金屬熱處理通用工藝規(guī)程

1、-作者xxxx-日期xxxx金屬熱處理通用工藝規(guī)程【精品文檔】金屬熱處理通用工藝規(guī)程1 主題內(nèi)容與適應范圍 本規(guī)程規(guī)定了鋼制零部件在加熱爐中透燒后在水油、空氣中淬火及在爐中加熱的正火、退火與回火熱處理工藝方法和要求。但不包括感應加熱、火焰加熱、電解加熱等熱處理方法。 本規(guī)程適用于本公司鋼制壓力容器和零部件的淬火、正火、退火、回火熱處理。2 總則金屬的熱處理除符合本規(guī)程的規(guī)定外，還應遵守國家頒布的有關法令、法規(guī)、標準、本公司其它相應規(guī)程和圖樣及專用工藝文件的要求。3 正火和退火3.1 熱處理設備3.1.1 正火與退火所使用的加熱設備必須滿足下列要求：3.1.1.1 在加熱設備正常裝爐量情況下，有

2、效加熱區(qū)內(nèi)的溫度偏差應按表3-1所列的精度進行調(diào)節(jié)和控制。表3-1工藝類型允許溫度偏差 正 火±20完全退火±20不完全退火±20等溫退火±15球化退火±20去應力退火±20再結晶退火±253.1.1.2 工件加熱后在隨爐冷卻過程中應盡量保證各部位的冷卻速度均勻一致。3.1.2 溫度測定及溫度控制設備3.1.2.1正火與退火所使用的各種加熱設備都應配有溫度測定及溫度控制裝置。加熱設備中的每個加熱區(qū)，都應配有跟蹤處理溫度與時間關系的記錄裝置。3.1.2.2 熱電溫度測定設備的指示器經(jīng)校正之后，其指示器上溫度讀數(shù)的誤差不得超過表

3、3-2的規(guī)定。表3-2預定溫度 T400400溫度指示總誤差±4±T/103.2 正火、退火件的裝爐3.2.1 正火、退火件裝爐時，必須放置在預先確定的有效加熱區(qū)內(nèi)，裝爐量、裝爐方式及堆放形式應保證工件加熱和冷卻均勻一致，且不得造成工件有較大變形和缺陷。大件、形狀復雜則采用低溫裝爐，加熱到500左右保溫一段時間后，再加熱到正火、退火的溫度。3.2.2 不同溫度或成批生產(chǎn)的有效厚度相差一半以上的零部件，正火 時不應一起裝爐。對單件有效厚度相差可適當放寬，但必須嚴格控制加熱時間。3.2.3 裝爐時工件堆放應有條理，不可雜亂堆放，鋼板正火應垛裝，支點距離小于1米，層距0.1。與校

4、圓結合的正火筒節(jié)應臥放，下墊半圓形支座。直接正火的筒節(jié)應豎放，下墊高度的平支座，筒節(jié)之間應保持以上的距離。3.3 工藝規(guī)范的選擇3.3.1 加熱溫度3.3.1.1 正火與退火加熱溫度主要根據(jù)鋼的臨界點、熱處理目的等因素來確定，其一般規(guī)律如下：正火：Ac3(或Acm)(5070)完全退火：Ac3(3050)不完全退火：Ac1(3050)等溫退火：Ac3(3050) (亞共析鋼)Ac1(2040) (過共析鋼和共析鋼)球化退火：Ac1(1020),Ac1(2030)去應力退火：Ac1(100200)擴散退火：Ac3(150200)再結晶退火：Ac1(50150)3.3.1.2 常用鋼材的正火加熱溫

5、度見表3-3、表3-4、表3-5。表3-3 常用壓力容器用鋼板正火加熱溫度鋼 號加熱溫度 Q245R Q345R 16MnDR 90092013MnNiMoR95098018MnMoNbR95098015CrMoR900950表3-4 常用鋼材正火加熱溫度鋼 號加 熱 溫 度 358608804585086040Mn85086040Cr850860 表3-5 電渣焊接接頭焊后正火加熱溫度和回火加熱溫度鋼 號正火加熱溫度 回火加熱溫度 Q235- B、C900930Q245R900930Q345R90093060065013MnNiMoR95098062065018MnMoNbR95098068

