热处理工艺规程工艺参数.doc
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热处理工艺规程(工艺参数)
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热处理工艺规程(工艺参数)
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1.主题内容与适用范围………………………………………………………1
2.常用钢淬火、回火温度……………………………………………………1
2.1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……………………………………………………………………6
3.常用钢正火、回火及退火温度…………………………………………7
3.1要求综合性能的钢种………………………………………………………7
3.2其它钢种……………………………………………………………………8
3.3几点说明……………………………………………………………………8
4.常用钢去应力温度…………………………………………………………10
5.各种热处理工序加热、冷却范围…………………………………………12
5.1淬火………………………………………………………………………………………………12
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………………………………………………………16
6.化学热处理工艺规范………………………………………………………17
6.1氮化…………………………………………………………………………17
6.2渗碳…………………………………………………………………………20
7.锻模热处理工艺规范………………………………………………………22
7.1锻模及胎模…………………………………………………………………22
7.2切边模………………………………………………………………………24
7.3锻模热处理注意事项………………………………………………………25
8.有色金属热处理工艺规范………………………………………………26
8.1铝合金的热处理……………………………………………………………26
8.2铜及铜合金…………………………………………………………………26
9.几种钢锻后防白点工艺规范……………………………………………27
9.1第Ⅰ组钢……………………………………………………………………27
9.2第Ⅱ组钢……………………………………………………………………28
1.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/HJ-93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.常用钢淬火、回火温度
2.1要求综合性能的钢种:
表1
材料牌号
技术要求
淬火温度(℃)
冷却介质
有效面积
(mm)
淬火后硬度
(d10)
回火温度
(℃)
回火后硬度
(d10)
强度
σs
硬度HB(d10)
45
440
197~229
(4.30~4.00)
820~840
水
≤80
540~560
4.00~4.20
40CrA
390
192~223
(4.35~4.05)
840~860
油
≤35
2.7~3.0
580~600
4.00~4.10
36~70
3.1~3.4
570~580
71~160
3.4~3.6
560~570
490
217~255
(4.10~3.80)
≤35
2.7~3.0
570~580
3.80~3.90
36~70
3.1~3.4
560~570
71~120
3.4~3.6
550~560
590
241~277
(3.90~3.65)
≤40
2.7~3.0
560~570
3.65~3.80
水油
41~60
2.5~3.0
590~620
685
269~302
(3.50~3.70)
油
≤30
2.7~3.0
550~560
3.50~3.60
水油
31~40
2.6~3.0
570~600
35CrMoA
490
217~255
(3.80~4.10)
850~870
油
≤40
3.0~3.2
590~610
3.80~4.00
41~70
3.25~3.4
570~590
71~120
3.45~3.6
550~570
590
241~277
(3.90~3.65)
≤40
3.0~3.2
560~580
3.65~3.80
水油
41~70
2.6~3.0
580~610
*40CrNiMoA
690
255~293
(3.80~3.55)
840~860
油
≤80
2.7~3.1
580~600
3.65~3.80
*30Cr1Mo1V
590
241~277
(3.90~3.65)
950~970
油
≤300
670~690
690
255~285
(3.80~3.57)
≤250
660~680
20Cr1Mo1VTiB
690
255~293
(3.80~3.55)
1030~1050
油
≤190
700~720
*735
269~302
1030~1050
油
≤100
690~710
38CrMoAlA
590
241~277
(3.90~3.65)
930~950
油
≤100
2.6~3.0
640~660
3.65~3.90
3.1~3.4
630~640
水油
101~160
2.6~3.0
650~670
3.1~3.2
630~650
685
277~302
(3.65~3.50)
油
≤50
2.6~3.0
630~650
3.50~3.65
3.1~3.3
610~630
水油
51~100
2.6~3.0
640~660
3.0~3.2
620~640
785
293~321
(3.55~3.40)
油
≤40
2.7~3.2
610~630
3.40~3.50
水油
41~60
2.6~3.0
630~650
3.1~3.2
610~630
15CrMoA
490
207~241
(4.20~3.90)
900~920
油
≤30
3.6~3.8
550~600
3.90~4.10
水
31~70
3.4~3.8
570~620
25Cr2MoVA
590
241~277
(3.90~3.65)
920~940
油
≤60
2.8~3.1
660~680
3.60~3.90
61~200
3.2~3.45
660~670
735
269~302
(3.70~3.50)
≤60
2.8~3.1
