熱處理過程控制規(guī)范

1、熱處理過程控制規(guī)范熱處理過程中的質(zhì)量控制，實際上是貫徹?zé)崽幚硐嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的過程，包括熱處理設(shè)備及儀表哦那個之、工藝材料及槽液控制、工藝過程控制等，只有嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，加強工藝紀(jì)律,才能將熱處理缺陷消滅在質(zhì)量的形成過程中，獲得高質(zhì)量的熱處理零件。1、相關(guān)熱處理工藝及質(zhì)量控制要求標(biāo)準(zhǔn)GB/T16923-1997鋼的正火與退火處理；GB/T16924-1997鋼的淬火和回火處理;GB/T18177-1997鋼的氣體滲氮;JB/T4155-1999氣體氮碳共滲；JB/T60481992鹽浴熱處理；JB/T3999-1999鋼件的滲碳與碳氮共滲淬火回火;JB/T9201-1999鋼鐵件的感應(yīng)淬火回火處理JB/

2、T10175-2000熱處理質(zhì)量控制要求2、加熱設(shè)備及儀表要求:2.1、 加熱設(shè)備要求:2.1.1 加熱爐需按有效加熱區(qū)保溫精度（爐溫均與性）要求分為六類，其控溫精度、儀表精度和記錄紙刻度等要求，見下表7:加熱爐類別有效加熱區(qū)精度c控溫精度C記錄儀表精度%記錄紙刻度C/mmI±3士10.2<2n±5±1.50.5<4m士10±50.5<5w士15±80.5<6V±20士100.5<8VI±25士100.5010允許用修改量程的方法提高分辨力依據(jù)相關(guān)熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)，具體熱處理工藝對加熱爐技術(shù)要求，

3、見下表8:工藝類型加熱爐類別有效加熱區(qū)保溫精度c正火與退火VI士25（外法蘭正火應(yīng)控制在土15）淬火與回火IV士15滲碳、氮碳共滲、碳氮共滲（軟氮化）IV士15滲氮m士102.1.2加熱爐的每個加熱區(qū)至少有兩支熱電偶，一支記錄儀表，安放在有效加熱區(qū)，另一支接控溫儀表。其中一個儀表應(yīng)具有報警的功能。2.1.3 每臺加熱爐必須定期檢測有效加熱區(qū)，檢測方法按GB/T9452和JB/T6049的規(guī)定，其保溫精度應(yīng)符合表7要求。應(yīng)在明顯位置懸掛帶有有效加熱區(qū)示意圖的檢驗合格證。加熱爐只能在有效加熱區(qū)檢驗合格證規(guī)定的有效期內(nèi)使用，檢測周期見下表9:加熱爐類別有效加熱區(qū)檢測周期儀表檢定周期I13n66m66

4、w66V1212VI12122.1.4現(xiàn)場使用的溫度測量系統(tǒng)，在正常使用狀態(tài)下定期做系統(tǒng)效驗。效驗時，檢測熱電偶與記錄表熱電偶的熱距離應(yīng)靠近。校驗應(yīng)在加熱爐處于熱穩(wěn)定狀態(tài)下進行，當(dāng)超過上述允許溫度偏差時，應(yīng)查明原因排除或進行修正。系統(tǒng)效驗允許溫度偏差，見下表10:加熱爐類別i、n山、IV、V允許溫度偏差±1C±3C1.1.5 保護氣氛爐和化學(xué)熱處理爐的爐內(nèi)氣氛應(yīng)能控制和調(diào)節(jié)。進入加熱爐的氣氛不允許直接沖刷零件。1.1.6 對氣體滲碳（含碳氮共滲）爐，滲氮（含氮碳共滲（軟氮化）爐，在有效加熱區(qū)檢驗合格后還應(yīng)進行滲層深度均勻性檢驗，試樣放置位置參照有效加熱區(qū)保溫精度檢測熱電偶布

5、點位置，檢驗方法按GB/T9450和GB/T11354的規(guī)定。氣體滲碳爐、滲氮爐中有效硬化層深度偏差，見表11和表12:表11滲碳爐有效硬化層深度偏差值要求（mm）硬化層深度<0.50.5-1.50>1.52.50>2.50有效硬化層深度偏差±0.05士0.10±0.15±0.25表12滲氮爐有效硬化層深度偏差值要求（mm）硬化層深度<0.1>0.10.2>0.20.45>0.45有效硬化層深度偏差±0.01士0.025士0.035±0.051.1.7 爐內(nèi)的加熱介質(zhì)不應(yīng)使被加熱工件表面產(chǎn)生超過技術(shù)文件

