锻造及锻后热处理工艺规范.docx

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锻造及锻后热处理工艺规范

1.钢质自由锻件加热工艺规范

2.钢锭（坯）加热规范若干概念

3.加热操作守则

4.锻造操作守则

5.锻件锻后冷却规范

6.锻件锻后炉冷工艺曲线

7.锻件锻后热装炉工艺曲线

8.冷锻件校直前加热、校直后（补焊后）回火工艺曲线

9.锻件各钢种正火（或退火）及高温回火温度表

10.锻件有效截面计算方法

钢质自由锻件加热工艺规范

一．范围：

本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。

本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢（铁基、镍基）的冷、热、半热钢锭（坯）的锻造前加热

二．常用钢号分组和始、终锻加热温度范围：

组

别

钢号

始锻温度

℃

终锻温度

℃

钢锭

钢坯

终锻

精整

Ⅰ

Q195~Q255，10~30

1250

1220

750

700

35~45，15Mn~35Mn，15Cr~35Cr

1220

1200

750

700

Ⅱ

50，55，40Mn~50Mn，35Mn2-50Mn2，40Cr~55Cr，20SiMn~35SiMn，12CrMo~50CrMo，34CrMo1A，30CrMnSi，20CrMnTi，20MnMo，12CrMoV~35CrMoV，20MnMoNb，14MnMoV~42MnMoV，38CrMoAlA，38CrMnMo

1220

1200

800

750

Ⅲ

34CrNiMo~34CrNi3Mo，PCrNi1Mo~PCrNi3Mo，30Cr1Mo1V，25Cr2Ni4MoV，22Cr2Ni4MoV，5CrNiMo，5CrMnMo，37SiMn2MoV

30Cr2MoV，40CrNiMo，18CrNiW，50Si2~60Si2，65Mn，50CrNiW，50CrMnMo，60CrMnMo，60CrMnV

1200

1180

850

800

T7~T10，9Cr，9Cr2，9Cr2Mo，9Cr2V，9CrSi，70Cr3Mo，

1Cr13~4Cr13，86Cr2MoV，Cr5Mo，17-4PH

0Cr18Ni9~2Cr18Ni9，0Cr18Ni9Ti，Cr17Ni2，F316LN

1200

1180

850

800

50Mn18Cr4，50Mn18Cr4N，50Mn18Cr4WN，18Cr18Mn18N

GCr15，GCr15SiMn，3Cr2W8V，CrWMo，4CrW2Si~6CrW2Si

1200

1180

850

800

Cr12MoV1，4Cr5MoVSi（H11），W18Cr4V

1180

1160

950

900

Ⅳ

GH80，GH901，GH904，GH4145，WR26，

NiCr20TiAl，incone1600，incone1800

1130

1100

930

930

注1：

始锻温度为锻前加热允许最高炉温，由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小，故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃；

注2：

根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素，始锻温度可以适当调整；

注3：

本规范未列入的钢种，可按化学成分相近的钢号确定；

注4：

重要的、关键产品的、特殊材质的钢号，其加热工艺曲线由技术部编制；

注5：

几种不同的钢种，不同尺寸的钢锭（或坯料），在同一加热炉加热时，要以合金成分高的，尺寸大的钢锭（或坯料）为依据编制加热工艺曲线。

3．冷钢坯。

钢锭加热规范：

碳钢、低合金钢

合金结构钢

材

料

牌

号

10~45#、15Mn~30Mn、15Cr~35Cr、Y12~Y35

材

料

牌

号

50-65#、35Mn~65Mn、40Cr~55Cr、34CrMo1、20CrMo~42CrMo

Q195~Q460（A、B、C、D）、16MnHD、106C、15CrMn

20SiMn~45SiMn、12Cr1MoV~35CrMoV、12Cr2Mo

35Ni、40Ni、16Mo3、SA105、DG20Mn、20HD

20CrMn~40CrMn、20CrMnMo~40CrMnMo、20CrNiA~40CrNiA

P245GH~P290GH、SA182F11（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、S235JRG12+N

20Mn2B~45Mn2B、20MnMoNb、38CrMoAl、SA182F12

16Mn5D、18Mn5D

截

面

尺

寸

最高

允许

装炉

温度

始锻温度

保温

保温

截

面

尺

寸

最高

允许

装炉

温度

始锻温度

保温

保温

时间（h）

时间（h）

150*150

1100

随

炉

升

温

1

150*150

1050

随

炉

升

温

1.5

200*200

1100

1.5

200*200

1000

1.5

1.5

10”~12”

1000

2

2

10”~12”

950

2

2.5

14”~16”

1000

2

2.5

14”~16”

950

2

3

18”~21”

1000

2.5

3

18”~21”

900

2.5

3.5

22”~24”

