常用鋼材熱處理工藝參數(shù)

熱處理工藝規(guī)程B/Z61.012－95（工藝參數(shù)）2012年10月15日目錄主題內(nèi)容與適用范圍………1常用鋼淬火、回火溫度……………………12.1要求綜合性能的鋼種………12.2要求淬硬的鋼種……………42.3要求滲碳的鋼種……………62.4幾點(diǎn)說明……………………6常用鋼正火、回火及退火溫度…………73.1要求綜合性能的鋼種………73.2其它鋼種……………………83.3幾點(diǎn)說明……………………8常用鋼去應(yīng)力溫度…………105.各種熱處理工序加熱、冷卻范圍…………125.1淬火……………125.2正火及退火……………………145.3回火、時(shí)效及去應(yīng)力………155.4工藝規(guī)范的幾點(diǎn)說明………166.化學(xué)熱處理工藝規(guī)范………176.1氮化…………176.2滲碳…………207.鍛模熱處理工藝規(guī)范………227.1鍛模及胎?！?27.2切邊模………………………247.3鍛模熱處理注意事項(xiàng)………25有色金屬熱處理工藝規(guī)范………………268.1鋁合金的熱處理……………268.2銅及銅合金…………………26幾種鋼鍛后防白點(diǎn)工藝規(guī)范……………279.1第Ⅰ組鋼……………………279.2第Ⅱ組鋼……………………28熱處理工藝規(guī)程（工藝參數(shù)）主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)為“熱處理工藝規(guī)程”（工藝參數(shù)），它主要以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《金屬材料技術(shù)條件》B/HJ－93年版所涉及的金屬材料和技術(shù)要求為依據(jù)（不包括高溫合金），并收集了我公司生產(chǎn)常用的工具、模具及工藝裝備用的金屬材料。本標(biāo)準(zhǔn)適用于汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品零件的熱處理生產(chǎn)。常用鋼淬火、回火溫度2.1要求綜合性能的鋼種：表1材料牌號(hào)技術(shù)要求淬火溫度（℃）冷卻介質(zhì)有效面積(mm)淬火后硬度（d10）回火溫度（℃）回火后硬度（d10）強(qiáng)度σs硬度HB（d10）45440197~229(4.30~4.00)820~840水≤80540~5604.00~4.2040CrA390192~223(4.35~4.05)840~860油≤352.7~3.0580~6004.00~4.1036~703.1~3.4570~58071~1603.4~3.6560~570490217~255(4.10~3.80)≤352.7~3.0570~5803.80~3.9036~703.1~3.4560~57071~1203.4~3.6550~560590241~277(3.90~3.65)≤402.7~3.0560~5703.65~3.80水油41~602.5~3.0590~620685269~302(3.50~3.70)油≤302.7~3.0550~5603.50~3.60水油31~402.6~3.0570~60035CrMoA490217~255(3.80~4.10)850~870油≤403.0~3.2590~6103.80~4.0041~703.25~3.4570~59071~1203.45~3.6550~570590241~277(3.90~3.65)≤403.0~3.2560~5803.65~3.80水油41~702.6~3.0580~610*40CrNiMoA690255~293(3.80~3.55)840~860油≤802.7~3.1580~6003.65~3.80*30Cr1Mo1V590241~277(3.90~3.65)950~970油≤300670~690690255~285(3.80~3.57)≤250660~68020Cr1Mo1VTiB690255~293(3.80~3.55)1030~1050油≤190700~720*735269~3021030~1050油≤100690~71038CrMoAlA590241~277(3.90~3.65)930~950油≤1002.6~3.0640~6603.65~3.903.1~3.4630~640