6、070015CrMoR9009606807003.3.2 加熱速度主要根據(jù)鋼的成份，工件的尺寸和形狀等因素來確定。對高碳、高合金鋼及形狀復雜或截面大的工件一般應進行預熱或采用低溫入爐隨爐升溫的加熱方式。中小件可在工作溫度裝爐加熱。3.3.3 加熱時間 加熱時間與鋼的成份、工件的尺寸和形狀、加熱溫度、加熱介質(zhì)、加熱方式、裝爐量和堆放形式以及熱處理目的等因素有關。工藝員應根據(jù)具體情況而定，但必須保證正火與退火在規(guī)定的加熱溫度范圍內(nèi)保持足夠長的時間。 冷卻速度冷卻速度應控制適當。以保證獲得所需要的組織和性能。正火件一般在自然流通的空氣中冷卻。某些滲碳鋼，過共析鋼工件和鑄件，以及大件正火也可采用風冷或

7、噴霧冷卻等。退火件一般采用隨爐冷卻到550出爐空冷，對于要求內(nèi)應力較小的工件應隨爐冷卻到小于350出爐空冷。4 淬火和回火4.1 熱處理設備4.1.1 淬火加熱設備應滿足下列要求：4.1.1.1 有效加熱區(qū)的溫度應按表4-1所列的精度進行調(diào)節(jié)控制。表4-1序 號允許溫度偏差 適用范圍1±10特殊重要件2±重要件3±15一般件4.1.1.2 當采用鹽熔爐加熱時，應按鹽熔脫氧制度對鹽進行充分脫氧。4.1.2 淬火冷卻設備及冷卻介質(zhì)4.1.2.1 淬火冷卻介質(zhì)、使用溫度及適用范圍應符合表4-2的規(guī)定。表4-2冷卻設備冷卻介質(zhì)使用溫度()適用范圍水槽水1530淬透性差，形

8、狀簡單的工件水溶液鹽類水溶液2045淬透性差，形狀簡單的工件堿類水溶液2050淬透性差，形狀較復雜的工件有機化合物溶液2060淬透性中等或差，形狀復雜的工件油槽普通淬火油3080淬透性中等或好，形狀復雜的工件空冷空氣不特別規(guī)定指室溫淬透性好，形狀復雜的工件4.1.2.2 淬火冷卻設備應保證工件表面各部位均勻冷卻。4.1.2.3 水槽中水、水溶液或混合水溶液不應含有過量的有害物質(zhì)。水溶液或混合水溶液的成份濃度應符合淬火要求。4.1.2.4 油槽中的油，應符合有關淬火油的國家行業(yè)標準。對淬火油必須進行定期檢驗。4.1.3 回火設備.1 回火加熱設備有效加熱區(qū)的溫度偏差應按表4-3的允許誤差規(guī)定進行

9、調(diào)節(jié)和控制。表4-3序 號允許溫度偏差 適用范圍1±10特殊重要件2±15重要件3±20一般件4.1.4 溫度測定及溫度控制設備4.1.4.1 各種熱處理加熱設備都應配有溫度測定及溫度控制設備。淬火和回火加熱設備中的每個加熱區(qū)，應配有跟蹤處理溫度與時間關系的記錄裝置。4.1.4.2 熱電溫度測定設備的指示器經(jīng)校正后，其指示器上的溫度溫度讀數(shù)的總誤差不得超過表3-2的規(guī)定。4.2 待淬、回火件的裝爐4.2.1 待淬、回火件的裝爐時，必須放置在預先確定的有效加熱區(qū)內(nèi)。裝爐量、裝爐方式及堆放形式的確定，應保證工件均勻加熱且不造成有害缺陷。4.2.2 允許不同材料，但具有