950

2.5

3.5

22”~24”

900

2.5

4

合金结构钢、弹簧钢、热作模具钢

耐热钢、不锈钢

材

料

牌

号

34CrNiMo~34CrNi3Mo、18Cr2Ni4W~25Cr2Ni4W、PCrNi1Mo~PCrNi3Mo

材

料

牌

号

0Cr13~4Cr13、1Cr17Ni2、Z5CND16-04、Z5CND13-04、9Cr18Mo

20CrNiMo~40CrNiMo、12Cr2Ni~20Cr2Ni4、21CrMoV~21CrMoNiV4-7

X22CrMoV12-1、C422、X12CX12CrMoWVNbN10、00Cr18Ni9、0Cr18Ni9

40CrNiMoV、40Cr2MoV、40NCDV7.03、F91、WB36、F22、F22V

0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9N

SA508GrCL1、B50A164B2、14Cr1Mo、T7~T10、5CrNiMo、5CrMnMo

0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、0Cr25Ni20、X10CrMoVNb9、0Cr18Ni12Mo2Ti

28CrMoNiV、15Cr1Mo1V~20Cr1Mo1V1、25Cr2MoV~25Cr2Mo1V、65Mn

1Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr17Ni4Cu4Nb、2Cr11NiMoNbVN

30Cr2Ni2Mo、30Cr2W8、60CrMoV、50SiMn、50CrVA、30W4Cr2VA

F50~F55、F59~F61、1Cr12Mo、2Cr12MoV、1Cr11MoV、1Cr17

截

面

尺

寸

最高

允许

装炉

温度

始锻温度

850℃

保温

截

面

尺

寸

最高

允许

装炉

温度

保温

始锻温度

850℃

时间（h）

时间（h）

150*150

≤700

0.5

随

炉

升

温

1.5

150*150

≤650

1

1.5

1.5

随

炉

升

温

1.5

200*200

≤700

1

2

200*200

≤650

1

1.5

2

2.5

10”~12”

≤650

1

1.5

2

2.5

10”~12”

≤600

1.5

2.5

2.5

3

14”~16”

≤650

1

2

2

3

14”~16”

≤600

1.5

2.5

2.5

3.5

18”~21”

≤600

1

2.5

2.5

3.5

18”~21”

≤500

2

3

3

4

22”~24”

≤600

1

2.5

3

4

22”~24”

≤500

2

3

3

4.5

轧辊钢、冷作模具钢、轴承钢、量具钢

高温合金（铁基、镍基）的锻坯，（Ti+Al）≤5

材

料

牌

号

60CrMo、60CrMnMo、60CrMnMoV、PCr、PCr2Mo、Cr12MoV、9Mn2V

材

料

牌

号

GH80、GH901、GH904、GH4145、WR26、NiCr20TiAl

Cr6WV、W18Cr4V、9SiCr、CrWMn、GCr15、PCr18Mo、Cr4Mo4V

Incone1600、Incone1800

16Cr2Ni4MoA、H13、Cr12

第二火开始按有效的厚度0.8Min/mm保温，经碳弧气刨增加

0.4Min/mm保温时间，电渣锭加热规范另外制定。

截

面

尺

寸

最高

允许

装炉

温度

始锻温度

850℃

保温

截

面

尺

寸

最高

允许

装炉

温度

保温

始锻温度

900℃

时间（h）

时间（h）

150*150

≤650

1

1.5

1.5

随

炉

升

温

1

150*150

≤650

1

2.5

1.5

1

2.5

200*200

≤600

1

1.5

2

1.5

200*200

≤600

1

3

1.5

1.5

3

10”~12”

≤600

1.5

2.5

2.5

3

10”~12”

≤600

2

4

2

2

4

14”~16”

≤600

1.5

2.5

2.5

3.5

14”~16”

≤600

2

4.5

2

2

4.5

18”~21”

≤600

2

3

3

4

18”~21”

22”~24”

≤600

2

3

3

4.5

22”~24”