水油101~1602.6~3.0650~6703.1~3.2630~650685277~302(3.65~3.50)油≤502.6~3.0630~6503.50~3.653.1~3.3610~630水油51~1002.6~3.0640~6603.0~3.2620~640785293~321(3.55~3.40)油≤402.7~3.2610~6303.40~3.50水油41~602.6~3.0630~6503.1~3.2610~63015CrMoA490207~241(4.20~3.90)900~920油≤303.6~3.8550~6003.90~4.10水31~703.4~3.8570~62025Cr2MoVA590241~277(3.90~3.65)920~940油≤602.8~3.1660~6803.60~3.9061～2003.2~3.45660~670735269~302(3.70~3.50)≤602.8~3.1660~6703.55~3.6561～1503.2~3.3650~67034CrNi3Mo690241~282(3.90~3.62)870~890油≤3502.8～3.0640~6603.65~3.93.1～3.3620~640735255~284(3.80~3.58)≤3002.8～3.0620~6403.6~3.753.1～3.3600~620785271~298(3.65~3.52)≤2502.8～3.0600~6203.55~3.653.1～3.3580~600*15MnMoVN490≥217(≤4.1)960~980油≤105600~6201Cr12Mo550229~255(4.0~3.8)960~980油≤100670~6903.80~3.951Cr13①355187~229(4.4~4.0)1030~1050油3.0~3.25710~7304.10~4.303.3~3.5690~710440197~229(4.3~4.0)≤1003.0~3.25680~7004.0~4.203.3~3.5650~6801Cr12①440197~229(4.30~4.00)1030~1050油≤1003.0~3.30680~7104.00~4.202Cr13①187~207980~1000油②2.8~3.2720~740490217~248(4.10~3.85)≤802.8~3.0700~7203.90~4.103.1~3.2670~700590235~269(3.95~3.70)≤602.8~3.0660~6803.80~3.903.1~3.2650~6603Cr13590235~269(3.95~3.70)980～1020空≤402.6~3.0650~6703.70~3.90269~302(3.70~3.50)油41~1302.6~3.2640~660690286~321(3.60~3.40)空≤402.6~3.0590~6103.50~3.60油41~1002.6~3.2580~590785286~321(3.60~3.40)空≤402.6~3.0570~5903.40~3.50油41~702.6~3.2560~5801Cr11MoV390192~241(3.90~4.35)1000~1030油≤1002.8~3.0710~7303.90~4.303.1~3.3690~710490217~248(4.10~3.85)≤1002.8~3.0700~7203.90~4.053.1~3.3680~700590235~269(3.95~3.70)≤602.8~3.0670~6903.80~3.903.1~3.3660~6801Cr12W1MoV590235~269(3.95~3.70)1000~1050油≤1503.0~3.4680~7003.90~3.70690269~302(3.70~3.50)≤1003.0~3.4660~6803.55~3.65*735286~331(3.6~3.3)3.0~3.2660~6702Cr12NiMo1W1V760293~331(3.55~3.35)970~990油≤200660~6803.55~3.4530Cr2MoV590241~277(3.70~3.50)940~960油≤602.8~3.1670~6903.60~3.8061~2503.2~3.45670~680735269~302(3.70~3.50)≤602.8~3.1670~6803.55~3.6561~1503.2~3.3660~6801Cr18Ni9Ti205≤1871080