常用钢材热处理工艺参数教材

1、热处理工艺规程B/Z61.012 95（工艺参数）2012年10月15日1. 主题内容与适用范围12. 常用钢淬火、回火温度 12. 1要求综合性能的钢种 12. 2 要求淬硬的钢种 42. 3 要求渗碳的钢种 62. 4几点说明 63. 常用钢正火、回火及退火温度73. 1 要求综合性能的钢种 73. 2其它钢种 83. 3几点说明 84. 常用钢去应力温度 1 05. 各种热处理工序加热、冷却范围 125.1淬火 1 25.2正火及退火 145. 3回火、时效及去应力 1 55. 4工艺规范的几点说明 1 66. 化学热处理工艺规范176. 1氮化 1 76. 2渗碳 207. 锻模热处理

2、工艺规范227. 1锻模及胎模 227. 2切边模 2 47. 3锻模热处理注意事项 258. 有色金属热处理工艺规范 268. 1铝合金的热处理 268. 2铜及铜合金 269. 几种钢锻后防白点工艺规范 279. 1第I组钢 279. 2第U组钢 28热处理工艺规程(工艺参数)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

3、能的钢种：表1材料牌号技术要求淬火温度 C)冷却 介质有效面 积(mm)淬火后 硬度(dio)回火温 度(C)回火后硬 度(dio)强 度(T S硬度HB (dio)45440197229(4.304.00)820840水 805405604.004.2040CrA390192223(4.354.05)840860油 352.73.05806004.004.1036703.13.4570580711603.43.6560570490217255(4.103.80) 352.73.05705803.803.9036703.13.4560570711203.43.6550560590241277(

4、3.903.65) 402.73.05605703.653.80水油41602.53.0590620685269302(3.503.70)油: 302.73.05505603.503.60水油31402.63.057060035CrMoA490217255(3.804.10)850870油 403.03.25906103.804.0041703.253.4570590711203.453.6550570590241277(3.903.65) 403.03.25605803.653.80水油41702.63.0580610*40CrNiMoA690255293(3.803.55)840860油

5、802.73.15806003.653.80*30Cr1Mo1V590241277 (3.903.65)950970油 300670690690255285 (3.803.57) 25066068020Cr1Mo1VTiB690255293(3.803.55)10301050油 190700720*73526930210301050油 10069071038CrMoAIA590241277(3.903.65)930950油 1002.63.06406603.653.903.13.4630640水油1011602.63.06506703.13.2630650685277302(3.653.50)

6、油 502.63.06306503.503.653.13.3610630水油511002.63.06406603.03.2620640785293321(3.553.40)油 402.73.26106303.403.50水油41602.63.06306503.13.261063015CrMoA490207241(4.203.90)900920油 303.63.85506003.904.10水31703.43.857062025Cr2MoVA590241277(3.903.65)920940油 602.83.16606803.603.9061 2003.23.45660670735269302(

7、3.703.50) 602.83.16606703.553.6561 1503.23.365067034CrNi3Mo690241282 (3.903.62)870890油 3502.8 3.06406603.653.93.1 3.3620640735255284 (3.803.58) 3002.8 3.06206403.63.753.1 3.3600620785271298(3.653.52) 217( 4.1)960980油 1056006201Cr12Mo550229255(4.03.8)960980油 1006706903.803.951C4.44.0)103

8、01050油3.03.257107304.104.303.33.5690710440197229(4.34.0) 1003.03.256807004.04.203.33.56506801Cr12 440197229(4.304.00)10301050油 1003.03.306807104.004.202Cr131872079801000油2.83.2720740490217248 (4.103.85) 802.83.07007203.904.103.13.2670700590235269 (3.953.70) 602.83.06606803.803.903.13.26506603Cr13590

9、235269 (3.953.70)9801020空 402.63.06506703.703.90269302 (3.703.50)油411302.63.2640660690286321 (3.603.40)空 402.63.05906103.503.60油411002.63.2580590785286321 (3.603.40)空 402.63.05705903.403.50油41702.63.2560580ICrIIMoV390192241(3.904.35)10001030油 1002.83.07107303.904.303.13.3690710490217248 (4.103.85) 1

10、002.83.07007203.904.053.13.3680700590235269(3.953.70) 602.83.06706903.803.903.13.36606801Cr12W1MoV590235269(3.953.70)10001050油 1503.03.46807003.903.70690269302(3.703.50) 1003.03.46606803.553.65*735286331(3.63.3)3.03.26606702Cr12NiMo1W1V760293331(3.553.35)970990油 2006606803.553.4530Cr2MoV590241277(3.