钢锭（坯）加热规范若干概念

1.钢锭（坯）入炉前的表面温度≥550℃的称为热钢锭，400~550℃的称为半热钢锭（坯），≤400℃的称为冷钢锭。

2.锻件半成品坯料的加热平均直径计算原则：

δ-壁厚H-高度或长度D-外径

1）实心圆类：

当D>H时，按H计算；当D

2）筒类锻坯：

H>D当H>δ时，按1.3δ计算。

3）空心盘（环）类：

Hδ时，按δ计算；当H<δ时，按H计算。

3.为了避免锻件粗晶组织，最后一火的始锻温度可按其剩余锻造比（Y）确定：

Y=1.3~1.6最高加热温度1050℃

Y<1.3最高加热温度950℃

4.不同钢种不同规格的坯料同炉加热时，装炉温度和升温速度均按较低的选用，保温时间按较长的选用。

对要求加热温度低或保温时间短的坯料，可先出炉锻造。

注：

Y--锻造比

加热操作守则

1.钢锭（坯）装炉前，加热工应校对其冶炼炉号及锭件号，钢锭（坯）重量，尺寸以及钢锭（坯）的状态，并检查其表面质量，清除表面缺陷，不合格严禁装炉。

2.重要的、关键产品的特殊材质的钢号，在进炉前由技术部向操作工进行技术交底。

3.根据装炉实际情况，画好装炉图，记录装炉位置，做好实际操作记录，钢锭（坯）出炉顺序，及返回炉内锻坯位置要记录正确。

4.钢锭（坯）加热过程中必须精心操作，严格控制装炉温度、升温或冷却速度，炉气应保持微正压，炉床上的氧化皮应定期清理。

5.钢锭（坯）完成了加热保温时间之后因故不能出炉锻造时，可将炉温降至900~1050℃保温，若等到可出炉锻造时，则需将钢锭（坯）再加热至锻造温度下保温一段时间后方可出炉锻造。