10、相同的加熱溫度的工件同一爐內(nèi)加熱，同爐裝入的工件有效厚度不宜相差太大。4.2.3 工件可直接裝入淬火溫度的爐中加熱，裝爐時工件擺放應有條理，不準直接拋入爐內(nèi)。4.3 淬火工藝規(guī)范的選擇4.3.1 加熱溫度4.3.1.1 選擇加熱溫度的依據(jù)是鋼的臨界點，其一般原則如下：亞共析鋼：Ac3(3050)共析鋼、過共析鋼：Ac1(3050)4.3.1.2 選擇加熱溫度時還應考慮到淬火件的鋼種及性能要求、原始組織狀態(tài)、形狀尺寸等因素。必要時，應進行小批量試淬，以選擇合適的加熱溫度范圍。4.3.2 加熱速度高碳高合金鋼及形狀復雜的或者截面大的工件應進行預熱或采用低溫入爐隨爐升溫的加熱方式，中小件可直接放入到

11、淬火溫度的爐中加熱。4.3.3 加熱時間爐中的工件應在規(guī)定和加熱溫度范圍內(nèi)保持適當?shù)臅r間，保證必要的組織轉(zhuǎn)變和擴散。加熱時間與工件的鋼種、形狀、尺寸、加熱介質(zhì)、加熱溫度、加熱方式等因素有關。工藝員應具體情況而定，必要時應通過試淬以確定合適的加熱時間。4.3.4 冷卻4.3.4.1 冷卻速度應控制適當。在冷卻過程中，冷卻介質(zhì)的使用溫度不應超過4.1.2.1規(guī)定的范圍。4.3.4.2 應采用適當?shù)睦鋮s方式，使工件表面各部位獲得大致均勻冷卻。4.4 回火的工藝規(guī)范4.4.1 回火溫度和回火時間由回火件的鋼種、性能要求確定。對具有第一類回火脆性的鋼種必須避開回火脆性溫度區(qū)間；對具有第二類回火脆性的鋼種

12、，在回火脆性溫度區(qū)間內(nèi)加熱后應采用油或水冷卻。4.4.2 回火前后抽檢工件淬火后的硬度，確定適當?shù)幕鼗饻囟取?.4.3 經(jīng)淬火后的工件應及時回火。4.5 淬火加熱后的保溫時間計算保溫時間(分)=零件有效厚度()×(1.52)(分/)。保溫時間以爐溫到達規(guī)定溫度時算起。當裝爐量大時，適當延長保溫時間。4.6 常用鋼板回火保溫時間按表4-4，裝爐量多時可適當延長保溫時間。表4-4 常用鋼材的回火保溫時間(250650回火)有效厚度(mm)252650517576100101125126150保溫時間(min)406070 1001001501501801802102102404.7 常用

13、鋼材的淬火工藝規(guī)范見表4-5。表4-5 常用鋼材的淬火工藝規(guī)范鋼 號加熱溫度淬火介質(zhì)淬火后達到最低硬度(HRC)達到最低硬度的最大直徑()35860870水355045840850水水-油4047803030CrMo860870油4035CrMo850860油4535CrMoV890910油4538CrMoAl930950油5040Cr850860油40455050302040B840850油4540Mn840850油4540MnB840850油4040MnVB840850油40455050302042SiMn850870油40455050302045Cr840860油5045B840860油

14、454.8 常用鋼材的回火溫度見表4-6。表4-6 常用鋼材的回火溫度鋼 號要求硬度(HRC)回火溫度 ()冷卻介質(zhì)352025520540空氣4520252530590620550590空氣30CrMo2530580600空氣35CrMo2530600640空氣35CrMoV2530680700空氣38CrMoAl2530640660空氣40Cr2530600620油或水表4-6（續(xù)） 常用鋼材的回火溫度鋼 號要求硬度(HRC)回火溫度 ()冷卻介質(zhì)40B2530540560空氣40Mn2530530550空氣40MnB2530570590油或水40MnVB2530570690空氣42SiM