6、規(guī)定深度的脫碳、增碳、增氮和腐蝕等現(xiàn)象。1.1.8 感應(yīng)熱處理加熱電源及淬火機床：1.1.8.1 感應(yīng)加熱電源輸出功率及頻率必須滿足熱處理要求，輸出功率控制在土5%,或輸出電壓在土2.5%范圍內(nèi)。感應(yīng)熱處理機床和限時裝置應(yīng)滿足工藝要求。2.1.8.2感應(yīng)淬火機床精度要求如下表13:檢驗項目精度主軸錐孔徑向跳動回轉(zhuǎn)工作臺面的跳動頂尖連線對滑板移動的平行度工件進給速度變化量0.3mm0.3mm0.3mm（夾持長度小于2000mm）正負(fù)5%1）將檢驗棒插入主軸錐孔，在距離主軸端面30mm處測量2）裝上直徑大丁300mm的圓盤，在半徑150mm處測量3）測量工作行程300mm的平均速度2.1.8.3限

7、時裝置：感應(yīng)加熱電源或淬火機床應(yīng)根據(jù)需要裝有控制加熱、延遲、冷卻時間的限時裝置（包括定時器、時間繼電器等全部器件）其綜合精度要求如下表14:綜合精度W0.1S時間范圍v1S1-6S>60SW0.15SW0.8S2.2 淬火槽要求：2.2.1 淬火槽的設(shè)置應(yīng)滿足技術(shù)文件條件對工件淬火轉(zhuǎn)移時間的規(guī)定。2.2.2 淬火槽的容積要適應(yīng)連續(xù)淬火和工件在槽中移動的需求。2.2.3 淬火過程中，油溫一般保持在1080C,水溫一般保持在1040Co2.2.4 淬火槽一般應(yīng)有循環(huán)攪拌和冷卻裝置，可選用循環(huán)泵、機械攪拌或噴射對流裝置。必要時，淬火槽可配備加熱裝置。2.2.5 淬火槽應(yīng)裝有分辨力不大于5c的測

8、溫。2.3 儀表要求:2.3.1 現(xiàn)場使用的控溫和記錄儀表等級應(yīng)符合表7要求，檢定周期按表9執(zhí)行。2.3.2 現(xiàn)場系統(tǒng)校驗用的標(biāo)準(zhǔn)電位差計精度應(yīng)不低于0.05級，分辨力不低于1Uv,檢定周期為6個月。2.3.3 現(xiàn)場常用的熱電偶技術(shù)要求，見下表15:名稱分度號等級使用溫度允許溫度檢定周期標(biāo)準(zhǔn)鉗銬10-鉗Sn等標(biāo)準(zhǔn)3001300c±0.9C12月檢測銀銘-銀硅熱電偶KI0400C±1.6C3月4001100c士0.47%t鉗銬10-鉗SI01100C±1C12月11001600C±(1+(t1100)x0.003)n0-600C±1.5C6001

9、600c士0.25%t鉗銬30-鉗銬6Bn6001700c士0.25%t6月m8001700c士0.5%t銀電&-銀硅Kn0400C±3.06月n4001000c士0.75%t銅-康銅Tn-40+350C±1.06月m-200+40C±1.0或1.5%t銀銘-康銅Ei-40+800C±1.5一0.4%t6月n-40+900C士2.5或0.75%t備注1、t為測量溫度，C2、允許按實際需要縮短檢定周期。2.3.4其它儀表，如流量計、碳勢控制儀等應(yīng)在檢定有效期內(nèi)使用。2、熱處理工藝材料要求:常用的熱處理工藝材料包括淬火介質(zhì)、熱處理用鹽、化學(xué)熱處理滲劑

10、等，是影響熱處理質(zhì)量的另一重要因素，為此，選購前應(yīng)有工藝材料質(zhì)量保證單或合格證，同時，重要工藝材料推薦使用前按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)檢，其具體技術(shù)要求與推薦復(fù)檢項目見下表16:材料名稱技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)特點推薦復(fù)檢項目甲醇純度99.5%,水V0.3%GB683弱的滲碳?xì)夥眨Ｓ米飨♂寶怏w乙醇純度90%,水V0.5%GB678無色透明易揮發(fā)液體燈用1號煤油主要含石蠟燒、烷煌及芳香煌的混合物，芳香煌1020%,硫W0.04%GB253色度（重Cr酸鉀溶液）1號氨氣純度95%,水和油雜質(zhì)w5%,干燥后水v1%GB536無色氣體，有強烈的刺激氣味普通淬火油40c運動粘度（15.335.2）X106m/s,閃點（開口）不