~1100水5.0~5.1~4.75~4.85225(≥5.4)800~8201Cr18Ni9Ti0Cr19Ni9205≤1871050~1100水~≥5.4精鑄葉片ZG1Cr13390187~217(4.40~4.10)1020~1040油梅花試棒~70700~720ZG2Cr13440197~227(4.30~4.00)980~1000空葉片本體2.8~2.9730~7404.00~4.10ZG1Cr11MoV490197~227(4.30~4.001020~1040油梅花試棒~70700~720ZG1Cr12W1MoV490197~227(4.30~4.001020~1040油梅花試棒~70700~720ZG0Cr19Ni91901050~1100水~~注：①采用日本材料時(shí)，淬火溫度為960～980℃，回火溫度允許比表中溫度高10~30℃。②有效截面小于20mm者可采用空冷。2.2要求淬硬的鋼種（新HRC＞30）表2材料牌號(hào)要求硬度范圍HRC淬火溫度（℃）冷卻介質(zhì)淬火后硬度HRC回火溫度（℃）35＞50860~880水≥50180~20046~50240~27041~45300~33036~40380~41031~35400~42045＞56820~840水≥55180~20051~55200~23046~50260~29041~45320~35036~40400~43031~35440~47040CrA①51~55840~860油≥55260～29046~50300～33041~45350～38036~40430～46035CrMoA≥46850～870油48～5535～40460～48025Cr2MoVA35～40920～940油48580～600Cr5Mo1V≥60940～950空58～62190～21065Mn46～50820～840油58～62350～390①41～45390～43035～40430～47060Si2MnA②46～50870～890油58～62380～42041～45420～46036～40460～50031～35500～54050CrVA42～46840～870油48～55380～4002Cr13＞511000～1030油或空48～52200～25046～50350～38041～45510～53036～40530～55031～35560～5803Cr13③＞51980～1020空52～60200～25046～50380～40041～45520～54036～40535～5504Cr13④≥56950～1000空52～60200～25050～55300～35043～49540～56035～42560～580T8A≥63780～800水或水油61～63160～18056～60200～24051～55260～30046～50320～36041～45380～420T12≥62770～790水油62～64160～200CrWMn≥63820～840油＞63160～1809CrWMn≥63810～830油＞63160～1809CrSi≥60850～870油≥63160～1808Cr350～55820～840油＞65400～42040～49480～450GCr1550～55830～860油≥62320～38045～50380～1109Cr18≥551010～1040油200～300W6Mo5Cr4V2≥631210～1230油540～560W9Mo3Cr4V≥631220～1240油540～560注：①回火后油冷。②淬火加熱時(shí)要加以保護(hù)，以防脫碳。③回火脆性區(qū)為500～510℃，嚴(yán)禁采用。④回火脆性區(qū)為470～530℃，嚴(yán)禁采用。2.3要求滲碳淬硬的鋼種表3材料牌號(hào)要求硬度范圍HRC淬火溫度（℃）冷卻介質(zhì)淬火后硬度HRC回火溫度（℃）12CrNi3A≥58760～800油≥60150～20020CrA≥56760～800油≥60150～200低碳鋼≥56780～800水或水油≥60150～20045～50340～3602.4幾點(diǎn)說明：⑴表1～3中提供的淬火、回火溫度范圍，是供生產(chǎn)時(shí)按具體情況選定參數(shù)用的，不是某一爐允許的溫度偏差。⑵凡水冷的鋼種（奧氏體鋼除外）均應(yīng)及時(shí)回火以防開裂。⑶表1中的σs數(shù)值為σ0.2的數(shù)值。⑷45、35CrMoA、40CrNiMoA為保證取樣部位合格，毛坯送檢硬度允許適當(dāng)提高。