最新版JS009热处理工艺规范

1、热处理工艺规范1/ 13淬火工艺规程1、 目的本规程规定了产品零（部）件等的淬火操作程序及要点。2、 适用范围本规程适用于在电阻炉中进行的产品零（部）件、工模具、机修零件等的淬火处理。3、引用标准API SPEC 6A井口装置和采油树设备规范A29/A29M热锻及冷加工碳素钢和合金钢棒A182/A182M高温用锻制或轧制合金钢和不锈钢法兰、锻制管件、阀门和部件GB/T 3077合金结构钢GB/T 699优质炭结构钢QP752特殊过程控制程序QS4020热处理检验规范4、准备特殊过程控制程序、热处理检验规范要求,具体要求见附录 A。4.2 熟悉工艺卡和技术要求。4.3 检查工件表面是否有裂纹、碰

2、伤和其它脏物存在。4.4 准备好所需的工装夹具。4.5 对重要工件材质可疑时，应在工件的非工作面进行火花鉴别或化验其化学成分。4.6 根据工艺要求检查和调整经过评定的设备、仪表。4.7 形状复杂的工件有不需淬硬的孔眼、尖角、螺纹时应采用堵塞、缠石棉或用专用工具加以保护。4.8 工件表面不允许有氧化、脱碳时，应涂防氧化脱碳剂或用装箱埋林炭封闭保护加热。5、装炉5.1 装炉温度一般不高于300C,高碳、高合金钢有效直径较大件及形状复杂件应预热，预热温度一般为 600640Co5.2 不同材质、相同加热温度的工件可同炉加热，截面大小不同的工件装入一炉时，大件应放 在炉膛里面，大小件分别计算保温时间。

3、5.3 工件不允许杂乱无章的堆放，一般单层放置，工件间隙 1030 mm,小件允许适当堆放，但保温时间酌情增加，保证炉内任何一件零件不影响任何其它同炉零件的热处理效果。5.4 装炉时必须将工件放在专用框架或炉底板上，用钩子、钳子堆放，不得将工件直接抛入炉 内，以免碰伤工件或损坏设备。4.1 热处理设备评定应符合热处理工艺规范2/ 135.5 工件应均匀放在炉子有效加热区里。6、加热6.1 加热温度亚共析钢：AC3+（ 3050C）,过共析钢 AC1+ （3050C）,其中一般工件取中间温度，大 型工件可取上限温度，复杂易变形工件取下限温度，淬火工件取下限温度， 淬油件取上限温度。常用钢淬火加热

4、温度如表1。6.2 加热保温时间保温时间指工件装炉后，仪表指示到淬火加热温度至工件出炉的时间。保温时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度、炉子性能及密封程度 等因素有关。6.2.1工件保温时间的计算T=KD式中：T保温时间（min）K反映装炉情况的修正系数（见表2）a保温系数（min/mm）D 工件有效厚度（mn） 表 1 常用钢淬火加热温度钢号加热温度(C)冷却方式淬火后硬度（HRC45840-860水 4540Cr830-850油 4530CrMo (4130)850-870油/水 4035 CrMo (4135)820-850油/水 4542CrMo840-860油/水

5、4565830-850油或水 5565Mn780-840水或油 5560Si2M n840-870水或油 55T7 (A)、T8 (A)790-810水、油 55T10 (A)、T12 ( A)770790水、油 551Cr13 (410 )、2Cr131000 -1050油 5020CrMo20CrMnTI (渗碳后)840-860NQ-I 水溶液、油 60ZG25CrNiMo610650 预热870890水 406.3 加热保温时间热处理工艺规范3/ 13保温时间指工件装炉后，仪表指示到淬火加热温度至工件出炉的时间。保温时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度、炉子性能及密封

6、程度 等因素有关。6.3.1工件保温时间的计算T=KD式中：T保温时间（min）K反映装炉情况的修正系数（见表 2）a保温系数（min/mm）D工件有效厚度（mn）632 保温系数a可根据钢种与工件尺寸选择（见表3）。表 3钢种碳钢合金钢有效厚度（伽）DW505050a1.0 1.21.2 1.51.2 1.51.5 1.86.3.3 有效厚度的确定a） 圆棒形工件以直径计算；b） 扁平工件以厚度计算（保温系数取上限） ；c） 实心圆锥体，按离大端 1/3 高度处的直径计算；d） 垫圈类工件 HW1.5 （ D-d） /2 时， 以取 H 为有效厚度。H工件的高度或厚度D工件的外径d工件的内径

7、e 套类工件 当 H1.5 （ D-d）时，则取（D-d） /2 为有效厚度当 D/d7 而50 时,按其外径计算。f -阶梯轴或截面有突变的工件，按较大直径或较厚截面计算，但其加热系数宜选 用下限，如截面尺寸相差太大时，可按平均直径或平均载面计算。g-当工件形状较为复杂时，应以工件的主要部分有效部分有郊厚度计算。表 2工件装炉情况修正系数中 K工件装炉情况修正系数中 K1O11.4O C1热处理工艺规范4/ 131丨丨丨4mo2厂2.2O O O1.42OOO1.31.87、 冷却方式及冷却方式的选择7.1 冷却介质的选择7.1.1 水冷：用于形状简单的碳钢工件，主要是调质件。7.1.2 水