11、彳什160C,水w0.05%,腐蝕（T3銅片）合格，冷卻特性JB/T6955運動粘度，閃點，酸度，水分，腐蝕（T3銅片），冷卻特性氯化鈉氯化鈉98.5%,硫酸鹽w0.10%,鐵w0.01%,水不溶物工0.05%,水w0.25%JB/T9202白色結(jié)晶粉末純度，PH值，硫酸根，硝酸根，水氯化鉀氯化鉀96.0%,硫酸鹽w0.10%,鐵w0.01%,水不溶物工0.05%,水w0.25%JB/T9202白色結(jié)晶粉末純度，PH值，硫酸根，硝酸根，水3、熱處理過程要求4.1 原材料要求：原材料的冶金質(zhì)量對熱處理質(zhì)量影響很大，如鋼中非金屬夾雜物、白點、帶狀組織、嚴(yán)重的碳化物偏析、發(fā)裂等，不僅在熱處理時易形成

12、畸變開裂、硬度不足、軟點等，而且對使用性能及使用壽命影響也很大；在材料管理上操作不規(guī)范（未作材料標(biāo)識、使用前未作火花鑒別等），造成混料、錯料或非法材料代用等也是產(chǎn)生熱處理不合格的主要原因，為此，必須做到要求如下：（1） 應(yīng)向供貨單位要求提供原材料質(zhì)保書（包括生產(chǎn)廠家、牌號、規(guī)格、供貨狀態(tài)等）。（2） 若需要材料代用，必須向我司產(chǎn)品開發(fā)部辦理材料代用手續(xù)。（3） 加強原材料管理，必須對原材料分類標(biāo)識，防止混料，推薦使用前作火花鑒別等。4.2 工藝參數(shù)控制：嚴(yán)格按確定的熱處理作業(yè)檢驗指導(dǎo)書（或熱處理工藝卡）中具體工藝參數(shù)，包括熱處理設(shè)備、裝爐方式、裝爐量、加熱升溫方式、加熱溫度、保溫時間、冷卻方式

13、、冷卻介質(zhì)、冷卻介質(zhì)溫度、滲劑種類、滲劑流量、感應(yīng)加熱溫度、限時加熱時間及電參數(shù)（陽極電壓、陽極電流、槽路電壓等）；且按質(zhì)量檢驗項目、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求進行過程控制。4.3 熱處理常見缺陷與返修方法：4.3.1滲碳（或碳氮共滲）件常見缺陷與返修方法，見下表17:缺陷形式返修方法表層粗大塊狀或網(wǎng)狀碳化物1 .在降低碳勢氣氛下延長保溫時間，重新淬火2 .在舒溫加熱擴散后再淬火表層大量殘留奧氏體1 .冷處理2 .局溫回火后，重新加熱淬火3 .采用合適的加熱溫度，重新淬火表向脫碳1 .在活性合適的介質(zhì)中補滲2 .噴丸處理（適用于脫碳層w0.02mm時）表面非馬氏體組織提高淬火溫度或適當(dāng)延長淬火加熱溫度時間

14、，使奧氏體均勻化，并采用較快的淬火冷卻速度反常組織提高淬火溫度或適當(dāng)延長淬火加熱溫度時間，使奧氏體均勻化，并采用較快的淬火冷卻速度心部鐵素體過多按正常工藝重新加熱淬火滲層深度/、夠補滲滲層深度小均勻降低使用或報廢表面硬度低1 .表面碳濃度低者可補滲2 .殘奧多者可采用高溫回火或淬火后補一次冷處理清除殘留奧氏體3 .表回后托氏體者可重新加熱淬火表面腐蝕和氧化報廢開裂報廢粗大碳氮化合物嚴(yán)格控制碳勢和氮勢，特別共滲初期，必須嚴(yán)格控制氮的加入量屈氏體網(wǎng)提高加熱淬火溫度和米用冷卻能力較強的淬火介質(zhì)黑色組織重新加熱淬火，加快冷卻速度，或在黑色組織深度v0.02mm,米用噴丸強化備注：所有需要返修的次數(shù)不允

15、許大于2次4.3.2滲氮件常見缺陷和返修方法，見下表18:缺陷類型返修方法表向氧化色1.低壓噴細(xì)砂消除氧化色；2.于500520C再進行25小時氮化，爐冷時繼續(xù)通氨200c以下出爐滲氮件變形超差進行校直，再進行低溫去應(yīng)力處理滲層出現(xiàn)網(wǎng)狀或脈狀氮化物520560c進行擴散處理滲氮層硬度低進彳L次補充氮化，工藝為：510C,10小時，氨分解率20-30%滲層太淺嚴(yán)格按兩段滲氮的第二段工藝進彳L次氮化滲氮層脆性大進彳L次退氮處理，工藝為：500-520C,35小時，氨分解率80%化合物層不致密，耐蝕性差，表向清理干凈，再進彳L次氮化備注：所有需要返修的次數(shù)僅允許1次。4.3.3感應(yīng)淬火缺陷與返修方法