⑸對(duì)感應(yīng)加熱，快速加熱的零件淬火溫度允許適當(dāng)提高。⑹表中標(biāo)有*者生產(chǎn)上尚未用過或較少用過，其參數(shù)不夠成熟，尚待生產(chǎn)中進(jìn)一步驗(yàn)證，生產(chǎn)中允許在驗(yàn)證基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。⑺表1～3中冷卻為水→油者，允許用水→空→水代替，具體方法為：水冷一段時(shí)間后將零件提起空中（讓零件反熱后）再入水繼續(xù)冷卻。常用鋼正火、回火及退火溫度3.1要求綜合性能的鋼種表4材料牌號(hào)技術(shù)要求正火溫度（℃）回火溫度（℃）有效厚度（mm）σ0.2HB15CrMoA245131～163900～920600～620≤300*275≤197900～920580～600≤15015Cr1Mo1V325146～197900～920710～730≤30015Cr2Mo1275≤207970～990700～720≤300315670～69025111～170880～900≤30035≤187840～860540~560≤30045≤217840~860540~560≤300ZG230-450230～450131～179900～920ZG270-500270～500143～197850～870600～620ZG20CrMo245135～180900～920640～660ZG15Cr1MoA275950～970680～700ZG20CrMoV315140～201940～960700～720930～950ZG15Cr1Mo1V345140～2011040～1060730～750980～1000ZG15Cr2Mo1275950～970700～7203.2其它鋼種表5材料牌號(hào)正火溫度（℃）正火后硬度（HB）回火溫度（℃）退火溫度（℃）退火或回火后參考硬度（HB）20Cr1Mo1VTiB680～700970～990①40CrA680～700830～850≤21740CrNiMoA680～700840～880≤22935CrMoA680～700820～840≤22930Cr1Mo1V680～70038CrMoAlA680～700840～870≤22930Cr2MoV(P2)680～7001Cr12Mo680～700920～9401Cr13680～720Ⅰ850～870②Ⅱ920～940≤1971Cr122Cr13700～750920～940≤1873Cr13700～750920～940≤2074Cr13700～750920～9401Cr11MoV700～750920～940≤1871Cr12W1MoV680～700830～850≤2552Cr12NiMo1W1V680～700950～970③34CrNi3Mo660～70065Mn830～850～269680～720780～820≤22960Si2MnA830～860～254640～680780～82050CrVA850～880～286640～680810～85012CrNi3A890～920≤255650～680870～900T8A760～780241～302650～680750～760≤187T12760～780241～302650～680750～760≤187CrWMn970～990385～514④650～700770～790207~2559CrWMn650～700770～790197~2418Cr3780～790207~2553Cr2W8V700～740820～840207~2555CrMnMo830～850650～690760～780⑤≤2555CrNiMo830～850650～690760~780⑥≤255注：①用于消除粗晶。②Ⅰ用于軟化；Ⅱ用于細(xì)化晶粒。③用于消除粗晶。④正火為消除過熱組織及網(wǎng)狀碳化物。⑤模具翻新退火溫度為720～740℃。⑥模具翻新退火溫度為710～730℃。3.3幾點(diǎn)說明：⑴表5中列出的正火、回火、退火溫度范圍是供生產(chǎn)中在這區(qū)間內(nèi)選用的，不是指一爐允許的溫度偏差，一般情況下選用中限。⑵表4規(guī)定的回火，根據(jù)技術(shù)條件要求，均在正火后進(jìn)行。表5規(guī)定的回火，根據(jù)具體情況，可在正火后進(jìn)行，也可在鍛后單獨(dú)進(jìn)行。