8、淬油冷：用于形状简单的碳钢与大截面低合金钢工件。7.1.3 油冷：合金钢、合金工具钢工件采用油冷。7.1.4 NQ-I 水溶液冷却：不同浓度可适用于不同钢种淬火。7.1.5 分级冷却：用于合金工具钢及小截面碳素工具钢件，可减少变形和开裂。7.1.6 等温冷却：宜用于要求变形小，韧性高的合金钢工件。7.2冷却方式的选择7.2.1 形状复杂的易变形工件，可采用空气预冷或降温预冷后，再淬入冷却剂。7.2.2 轴类工件，应垂直淬火入冷却剂。7.2.3 长板状工件，应横向侧面淬火冷却剂。7.2.4 套筒和薄壁环类工件，应沿轴向淬火冷却剂。7.2.5 截面相差很大的工件，应将截面大的部分先淬入冷却剂。7.

9、2.6 有凹面的工件，应将凹面向上淬入冷却剂。7.2.7 单面有长槽工件，槽口向上，倾斜450 淬入冷却剂。7.2.8 在保证所要求硬度的条件下，工件淬入冷却剂后，可不作摆动，或只作淬入方面直线运 动，以减少变形。7.3 供选用的几种冷却介质7.3.1 水：在淬火开始时水温应超过40C,淬火结束时水温应不超过50C,水面不允许有浮油,碳钢、低合金钢一般选用水作淬火冷却介质。7.3.2 1O #和 2O #机械油：使用过程中，油温应不高于60C,油中不应混入水、盐等其它介质，中、 高合金钢一般选用油作淬火介质，使用中要注意油的老化。8、 检验8.1 淬火后必须按工艺要求进行检查。合格后方可回火。

10、8.2 淬火硬度不合格，可返修重淬，但重复淬火次数不得超过两次，返淬工艺同本规程。热处理工艺规范5/ 138.2.1 形状简单的一般水淬件要以直接重新加热淬火，复杂工件需经正火或退火或高温回火后方可重淬。822 油淬工件要求精度不高的可直接重新加热淬火。823 渗碳件可不经正火直接重淬。9、调质件淬火工序调质件淬火工序按本规程执行。二退火工艺规范1、 目的本规程规定了采用的完全退火、不完全退火及低温退火三种类型的退火操作程序及要点。2、 适用范围本规程适用于电阻炉中进行的产品零（部）件、工模具、机修零件、铸、锻、焊接件的退 火处理。3、 准备3.1 熟悉工艺卡片及零（部）件的技术要求。3.2

11、关键零件材质可疑时，应进行火花鉴别或化验其化学成份。3.3 根据工艺要求调整经过评定的设备、仪表，并检查设备和仪表是否工作正常。3.4 准备好所需的工装、夹具。3.5 凡要求不能有氧化脱碳的工件应涂防氧化防脱碳涂料或采用装箱方法即把工件装入箱内，空隙处用于生铁屑或使用过的木炭等填塞， 其装箱方法为先在箱底撒一层厚 2030 mm,距离箱 盖 3040 mm,工件与工件之间保持 510 mm 的间隙，最后将生铁屑撒满退火箱， 盖好箱盖，用 耐火泥或粘土把隙缝封塞，烘干或晾干后装入加热炉中。4、 装炉4.1 装炉温度一般为室温。4.2 工件在炉内的装置形式要保证加热均匀，一般为单层放置，不允许杂乱

12、无章的堆放，小件可适当叠放，但炉内任何一件零件都不得影响任何其它同炉零件的热处理效果。4.3 结构钢退火件可将加热温度相同、保温时间相近（相差不超过20 分钟）的零件同炉处理，时间按其大件计算。工模具钢退火件，材质相同、大小相同的零件可同炉处理，其保温时间按大件计算。4.4 装炉时注意工件放置平稳，以免弯曲变形过大。4.5 工件应均匀放在炉子有效加热工作区里。热处理工艺规范6/ 135、 各种退火工艺的工艺过程5.1 完全退火钢件加热至 AC3 以上 3050C保温后，缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的操作，是为了细化组织降低硬度。5.1.1加热对合金钢来说，因导热性较差，加热不宜太快，免得内外

13、温差太大，造成开裂危险，大型工件加热太快，同样会造成内外温差太大，所以要求加热速度慢些，当装炉量大或炉内透热条件差时，加热速度也应缓慢些，以保证加热均匀，又如工件形状复杂，厚薄差异大，各部分受热不同，热应力较大，也要求慢些加热，加热速度一般为碳钢150200C/小时，合金钢 50100C/小时。对于大型工件，炉量大，透热条件差的，一般先在600640C停留一段时间，待内外温度均匀后再继续升到所需温度。5.1.2 常用钢完全退火加热温度与硬度值如表1。5.1.3保温5.1.3.1装炉量少时一般以工件的有效厚度计算保温时间。T=a，D保温时间|有效厚度（伽）（min）- 系数（min/mm）表 1