16、，見下表19:缺陷名稱返修方法表面硬度過局或過低調(diào)整感應(yīng)淬火工藝及感應(yīng)器與零件間隙精度，經(jīng)試件感應(yīng)淬火，檢驗合格后再繼續(xù)生產(chǎn)。表面硬度小均勻硬化層深度過淺淬火開裂畸變4.3.4返修前必須退火的要求:若因質(zhì)量問題而返修的零件，對滲碳淬火后的零件、感應(yīng)淬火后的零件以及中碳鋼或中碳合金鋼淬火+低溫回火的零件，返修前必須退火處理。4.4 淬火后回火時間間隔要求與回火脆性防止：4.4.1 所有零件為了防止淬火過程中的應(yīng)力造成開裂，必須在淬火后8小時內(nèi)進行回火。4.4.2 淬火鋼回火時，隨著回火溫度升高，其沖擊韌性總的趨勢是增大。但有一些鋼在一定溫度范圍回火后，沖擊韌性反而比在較低溫度回火后顯著下降。這種

17、在回火過程中發(fā)生的脆性現(xiàn)象，稱為回火脆性。常見的回火脆性可分為低溫回火脆性和高溫回火脆性。4.4.2.1 低溫回火脆性：所有淬火鋼（包括碳鋼、合金鋼）在200400度回火后出現(xiàn)的脆性，通常稱為低溫回火脆性，或稱為第一類回火脆性。因其與冷卻速度無關(guān)，應(yīng)盡量避免在該區(qū)溫度范圍內(nèi)回火，或采用等溫淬火代替來防止。4.4.2.2 高溫回火脆性：以含有Cr、Ni、Mn、Si等元素為主的合金鋼在450650度回火后出現(xiàn)的脆性，通常稱為高溫回火脆性，或稱為第二類回火脆性。因其與冷卻速度無關(guān)，應(yīng)采用快速冷卻（油冷或水冷）來防止。4.5 緊固件“允許脫碳層深度”與去氫處理規(guī)定：4.5.1 依據(jù)GB3098.1標(biāo)準(zhǔn)

18、，緊固件性能等級與“允許脫碳層深度”對應(yīng)關(guān)系如下：性能等級8.89.810.912.9螺紋未脫碳層的最小高度，E0.50H10.67H10.75H1螺紋全脫碳層的最大深度，G0.015mm4.5.2去氫處理:氫脆的敏感性隨緊固件的強度增加而增加，對10.9級及以上的外螺紋緊固件或表面淬硬的自攻螺釘系列類零件已經(jīng)帶有淬硬鋼制墊圈的組合螺釘?shù)仍陔婂兒?小時內(nèi)應(yīng)進行去氫處理，其工藝如下：在烘箱或回火爐中加熱190230C,保溫240分鐘或以上，空冷。4.6 薄鋼板，尤其2mm享的沖壓件，滲碳層深的嚴(yán)格控制：滲碳層深必須按其圖紙要求控制，絕不允許大于0.4mm。4.7 PPAP對熱處理的要求：做零件P

19、PAP（以工序秩序）時，必'須做零件熱處理PPAP（以工序秩序）。PPAP對熱處理的要求包括：4.7.1 原材料要提供質(zhì)保證書，實物擺放整齊、標(biāo)識清楚，下料前有原材料與零件材料核準(zhǔn)記錄。4.7.2 在熱處理前必須對半成品零件材料與技術(shù)要求進行明顯標(biāo)識。4.7.3 必須完成熱處理作業(yè)檢驗指導(dǎo)書制定，在進行熱處理作業(yè)時，及時如實填寫生產(chǎn)記錄、操作記錄。4.7.4 按熱處理作業(yè)檢驗指導(dǎo)書要求提供零件質(zhì)量檢驗記錄。4.7.5 對零件質(zhì)量檢驗記錄的原始資料標(biāo)識存檔，保存有效期為2年。4.8 對熱處理生產(chǎn)的控制方式：4.8.1 必須按熱處理作業(yè)檢驗指導(dǎo)書要求，在進行熱處理作業(yè)時，及時如實填寫生產(chǎn)記錄、操作記錄，且將熱處理設(shè)備儀表記錄紙、生產(chǎn)記錄、操作記錄及零件質(zhì)量檢驗記錄原始資料保存2年，以備零件質(zhì)量問題發(fā)生時追溯。4.9 熱處理變形后的矯正：零件經(jīng)熱處理后引起彎曲或翹曲變形超過圖紙技術(shù)（或工藝）要求范圍，必須校直；具體校正方法如下：4.9.1 冷態(tài)校正，方法如下：（1）冷壓校直法：最常用的校正方法。零件呈“C”狀變形，使彎曲凸起部位向上，下面兩端各放一個“V”型鐵，在凸起部位上方施以靜壓，可造成適當(dāng)?shù)姆聪驈澢o壓力去除