660~670
3.55~3.65
61~150
3.2~3.3
650~670
34CrNi3Mo
690
241~282
(3.90~3.62)
870~890
油
≤350
2.8~3.0
640~660
3.65~3.9
3.1~3.3
620~640
735
255~284
(3.80~3.58)
≤300
2.8~3.0
620~640
3.6~3.75
3.1~3.3
600~620
785
271~298
(3.65~3.52)
≤250
2.8~3.0
600~620
3.55~3.65
3.1~3.3
580~600
*15MnMoVN
490
≥217
(≤4.1)
960~980
油
≤105
600~620
1Cr12Mo
550
229~255
(4.0~3.8)
960~980
油
≤100
670~690
3.80~3.95
1Cr13①
355
187~229
(4.4~4.0)
1030~1050
油
3.0~3.25
710~730
4.10~4.30
3.3~3.5
690~710
440
197~229
(4.3~4.0)
≤100
3.0~3.25
680~700
4.0~4.20
3.3~3.5
650~680
1Cr12①
440
197~229
(4.30~4.00)
1030~1050
油
≤100
3.0~3.30
680~710
4.00~4.20
2Cr13①
187~207
980~1000
油②
2.8~3.2
720~740
490
217~248
(4.10~3.85)
≤80
2.8~3.0
700~720
3.90~4.10
3.1~3.2
670~700
590
235~269
(3.95~3.70)
≤60
2.8~3.0
660~680
3.80~3.90
3.1~3.2
650~660
3Cr13
590
235~269
(3.95~3.70)
980~1020
空
≤40
2.6~3.0
650~670
3.70~3.90
269~302
(3.70~3.50)
油
41~130
2.6~3.2
640~660
690
286~321
(3.60~3.40)
空
≤40
2.6~3.0
590~610
3.50~3.60
油
41~100
2.6~3.2
580~590
785
286~321
(3.60~3.40)
空
≤40
2.6~3.0
570~590
3.40~3.50
油
41~70
2.6~3.2
560~580
1Cr11MoV
390
192~241
(3.90~4.35)
1000~1030
油
≤100
2.8~3.0
710~730
3.90~4.30
3.1~3.3
690~710
490
217~248
(4.10~3.85)
≤100
2.8~3.0
700~720
3.90~4.05
3.1~3.3
680~700
590
235~269
(3.95~3.70)
≤60
2.8~3.0
670~690
3.80~3.90
3.1~3.3
660~680
1Cr12W1MoV
590
235~269
(3.95~3.70)
1000~1050
油
≤150
3.0~3.4
680~700
3.90~3.70
690
269~302
(3.70~3.50)
≤100
3.0~3.4
660~680
3.55~3.65
*735
286~331
(3.6~3.3)
3.0~3.2
660~670
2Cr12NiMo1W1V
760
293~331
(3.55~3.35)
970~990
油
≤200
660~680
3.55~3.45
30Cr2MoV
590
241~277
(3.70~3.50)
940~960
油
≤60
2.8~3.1
670~690
3.60~3.80
61~250
3.2~3.45
670~680
735
269~302
(3.70~3.50)
≤60
2.8~3.1
670~680
3.55~3.65
61~150
3.2~3.3
660~680
1Cr18Ni9Ti
205
≤187
1080~1100
水
5.0~5.1
~
4.75~4.85
225
(≥5.4)
800~820
1Cr18Ni9Ti
0Cr19Ni9
205
≤187
1050~1100
水
~
≥5.4
精铸叶片
ZG1Cr13
390
187~217
(4.40~4.10)
1020~1040
油
梅花试棒~70
700~720
ZG2Cr13
440
197~227
(4.30~4.00)
980~1000
空
叶片本体
2.8~2.9
730~740
4.00~4.10
ZG1Cr11MoV
490
197~227
(4.30~4.00
1020~1040
油
梅花试棒~70
700~720
ZG1Cr12W1MoV
490
197~227
(4.30~4.00)
1020~1040
油
梅花试棒~70
700~720
ZG0Cr19Ni9
190
1050~1100
水
~
~
注:
①采用日本材料时,淬火温度为960~980℃,回火温度允许比表中温度高10~30℃。
②有效截面小于20mm者可采用空冷。
2.2要求淬硬的钢种(新HRC>30)
表2
材料牌号
要求硬度范围HRC
淬火温度(℃)
冷却介质
淬火后硬度
HRC
回火温度
(℃)
35
>50
860~880
水
≥50
180~200
46~50
240~270
41~45
300~330
36~40
380~410
31~35
400~420
45
>56
820~840
水
≥55
180~200
51~55
200~230
46~50
260~290
41~45
320~350
36~40
400~430
31~35
440~470
40CrA①
51~55
840~860
油
≥55
260~290
46~50
300~330
41~45
350~380
36~40
430~460
35CrMoA
≥46
850~870
油
48~55
35~40
460~480
25Cr2MoVA
35~40
920~940
油
48
580~600
Cr5Mo1V
≥60
940~950
空
58~62
190~210
65Mn
46~50
820~840
油
58~62
350~390①
41~45
390~430
35~40
430~470
60Si2MnA②
46~50
870~890
油
58~62
380~420
41~45
420~460
36~40
460~500
31~35
500~540
50CrVA
42~46
840~870
油
48~55
380~400
2Cr13
>51
1000~1030