⑶滲碳鋼消除滲碳層中網(wǎng)狀碳化物的正火溫度一律采用860～880℃。常用鋼除應(yīng)力溫度表6材料牌號(hào)調(diào)質(zhì)回火溫度（℃）除機(jī)械加工應(yīng)力及校直應(yīng)力溫度（℃）除焊接應(yīng)力溫度（℃）除鑄造應(yīng)力溫度（℃）15CrMoA600～620④480～500560～580580～600540～560550～620510～53040CrA550～620～35CrMoA550～610500～52040CrNiMoA580～600530～5503Cr13560～670510～530碳鋼①540～560④540～56015MnMoVN600～620540～560550～570ZG230-450～620④600～620鑄鋼件不專門除鑄造應(yīng)力，通常用正火或正火、回火代替ZG270-500600～62034CrNi3Mo580～660～鑄鐵件540～560530～56038CrMoAlA610～670570～590～25Cr2MoVA650～68030Cr2MoV660～69030Cr1Mo1V660～690～ZG20CrMo640～660600～620用正火、回火代替，不做專門的去應(yīng)力回火。所有未經(jīng)調(diào)質(zhì)、正火、回火的鋼號(hào)660～680600～640②1Cr12680～710600～620630～6501Cr13690～7302Cr13640～730600～6201Cr11MoV640～730620～6401Cr12W1MoV670～700～1Cr12Mo680～690630～6502Cr12NiMo1W1V660～680～15Cr2Mo1670～720600～620630～65015Cr1Mo1V710～730660～680ZG20CrMoV700～720630～650670～690用兩次正火一次回火所代替，不做專門的去應(yīng)力回火ZG15Cr1Mo1V730～750700～720ZG15Cr1MoA680～700630～650640～660ZG15Cr2Mo1700～720650～670457.705Ⅱ級(jí)大齒輪最終去應(yīng)力溫度為500℃，如控溫準(zhǔn)確時(shí)可提到530℃116.276轉(zhuǎn)子除應(yīng)力溫度為620℃/14h注：①經(jīng)正火回火的鑄件或型材件。②用于Q235-A，對(duì)易變形焊接構(gòu)件去焊接應(yīng)力溫度可選擇中、下限，其余情況按上限溫度選擇，但加熱溫度范圍都應(yīng)限制在±10℃。③除焊接應(yīng)力時(shí)按80℃/h升，≤60℃/h降，執(zhí)行。④正火后的回火溫度4.1幾點(diǎn)說明：1.兩種或兩種以上鋼材去應(yīng)力并爐時(shí)，一般幾種材料除應(yīng)力溫度溫差不應(yīng)超過20℃，并爐后的除應(yīng)力溫度應(yīng)以幾種材料中最低除應(yīng)力溫度為準(zhǔn)。特殊情況下，在不影響材料原性能前提下，并爐范圍可酌情放寬。但氮化零件氮化前除應(yīng)力時(shí)，溫度不準(zhǔn)低于表6規(guī)定，因而不準(zhǔn)與除應(yīng)力溫度低于氮化件除應(yīng)力溫度的零件并爐。2.兩種或兩種以上鋼材組合焊接時(shí)，除焊接應(yīng)力溫度應(yīng)為幾種材料中最低的除焊接應(yīng)力溫度。必要時(shí)采用專用工藝。3.除焊接應(yīng)力的回火溫度原則上為調(diào)質(zhì)回火溫度下限減（20～30℃），如表中未列除焊接應(yīng)力回火溫度的材料牌號(hào)需進(jìn)行除焊接應(yīng)力時(shí)，可按此原則自行選定。4.氮化件氮化后校直時(shí)，去應(yīng)力的溫度應(yīng)低于氮化溫度，即：Ⅰ組鋼為450～480℃。Ⅱ、Ⅱ組鋼為500～520℃（鋼的組別分類見表7）。5.各種熱處理工序加熱、冷卻規(guī)范5.1淬火⑴碳素、合金結(jié)構(gòu)鋼形狀復(fù)雜的碳鋼件及部分合金鋼件（見表1），冷卻用水油。②形狀復(fù)雜的碳鋼件及部分合金鋼件（見表1），采用此段。⑵鉻不銹鋼及奧氏體鋼⑶工具鋼①低合金鋼預(yù)熱依工件形狀和尺寸酌情而定。5.2正火及退火⑴正火⑵退火5.3回火、時(shí)效及去應(yīng)力⑴回火注：①530℃以下按此系數(shù)計(jì)算回火時(shí)間。