11、703.50)940960油 602.83.16706903.603.80612503.23.45670680735269302(3.703.50) 602.83.16706803.553.65611503.23.36606801Cr18Ni9Ti205 5.4)8008201Cr18Ni9Ti0Cr19Ni9205 5.4精铸叶片ZG1C4.404.10)10201040油梅花试棒70700720ZG2C4.304.00)9801000空叶片本 体2.82.97307404.004.10ZG1Cr11MoV490197227(4.304.0

12、010201040油梅花试 棒70700720ZG1Cr12W1MoV490197227(4.304.0010201040油梅花试棒70700720ZG0Cr19Ni919010501100水注：采用日本材料时，淬火温度为 960980C，回火温度允许比表中温度高1030C 有效截面小于20mm者可采用空冷。3表22.2要求淬硬的钢种(新 HRC 30)材料牌号要求硬度范围HRC淬火温度C)冷却介质淬火后硬度HRC回火温度(C)35 50860880水 5018020046502402704145300330 :3640380410313540042045 56820840水 55180200

13、:465026029041453203503640400430 313544047040CrA 5155840860油 552602904650300330 :4145350380364043046035CrMoA 46850870油48 5535 4046048025Cr2MoVA35 40920940油48580600Cr5Mo1V 60940950空58 6219021065Mn46 50820840油58 62350390:41 4539043035 40430470 :60Si2 MnA 46 50870890油58 6238042041 454204603

14、6 4046050031 3550054050CrVA42 46840870油48 553804002Cr13 5110001030油或空48 5220025046 5035038041 45510530 I36 4053055031 35560580 :3Cr13 519801020空52 6020025046 5038040041 4552054036 405355504Cr13 569501000空52 6020025050 5530035043 4954056035 42560580#T8A 63780800水或水油61 6316018056 60200240 :51 55260300

15、46 5032036041 45380420 :T12 62770790水油62 64160200CrWM n 63820840油 631601809CrWM n 63810830油 63160180 19CrSi 60850870油 631601808Cr350 55820840油 6540042040 49480450 :GCr1550 55830860油 6232038045 503801109Cr18 5510101040油200300W6Mo5Cr4V2 6312101230油540560W9Mo3Cr4V 6312201240油540560注：回火后油冷。 淬火加热时要加以保护，以

16、防脱碳。 回火脆性区为500510C，严禁采用 回火脆性区为470530E，严禁采用92.3要求渗碳淬硬的钢种材料牌号要求硬度范围HRC淬火温度C）冷却介质淬火后硬度HRC回火温度（C）12CrNi3A 58760800油 60150 20020CrA 56760800油 60150 200低碳钢 56780800水或水油 60150 20045 503403602.4几点说明: 表13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。 凡水冷的钢种（奥氏体钢除外）均应及时回火以防开裂。表1中的（T S数值为（T 0.2的数值。45、35CrMoA、40

17、CrNiMoA为保证取样部位合格，毛坯送检硬度允许适当提高。对感应加热，快速加热的零件淬火温度允许适当提高。 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。表13中冷却为水一油者，允许用水一空一水代替，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C)回火温度(C)有效厚度 (mm)(T 0.2HB15CrMoA245131163900920600620 300*275 197900920580600 15015Cr1M

18、o1V325146 197900920710730 30015Cr2Mo1275 207970990700720 30031567069025111 170880900 30035 187840860540560 30045P 217840860540560 300ZG230-450230450131179900920ZG270-500270500143 197 :850870600620ZG20CrMo245135 180900920640660ZG15Cr1MoA275950970680700ZG20CrMoV315140 201940960700720930950ZG15Cr1Mo1V3

19、45140 201104010607307509801000ZG15Cr2Mo12759509707007203.2其它钢种材料牌号正火温度C)正火后硬度 (HB)回火温度(C)退火温度(C)退火或回火后 参考硬度(HB)20Cr1Mo1VTiB68070097099040CrA680700830850 21740CrNiMoA680700840880 22935CrMoA680700820840 22930Cr1Mo1V68070038CrMoAIA680700840870 22930Cr2MoV(P2)6807001Cr12Mo6807009209401Cr131Cr12680720I 8

20、50870 n 920940 1972Cr13700750920940 1873Cr13700750920940 2074Cr137007509209401Cr11MoV700750920940 1871Cr12W1MoV680700830850 2552Cr12NiMo1W1V68070095097034CrNi3Mo66070065Mn830850269680720780820 22960Si2M nA830 86025464068078082050CrVA85088028664068081085012CrNi3A890920 255650 680870900T8A760780241302