6.钢锭（坯）经炉内长时间保温之后因故不需再加热时，必须随炉以≤80℃/h的降温速度将钢锭冷至250℃以下方可出炉。

7.加热炉喷嘴要避免火焰直接喷射在钢锭（坯）的表面上，经常检查热电偶、热工仪表，使其正常运行，并维护和保养加热炉设备。

锻造操作守则

1.锻造前应熟悉锻造工艺卡的内容，重要、关键锻件，技术部门需要进行技术交底。

2.锻造生产是集体操作，一定要开好班前会，了解加热情况，做好设备、工具准备工作，做到分工明确，指挥者应对生产的质量和安全负责。

3.在生产中应做到“三勤”：

勤量、勤卡、勤查；“四准”：

标尺要定准、样棒要划准、卡钳要量准、尺寸要记准。

4.生产时必须按照工艺卡进行锻造，不得任意改动，如工艺卡不合理或因特殊情况不能按照工艺卡执行，应及时向技术部反映，及时解决。

5.锻造指挥者必须认真执行确保锻造工艺卡上各项工艺参数到位、锻造尺寸到位，确保锻件的锻造比（镦粗比、拔长比），重要关键锻件做好生产过程的记录。

6.严格控制终锻温度，特别是关键、重要锻件、高合金钢、高温合金钢。

7.锻件完工后，锻件必须在相当于钢锭的底部端打上钢印（钢号、冶炼炉号和锻件号），钢印必须正确、清楚。

8.料头应用油漆写明分类标记，以便回收回炉。

9.对于关键、重要锻件，或试制新产品钢种的锻件，有关技术人员必须跟班在现场，及时处理可能遇到的问题。

锻件锻后冷却规范

序号

钢号

锻件截面尺寸

≤100

101~200

201~300

301~400

Ⅰ

奥氏体不锈钢304、316、50Mn18Cr4、1Mn18Cr18N

空

空

空

空

08、10#~45#、15Mn~45Mn

空

空

空

堆冷

15Cr~20Cr、Q195~Q255

空

空

空

堆冷

Ⅱ

20SiMn~35SiMn

空

空

堆冷

沙冷

50、55、45Mn、50Mn、40SiMn~50SiMn

堆冷

堆冷

沙冷

沙冷

12CrMo~40CrMo

堆冷

堆冷

沙冷

炉冷

34CrMo1A、30CrMnSi、20CrMnTi

堆冷

堆冷

沙冷

炉冷

20MnMo、20MnMoNb、14MnMoV

堆冷

堆冷

沙冷

炉冷

20MnMoV~42MnMoV、16MnHD

堆冷

堆冷

沙冷

炉冷

38CrMoAlA、38CrMnMo

堆冷

堆冷

沙冷

炉冷

Ⅲ

34CrNiMo~34CrNi3Mo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

PCrNiMo~PCrNi3Mo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

30Cr1Mo1V、25Cr2Ni4MoV

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

5CrMnMo、5CrNiMo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

37SiMn2MoV、A508-3

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

30Cr2MoV、40CrNiMo、40CrNi2Mo、18CrNiW

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

50Si2、60Si2、65Mn、60CrMnMo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

60CrMnV、50CrNiW

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

T7~T10、9Cr、9Cr2、9Cr2Mo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

9Cr2V、9CrSi、70Cr3Mo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

1Cr13~4Cr13、Cr5Mo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

Cr17Ni2、0Cr17Ni4Cu4Nb

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

GCr15、GCr15SiMn、3Cr2W8V、CrWMo

沙冷

炉冷

炉冷

热装炉

Cr12MoV、4Cr5MoVSi（HB）

炉冷

炉冷

热装炉

热装炉

W18Cr4V

炉冷

炉冷

热装炉

热装炉

Ⅳ

GH80、GH901、GH904

炉冷

热装炉

热装炉

GH4145、WR26

炉冷

热装炉

热装炉

NiCr20TiAl、incone1600

炉冷

热装炉

热装炉

Incone1800

炉冷

热装炉

热装炉

说明：

1.锻件锻后冷却必须按规范执行。

若有特殊情况不能按规范执行须由技术部同意，并有书面意见。

2.沙冷锻件，必须将沙子全部覆盖在锻件上，而不是将锻件置于沙坑中。

3.锻件炉冷要根据不同钢种炉冷曲线工艺规范执行。

4.锻件热装炉是按锻件锻后热处理曲线工艺规范执行（锻件锻后正火、回火或退火）。

5.钢锭或钢坯冶炼工艺是采用EF+LF+VD或VODC方法。

锻件锻后冷却规范按截面尺寸向下调低一档。

锻件锻后炉冷工艺曲线

1．一般锻件锻后炉冷工艺曲线Ⅰ：

按锻件锻后冷却规范的炉冷钢号确定保温时间（Ⅰ）：

1.Ⅱ类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：

1.5~2h/100mm;

2.Ⅲ类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：

2.5~3h/100mm;

3.Ⅳ类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：

4~5h/100mm。

2．重要锻件、有特殊要求的锻件锻后炉冷工艺曲线Ⅱ：

按锻件锻后冷却规范的炉冷钢号确定保温时间：

1.630~660℃保温时间（Ⅲ）均按炉冷工艺曲线Ⅰ执行；

2.630~660℃保温时间（Ⅰ）均按保温时间2h计算；

3.280~320℃过冷保温时间（Ⅱ）按630~660℃保温时间（Ⅲ）的1/2计算。

锻件锻后热装炉热处理工艺曲线

1．

一般锻件锻后热装炉——正火+回火热处理工艺曲线：

1.锻件锻后热装炉进行正火+回火处理的正火温度、高温回火温度查表确定；

2.640~660℃保温时间（Ⅰ）按2-3h保温时间计算；

3.正火温度保温时间（Ⅱ）按有效截面尺寸计算：

1~1.5h/100mm；

4.350~400℃过冷保温时间（Ⅲ）按有效截面尺寸计算：

0.5~1h/100mm；

5.高温回火保温时间（Ⅳ）按有效截面尺寸：

✍Ⅱ类钢号高温回火保温时间1.5~2h/100mm,

✍Ⅲ类钢号高温回火保温时间2.5~3.5h/100mm，

✍Ⅳ类钢号高温回火保温时间4~5h/100mm。

2．

滚珠轴承钢、冷轧辊钢锻后热装炉球化退火工艺曲线：

1.630~650℃保温时间（Ⅰ）按3-4h保温时间计算；

2.780~800℃保温时间（Ⅱ）按有效截面尺寸计算：

1.5h/mm；

3.700~720℃（650~670℃）保温时间（Ⅲ）按有效截面尺寸计算：

2h/mm。

冷锻件校直前加热、校直（补焊）后回火工艺曲线

1.550~650℃保温时间（Ⅰ）按有效截面尺寸计算：

1~1.5h/100mm；

2.550~650℃保温时间（Ⅱ）按有效截面尺寸计算：

2~2.5h/100mm。

各钢种正火（或退火）及高温回火温度（℃）

序号

钢种

Ac1

（℃）

Ac3/Acm

（℃）

Ms

（℃）

正火或退火（℃）

高温回火

单独生产

配炉

单独去氢

考虑性能

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

08

15

20

25

30

35

40

45

50

55

20Cr

30Cr

40Cr

50Cr

55Cr

16Mn

20Mn2

30Mn

50Mn

15CrMo

20CrMo

30CrMo

34CrMo

35CrMo

42CrMo

50CrMo

34CrMo1

24CrMo10

20CrMo1

（SCPH22）

12Cr2Mo1

（2.25Cr1Mo）

Cr5Mo

12Cr1MoV

24CrMoV

（24CrMoV55）

35CrMoV

725

725

735

735

732

725

724

724

720

730

740

755

730

721

755

720

730

723

745

730

730

730

740

735

745

755

770

736

780

780

774~803

770

755~775

870

870

855

840

813

805

790

780

765

760

815

810

780

771

875

840

800

760

845

825

795

800

790

780

775

800

835

869

870

850

882~914

835

835~855

480

450

440

380

360

340

350

320

320

390

350

330

410

400

320

320

435

400

385

330

340

325

300

350

360

465

450

400~430

410

910~930

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