⑵時(shí)效（奧氏體鋼）⑶除應(yīng)力形狀簡(jiǎn)單的零件去校直應(yīng)力時(shí)空冷。②當(dāng)爐子實(shí)際升溫速度超過≤80℃/時(shí)不能滿足工藝要求時(shí)，零件裝爐升溫至300℃保溫1～2小時(shí)，再隨爐升溫100℃保溫1小時(shí)后,每升溫100℃保溫1小時(shí)，直到保溫溫度為止。對(duì)閥桿等形狀復(fù)雜易變形零件必須保證≤50℃/時(shí)，必要時(shí)可用手動(dòng)控制。工藝規(guī)范的幾點(diǎn)說明:⑴“透”系指工件裝爐后，爐子到溫起至工件與爐膛火色一致止的時(shí)間。⑵裝爐溫度欄之“不限”一般系指不超過曲線中保溫溫度以下的各溫度。（如曲線中有兩個(gè)保溫溫度，則應(yīng)不超過第一段的保溫溫度）⑶38CrMoAlA鋼淬火保溫時(shí)間應(yīng)按規(guī)定再延長(zhǎng)30％。⑷要求淬硬零件的回火保溫時(shí)間至少不小于1小時(shí)。⑸除應(yīng)力的時(shí)間：除機(jī)械加工和校直應(yīng)力不得小于3小時(shí)；除焊接及鑄造應(yīng)力不得小于4小時(shí)。⑹氮化件氮化后除校直應(yīng)力時(shí)，除應(yīng)力的整個(gè)過程均需通氮。⑺按Z75.22-86GH2136時(shí)效熱處理為≤300℃入爐，隨爐升溫至710±10℃，保溫?zé)福?2～16h出爐空冷，達(dá)HRC32～42。6.化學(xué)熱處理工藝規(guī)范6.1氮化⑴氮化技術(shù)要求表7組別材料牌號(hào)氮化層深度（mm）氮化層硬度（HV）氮化層脆性備注Ⅰ38CrMoAlA≥0.30≥900≤3級(jí)25Cr2MoVA≥0.30≥65030Cr1Mo1V≥0.30≥65030Cr2MoV≥0.30≥650ZG20CrMoV≥0.30≥55034CrNi3Mo≥0.30≥450Ⅱ1Cr11MoV≥0.30≥650噴嘴組層深為0.15~0.25（mm）Ⅲ1Cr12W1MoV≥0.20≥6952Cr12NiMo1W1V⑵工藝規(guī)范①爐冷具體規(guī)定見注意事項(xiàng)④。②噴嘴組保溫時(shí)間為6～8小時(shí)。③加藥丸去除零件表面鈍化膜，用量每爐100～120片。⑶注意事項(xiàng)：①零件氮化前必須清除表面銹斑，用汽油清洗表面油污。②零件裝爐時(shí)，所有要氮化的表面，不許互相接觸，特別注意大工件不要放在熱電偶的附近，嚴(yán)禁工件靠在熱電偶上。對(duì)于局部氮化的零件，要檢查鍍錫部位是否正確。對(duì)M16以下的螺孔和￠16以下的盲孔、通孔及經(jīng)鍍錫保護(hù)有螺紋的氮化件的螺紋部分、退刀槽，氮化前均進(jìn)行涂料保護(hù)。③氮化件入爐后應(yīng)先通氮30分鐘排除箱內(nèi)的空氣，氨氣壓力控制在100～150mm油柱，待空氣排除后按工藝要求調(diào)節(jié)壓力控制分解率。氮化過程中氨氣自始至終不得中斷。④氮化冷卻時(shí)，先停電隨爐冷卻至≤150℃時(shí)停氨，取出零件。⑤爐內(nèi)氨氣壓力只做參考，操作時(shí)以控制分解率為準(zhǔn)。6.2滲碳⑴固體滲碳①保溫時(shí)間根據(jù)滲碳爐裝箱的數(shù)量及箱的大小而定。⑵氣體滲碳⑶幾點(diǎn)說明：固體滲碳劑配方：7％BaCO3＋2.5％Na2CO3其余90.5％木碳（濱河化工廠配制）新舊滲碳劑比例為1：2。氣體滲碳劑：(a)苯一滴速：升溫時(shí)控制在30～35滴/分，保溫時(shí)控制在60～70滴/分。(b)*煤油＋酒精各50％，滴速與苯同。首次使用時(shí)先進(jìn)行試驗(yàn)，確定合適的滴速。滲碳保溫時(shí)間到達(dá)前1～1.5小時(shí)看預(yù)測(cè)試樣，根據(jù)測(cè)得的結(jié)果決定出爐時(shí)間。氣體滲碳裝爐時(shí)零件之間要保持一定的距離，至少要保持5～10mm。固體滲碳裝箱零件間或箱壁間距不得小于15～20mm。⑤滲碳后如果發(fā)現(xiàn)滲碳層有網(wǎng)狀碳化物存在，均應(yīng)進(jìn)行正火處理以消除。7.鍛模熱處理工藝規(guī)范7.1鍛模及胎模：表8材料牌號(hào)技術(shù)要求淬火溫度（℃）回火溫度（℃）備注工作面硬度燕尾硬度5CrMnMoHB415～380（d103.0~3.2）HB285～321（d103.4~3.6）820～8405