15、n2530600620油或水45Cr2530620640空氣45B2530620640空氣4.9 需調(diào)質(zhì)狀態(tài)進行機械性能復驗的原材料。4.9.1原材料進行調(diào)質(zhì)作機械性能的拉力試樣和沖擊試樣的熱處理毛坯尺寸和熱處理規(guī)范見表4-7。表4-7 試樣調(diào)質(zhì)熱處理工藝規(guī)范鋼 號試樣毛坯尺寸()淬 火回 火硬度(HRC)溫度()冷卻介質(zhì)溫度()冷卻介質(zhì)30CrMo25880水、油540水、油30.53235CrMo25850油550水、油32.53235CrMoV25900油630水、油353738CrMoAl25940水、油640水、油32.53440Cr25850油500水、油32.53440B2584

16、0水550水242640Mn25850油500水、油32.53440MnB25850油500水、油32.53440MnVB25850油500水、油32.53442SiMn25880水590水233045Cr25840油520水、油343645B25840水550水26284.9.2 試樣淬火冷卻時，終冷溫度盡量低，以保證試樣淬硬、淬透。4.9.3 拉力試樣和沖擊試樣應在同一根材料上截取處理毛坯料，應同爐同工藝規(guī)范進行熱處理。0 有機械性能要求的工件，試樣應與產(chǎn)品同爐進行熱處理。1 圖紙上有標記移植印記的零部件，應做好標記確認工作。5 熱處理后的附屬工序 正火和退火后的附屬工序 在校正工件正火和

17、退火時產(chǎn)生的殘余變形時，應不影響其以后的機械性能及加工和使用性能，必要時校正后應進行去應力處理。 在清除工件氧化皮時，應使其不受腐蝕及其它有害影響。 淬火和回火的附屬工序 在校直淬、回火件時所產(chǎn)生的殘余變形時，應不影響其以后的機械加工及加工和使用性能。必要時，校正后應進行去應力處理。 在清理淬火、回火件時，應使其不受腐蝕及其它有害影響。6 檢驗 熱處理操作工應按圖樣、專用工藝要求及有關規(guī)定進行熱處理，并作好記錄。 質(zhì)檢部門和熱處理責任工程師應對熱處理過程進行監(jiān)督檢查，并仔細核實和審查相關記錄。 熱處理后公司質(zhì)檢部門和熱處理責任工程師應根據(jù)圖樣、專用工藝要求和有關規(guī)定對工件進行檢驗。6.3.1

18、質(zhì)檢部門應對工件進行外觀檢查，工件表面不得有裂紋及傷痕等缺陷。必要時應采用磁粉、著色或超聲波檢測等方法對工件進行檢查，確定有無裂紋。6.3.2 質(zhì)檢部門應采用百分表、塞尺、鋼直尺等工具對工件進行變形檢測。軸類工件允許的最大彎曲值應符合GB/T16923鋼件的正火與退火和JB3877鋼的淬火與回火處理的規(guī)定。板類工件的不平度，不應超過加工余量的2/3，特殊工件的變形要求可按照圖樣規(guī)定執(zhí)行。6.3.3 質(zhì)檢部門應對工件進行硬度檢查。6.3.3.1 正火和退火工件的硬度誤差不能超過表6-1的規(guī)定。6.3.3.2 淬火和回火工件的表面硬度誤差不能超過表6-2、表6-3、表6-4的規(guī)定。6.3.3.3 對于局部淬火回火件，應避免在淬火區(qū)與非淬火區(qū)交界部分測定硬度。6.3.4 必要時應進行金相組織檢查。根據(jù)熱處理工藝類型及鋼種不同，應得到滿足表6-1工藝類型硬 度 誤 差 范 圍單 件同 一 批 件HBHVHRBHBHVHRB正 火2525445468完全退火3030660601