油或空
48~52
200~250
46~50
350~380
41~45
510~530
36~40
530~550
31~35
560~580
3Cr13③
>51
980~1020
空
52~60
200~250
46~50
380~400
41~45
520~540
36~40
535~550
4Cr13④
≥56
950~1000
空
52~60
200~250
50~55
300~350
43~49
540~560
35~42
560~580
T8A
≥63
780~800
水或水油
61~63
160~180
56~60
200~240
51~55
260~300
46~50
320~360
41~45
380~420
T12
≥62
770~790
水油
62~64
160~200
CrWMn
≥63
820~840
油
>63
160~180
9CrWMn
≥63
810~830
油
>63
160~180
9CrSi
≥60
850~870
油
≥63
160~180
8Cr3
50~55
820~840
油
>65
400~420
40~49
480~450
GCr15
50~55
830~860
油
≥62
320~380
45~50
380~110
9Cr18
≥55
1010~1040
油
200~300
W6Mo5Cr4V2
≥63
1210~1230
油
540~560
W9Mo3Cr4V
≥63
1220~1240
油
540~560
注:
①回火后油冷。
②淬火加热时要加以保护,以防脱碳。
③回火脆性区为500~510℃,严禁采用。
④回火脆性区为470~530℃,严禁采用。
2.3要求渗碳淬硬的钢种
表3
材料牌号
要求硬度范围
HRC
淬火温度(℃)
冷却介质
淬火后硬度
HRC
回火温度
(℃)
12CrNi3A
≥58
760~800
油
≥60
150~200
20CrA
≥56
760~800
油
≥60
150~200
低碳钢
≥56
780~800
水或水油
≥60
150~200
45~50
340~360
2.4几点说明:
⑴表1~3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。
⑵凡水冷的钢种(奥氏体钢除外)均应及时回火以防开裂。
⑶表1中的σs数值为σ0.2的数值。
⑷45、35CrMoA、40CrNiMoA为保证取样部位合格,毛坯送检硬度允许适当提高。
⑸对感应加热,快速加热的零件淬火温度允许适当提高。
⑹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。
⑺表1~3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
3.1要求综合性能的钢种
表4
材料牌号
技术要求
正火温度
(℃)
回火温度
(℃)
有效厚度(mm)
σ0.2
HB
15CrMoA
245
131~163
900~920
600~620
≤300
*275
≤197
900~920
580~600
≤150
15Cr1Mo1V
325
146~197
900~920
710~730
≤300
15Cr2Mo1
275
≤207
970~990
700~720
≤300
315
670~690
25
111~170
880~900
≤300
35
≤187
840~860
540~560
≤300
45
≤217
840~860
540~560
≤300
ZG230-450
230~450
131~179
900~920
ZG270-500
270~500
143~197
850~870
600~620
ZG20CrMo
245
135~180
900~920
640~660
ZG15Cr1MoA
275
950~970
680~700
ZG20CrMoV
315
140~201
940~960
700~720
930~950
ZG15Cr1Mo1V
345
140~201
1040~1060
730~750
980~1000
ZG15Cr2Mo1
275
950~970
700~720
3.2其它钢种
表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)
20Cr1Mo1VTiB
680~700
970~990①
40CrA
680~700
830~850
≤217
40CrNiMoA
680~700
840~880
≤229
35CrMoA
680~700
820~840
≤229
30Cr1Mo1V
680~700
38CrMoAlA
680~700
840~870
≤229
30Cr2MoV(P2)
680~700
1Cr12Mo
680~700
920~940
1Cr13
680~720
Ⅰ850~870②
Ⅱ920~940
≤197
1Cr12
2Cr13
700~750
920~940
≤187
3Cr13
700~750
920~940
≤207
4Cr13
700~750
920~940
1Cr11MoV
700~750
920~940
≤187
1Cr12W1MoV
680~700
830~850
≤255
2Cr12NiMo1W1V
680~700
950~970③
34CrNi3Mo
660~700
65Mn
830~850
~269
680~720
780~820
≤229
60Si2MnA
830~860
~254
640~680
780~820
50CrVA
850~880
~286
640~680
810~850
12CrNi3A
890~920
≤255
650~680
870~900
T8A
760~780
241~302
650~680
750~760
≤187
T12
760~780
241~302
650~680
750~760
≤187
CrWMn
970~990
385~514④
650~700
770~790
207~255
9CrWMn
650~700
770~790
197~241
8Cr3
780~790
207~255
3Cr2W8V
700~740
820~840
207~255
5CrMnMo
830~850
650~690
760~780⑤
≤255
5CrNiMo
830~850
650~690
760~780⑥
≤255
注:
①用于消除粗晶。
②Ⅰ用于软化;Ⅱ用于细化晶粒。
③用于消除粗晶。
④正火为消除过热组织及网状碳化物。
⑤模具翻新退火温度为720~740℃
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