温度除铸造应力温度

24、（）600620560580 58060054056015CrMoA 550620510530 40CrA550620 35CrMoA550610500520 40CrNiMoA580600530550 3Cr13560670510530 碳钢 540560480500540560 15MnMoVN600620550570 ZG230-450600620ZG270-500620600620铸钢件不专门除铸 造应力，通常用正 火或正火、回火代 替 34CrNi3Mo580660 铸铁件540560540560530560 38CrMoAlA610670 25Cr2MoVA650680 30Cr2

25、MoV660690 30Cr1Mo1V660690ZG20CrMo640660600620用正火、回火代替， 不做专门的去应力 回火。 660680所有未经调质、 正火、回火的钢 号5705906006401Cr12680710 1Cr136907306306502Cr13640730600620 1Cr11MoV640730620640 1Cr12W1MoV670700 1Cr12Mo680690630650 2Cr12NiMo1W1V660680600620 15Cr2Mo1670720630650 15Cr1Mo1V710730600620660680 ZG20CrMoV70072067

26、0690ZG15Cr1Mo1V730750630650700720用两次正火一次回 火所代替，不做专 门的去应力回火 ZG15Cr1MoA680700640660 ZG15Cr2Mo1700720630650650670457.705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4.1 几点说明：几点说明

27、：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行除焊接应力时，可按此原则自行选定。 4. 氮化件氮化后校直时，去应力的温

28、度应低于氮化温度，即：组钢为 450480。 、组钢为 500520（钢的组别分类见表 7） 。/5. 各种热处理工序加热、冷却规范各种热处理工序加热、冷却规范5.1 淬火淬火 碳素、合金结构钢碳素、合金结构钢 形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表 1） ，冷却用水油。 形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（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。/5.2 正火及退火正火及退火 正火正火 退火退火/5.3 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）

29、/ 除应力除应力 形状简单的零件去校直应力时空冷。 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。5.4工艺规范的几点说明工艺规范的几点说明:“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

30、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. 化学热处理工艺规范化学热处理工艺规范6.1 氮化氮化 氮化技术要求氮化技术要求表表 7组别组别材料牌号材料牌号氮化层深度氮化层深度 （mm）氮化层硬度氮化层硬度 （HV）氮化层脆性氮化层脆性备注备注38CrMoAlA0.3090025Cr2MoVA0.3065030Cr1Mo1

31、V0.3065030Cr2MoV0.30650ZG20CrMoV0.3055034CrNi3Mo0.304503 级1Cr11MoV0.30650喷嘴组层深为 0.150.25（mm ） 1Cr12W1MoV2Cr12NiMo1W1V0.20695/ 工艺规范工艺规范/ 炉冷具体规定见注意事项。 喷嘴组保温时间为 68 小时。 加药丸去除零件表面钝化膜，用量每炉 100120 片。 注意事项注意事项： 零件氮化前必须清除表面锈斑，用汽油清洗表面油污。/ 零件装炉时，所有要氮化的表面，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

32、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部分、退刀槽，氮化前均进 行涂料保护。 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。 炉内氨气压力只做参考，操作时以控制分解率为准。6.2 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（滨河化工厂配制）新

33、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。首次使用时先进行试验，确定合适的滴速。 渗碳保温时间到达前 11.5 小时看预测试样，根据测得的结果决定出炉时间。 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 或箱壁间距不得小于 1520mm。 渗碳后如果发现渗碳层有网状碳化物存在，均应进行正火处理以消除。7. 锻模热处理工艺规范锻模热处理工艺规范7.1 锻模及胎模：锻模及胎模：/表表 8技术要求技术要求材料牌号材料牌号工作面硬度工作面硬度燕

34、尾硬度燕尾硬度淬火温度淬火温度 （）回火温度回火温度 （）备注备注HB415380（ d10 3.03.2）1t 模锻锻 模胎模5CrMnMoHB380320（ d10 3.23.4）HB285321（d10 3.43.6）8208405CrNiMoHB415380（ d10 3.03.2）HB285321（d10 3.43.6）8308805205603t、5t 模 锻锻模淬火淬火 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

35、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。/7.2 切边模切边模 表 9 材料牌号材料牌号技术要求技术要求 （新（新 HRC）淬火温度淬火温度 （）回火温度回火温度 （） 冲头凹模8Cr342475055820840见表 2淬火淬火8Cr3 预冷温度为780。回火回火/4. 锻模热处理注意事项：锻模热处理注意事项： 模具返修或翻新必须先进行退火以防开裂。 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干燥木炭保护其工作 面，

36、以防脱碳，并将模具垫起 50100mm。 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. 有色金属热处理工艺规范有色金属热处理工艺规范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表 10合金代号合金代号热处理方法热处理方法固溶温度固溶温度 （）保温时间保温时间 （h）冷却方法冷却方法时效温度时效温度 （）保温时间保温时间 （h）冷却冷却 方法方法T1175515空 ZL1

37、04 T61755106880100 水175515空T417551081280100 水 ZL101 T517551081280100 水150513空8.2 铜及铜合金铜及铜合金 温度温度表 11锻后或热轧后退火锻后或热轧后退火冷扎、冷拉、冷弯后冷扎、冷拉、冷弯后 再结晶退火再结晶退火去应力低温退火去应力低温退火 材料牌号材料牌号温度温度 （）冷却冷却温度温度 （）冷却冷却温度温度 （）冷却冷却纯铜T1、T2、T3、T 4650700950700290310空HMn58-2 HPb59-1 275290空 黄铜600650水 600650空 青铜QA19-4700750水水400空时间：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. 几种钢锻后防白点工艺规范几种钢锻后防白点工艺规范9.1 第第组组： 34CrNi1Mo 34CrNi3Mo 12CrNi3A 工艺规范工艺规范 12CrNi3A 过冷温度为 420450。/9.2 第第组：组： 40CrNiMoA 5CrMnMo 9CrSi 工艺规范工艺规范