21、650 680750760 187T12760780241302650 680750760 187CrWM n9709903855146507007707902072559CrWM n6507007707901972418Cr37807902072553Cr2W8V7007408208402072555CrMnMo830850650 690760780 2555CrNiMo830850650 690760780 255注：用于消除粗晶。 I用于软化；U用于细化晶粒。 用于消除粗晶。 正火为消除过热组织及网状碳化物 模具翻新退火温度为720740C 模具翻新退火温度为710730 E3.3几点说

22、明: 表5中列出的正火、回火、退火温度范围是供生产中在这区间内选用的，不是指一炉允许的温度偏差，一般情况下选用中限。 表4规定的回火，根据技术条件要求，均在正火后进行。表5规定的回火，根据具体情况,可在正火后进行，也可在锻后单独进行。 渗碳钢消除渗碳层中网状碳化物的正火温度一律采用860880C。表64. 常用钢除应力温度材料牌号调质回火温度C)除机械加工应力 及校直应力温度(C)除焊接应力温度(C)除铸造应力温度(C)15CrMoA60062048050056058058060054056055062051053040CrA55062035CrMoA55061050052040CrNiMoA

23、5806005305503Cr13560670510530碳钢54056054056015MnMoVN600620540560550570ZG230-450620600620铸钢件不专门除铸 造应力，通常用正火或正火、回火代替ZG270-50060062034CrNi3Mo580660铸铁件54056053056038CrMoAIA61067057059025Cr2MoVA65068030Cr2MoV66069030Cr1Mo1V660690ZG20CrMo640660600620用正火、回火代替， 不做专门的去应力 回火。所有未经调质、正 火、回火的钢号6606806006401Cr1268

24、07106006206306501Cr136907302Cr136407306006201Cr11MoV6407306206401Cr12W1MoV6707001Cr12Mo6806906306502Cr12NiMo1W1V66068015Cr2Mo167072060062063065015Cr1Mo1V710730660680ZG20CrMoV700720630650670690用两次正火一次回 火所代替，不做专门 的去应力回火ZG15Cr1Mo1V730750700720ZG15Cr1MoA680700630650640660ZG15Cr2Mo1700720650670457.705U级大

25、齿轮最终去应力温度为 500C，如控温准确时可提到530C116.276转子除应力温度为 620C /14h11注： 经正火回火的铸件或型材件。 用于Q235-A，对易变形焊接构件去焊接应力温度可选择中、下限，其余情况按上限温度选择，但加热温度范围都应限制在土 10C。 除焊接应力时按80C/h 升, 60C /h降，执行。 正火后的回火温度4.1几点说明：1. 两种或两种以上钢材去应力并炉时，一般几种材料除应力温度温差不应超过20C，并炉后的除应力温度应以几种材料中最低除应力温度为准。特殊情况下，在不影响材料原性能前提下，并炉范围可酌情放宽。但氮化零件氮化前除应力时，温度不准低于表6规定，因

26、而不准与除应力温度低于氮化件除应力温度的零件并炉。2. 两种或两种以上钢材组合焊接时，除焊接应力温度应为几种材料中最低的除焊接应力温 度。必要时采用专用工艺。3. 除焊接应力的回火温度原则上为调质回火温度下限减（2030C），如表中未列除焊接应 力回火温度的材料牌号需进行除焊接应力时，可按此原则自行选定。4. 氮化件氮化后校直时，去应力的温度应低于氮化温度，即：1组钢为450480C。、U组钢为500520C（钢的组别分类见表7）。295. 各种热处理工序加热、冷却规范5.1淬火碳素、合金结构钢IUD jLU/I11有效截面EFTi /裝炉泯度升駐度时:升温速度 CS时）时网MBi间C 分/m

27、nO冷却111 II不顶热憾炉.8a.jjll1II1-2HI几随炉透IJ:,2II1-.11 1611II01201.6水形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表 1），冷却用水油。形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表 1），采用此段。铬不锈钢及奥氏体钢有游讪T| Hi:士tlT- ri/7 jW/X.广竹、 L w JI升温速度时】保温I.;.升溫速度 6时）均热肘E保温射间Cm；冷却时M2OI-/1OIIIi：i工具钢JUf DUi村斜类别装炉温度C乜/对】1-温 取间升沮逐度5时均热时闻保温时问C 分/mm)碳素钢75U卞预热1.0-1.2水或烝诂低合金张随沪體沪2JkOH迓油高合金钢40

28、11透1.0-1.2低合金钢预热依工件形状和尺寸酌情而定。时间5.2正火及退火正火/有效截廊C n fTi)装炉温度迟).g/匕时间保温时间C分/mm)冷井1DDL8 H.911 2Q5不限透空r-*-*12 0卩上0.7退火/、材科类别装炉温度丄.:冷B时】时叽保温时间C 分；mm)冷却速度 n时；已炉温度魅合金结L8-0.9舞不1 寿钢及奧氏休钢650 1 II透80 0.30 900 0.30 65030Cr1Mo1V 0.30P 650 n30Cr2MoV 0.30 650ZG20CrMoV 0.30 55034CrNi3Mo 0.30 450n1Cr11MoV 0.30 650喷嘴组

29、层深为0.150.25( mm)1Cr12W1MoV 0.20 6952Cr12NiMo1W1V工艺规范C” 1时间组别入炉温度匚p n升温速度C P/时：:保温时问C小时3疼却备注I150随炉28 35炉玲适用 于所 有零 件倨溫温度C P二S1I1 520氨气分解率c鬼=2 D3D氨气压力C mm汕6 015 U口15 D随炉18 2 0炉冷适用 于所 有零 件保温渦度匚P6 D 3620氨气分解率C % TA 0 6 0氮气圧力C EE汕柱）60150IEI 15 0随炉25 35炉冷用于 阀杆、 阀盖保溫温度c p n550S7 a氛气分解率C老H5 D 6 0氨气压力C m m汕二1

30、5 D随炉18 2U用于 一般保温渦度匚P二6 D 0620氨气分解率U器n4 06 0氮气圧力C m E油扌主 炉冷具体规定见注意事项。 喷嘴组保温时间为68小时。 加药丸去除零件表面钝化膜，用量每炉 100120片注意事项： 零件氮化前必须清除表面锈斑，用汽油清洗表面油污。 零件装炉时，所有要氮化的表面，不许互相接触，特别注意大工件不要放在热电偶的附近，严禁工件靠在热电偶上。对于局部氮化的零件，要检查镀锡部位是否正确。对M16以下的螺孔和C 16以下的盲孔、通孔及经镀锡保护有螺纹的氮化件的螺纹部分、退刀槽，氮化前均进 行涂料保护。 氮化件入炉后应先通氮30分钟排除箱内的空气，氨气压力控制在

31、100150mm油柱，待空气 排除后按工艺要求调节压力控制分解率。氮化过程中氨气自始至终不得中断。 氮化冷却时，先停电随炉冷却至w 150C时停氨，取出零件。 炉内氨气压力只做参考，操作时以控制分解率为准。6.2渗碳固体渗碳气体渗碳几点说明： 固体渗碳剂配方：7% BaC03+ 2.5% Na2CO3其余90.5%木碳（滨河化工厂配制）新旧渗碳剂 比例为1: 2。 气体渗碳剂：（a）苯一滴速：升温时控制在3035滴/分，保温时控制在6070滴/分。（b）*煤油+酒精各50%，滴速与苯同。首次使用时先进行试验，确定合适的滴速。 渗碳保温时间到达前11.5小时看预测试样，根据测得的结果决定出炉时间

32、。 气体渗碳装炉时零件之间要保持一定的距离，至少要保持510mm。固体渗碳装箱零件间或箱壁间距不得小于1520mm。 渗碳后如果发现渗碳层有网状碳化物存在，均应进行正火处理以消除。7. 锻模热处理工艺规范7.1锻模及胎模:表8材料牌号技术要求淬火温度 C)回火温度(C)备注工作面硬度燕尾硬度5CrMnMoHB415 380(dio 3.03.2)HB285 321(di0 3.43.6)820840520560it模锻锻 模胎模HB380 320(di0 3.23.4)3t、5t模锻锻模5CrNiMoHB415 380(di0 3.03.2)HB285 321(di0 3.43.6)830880淬火C見表(81装炉溫度.：时网均热 时间保温时间C分/mm)冷却出油温度6110随妒透随炉透11.8油25 0-300 出油后立即装入准备好的回火炉中。回火1见表二83装炉温度C C保温时间1 分/mml升温速度 C匕/吋）保温时间C 分/mm ；冷却35H-Z, 1111II占随炉空或油5CrNiMo回火油冷。说明： 燕尾采用自行回火。淬火过程：小型模具