14、 常用钢完全退火加热温度与硬度值钢号退火温度c退火后硬度 HB40Cr83085014920745800840 197ZG35CrMo/ZG30CrMo840 86019724142CrMo/35CrMo840 86019724165Mn80082017922910900 950 12020CrMo910930179217ZG25GrNiMo(600 620 预热)870 890179220a:碳钢取 1.5 1.8 ( min/mm)合金钢取1.8 2.0 ( min/mm)5.1.3.2装炉量大时，透热条件差，应乘修正系数K。其目的热处理工艺规范7/ 13T=a K D 修正系数取 14

15、（参考表 2）表 2工件装炉方式K 值工件装炉方式K 值热处理工艺规范8/ 13O1.01.01.01.40202.04.0C C C1.4| | 12.2CCC1.3|251.7m 1.8但原则上，保温时间不宜过长，保温时间长会引起晶粒长大，因此一般保温时间不应超过10h。5.1.4冷却完全退火后的冷却应缓慢进行，冷却速度一般为碳钢50100 C/小时，合金钢 2060C/小时，高合金钢 2030C/小时，在实际生产中，随炉冷至 500C后出炉空冷，对要求内应力尽 可能小的钢件可冷至 200300C出炉。5.1.5 应用范围：完全退火只适用于亚共析钢。5.2 不完全退火不完全退火时将工件加热

16、到AC1 以上 20- 40C,保温一定时间后缓冷或采用等温冷却，它可以细化组织降低硬度，清除内应力，本规程主要推荐用于过共析钢，采用等温退火，还可使 片状珠光体球化，为下道工序作组织准备。我公司几种常用钢不完全退火温度、等温温度有退 火硬度如表 3表 3 退火硬度钢号加热温度c等温温度C等温时间 h退火硬度 HBT774076065068023140187T8A74076065068023140187T10A75077068070023149197T12A750770680700231492079SiCr790810700720341972471Cr13 4Cr13860880149207装

17、炉温度、加热速度、保温时间、保温时间与完全退火相同。5.3 低温退火（去应力退火）低温退火是将工件加热以临界点AC1 以下 100-200C，保温一段时间，然后空冷，我公司主要用于消除焊接、切削加工中所造成的残余应力。5.3.1 低温退火工艺曲线如下图热处理工艺规范9/ 13加热 保温 24 小时时间532 不同工件低温退火工艺参数如下表4表 4类别加热速度加热温度C保温时间 h冷却速度焊接件300C100 150C/h50055024炉冷至 300C出炉空冷消除加工应力到温装炉40055024炉冷或空冷5.3.3 对薄壁、易变形焊接件、退火温度取下限。5.3.4要求保持原有硬度工件，去应力退

18、火加热温度应比最后一次回火温度低2030C。6、检验6.1 硬度检查采用布氏硬度计，检查部位应在消除氧化皮后磨去2 伽深处检查。6.2 要求较高的工件应进行晶粒度和金相组织检查，试样可以从零件从中取或用同炉处理的试棒（块）代替。6.3 不合格件应重新处理，返工工艺同本规程，但同一零件的重复退火次数不得超过两次。三回火工艺规范1、 目的本规程规定我公司产品零（部）件等的回火操作程序及要点。2、 适用范围本规程适用于电阻炉中进行的产品零（部）、机修件、工模具等的回火处理。3、 准备3.1 熟悉工艺卡片及技术要点。3.2 根据工艺要求调整并检查经过评定的设备、仪表。热处理工艺规范10/ 133.3

19、准备好所需工装夹具。3.4 工件表面应洁净，不允许有脏物、水份等存在。3.5 检查工件是否有碰伤、裂纹等缺陷。4、装炉4.1 装炉温度一般为回火温度。4.2 工件装出时，应轻取、轻放，以免磕伤。4.3 工艺规范（回火温度）相同的工件可以同装一炉，保温时间分别计算。4.4一次装炉量不能过多，装炉方式要保证加热均匀，保证炉内任何一件零件不影响其它同炉 零件的热处理效果，工件放置平稳。4.5 易变形的细长、薄壁件及弹簧装炉时，应放平或吊挂，或用专用夹具装夹，防止翘曲变形。4.6 工件应均匀放在炉子有效加热区内。5、加热5.1 根据回火温度不同可将回火分为低温、中温和高温回火三种。5.1.1 低温回火

20、：将淬火工件加热到150250C回火，稳定组织，以得到高的硬度与耐磨性，一般适用于碳钢和合金钢及渗碳淬火件。5.1.2 中温回火：将淬火件加热到 350500C回火，使工件得到好的弹性、 韧性及相应的硬度， 一般适用于要求中等硬度的零件、弹簧等。5.1.3 高温回火：将淬火件加热到500700C回火，即调质处理，用以获得较高的综合机械性能，还可作淬火工件返修前的热处理，主要用于中碳调质钢件。5.1.4 当淬火硬度偏高时，应按工艺规定的上限温度回火，反之，采用下限温度回火。 常用钢回火温度与硬度的关系如表15.2 回火时间的确定5.2.1 回火保温时间以装炉后炉温升至回火温度开始计算。-3ac9

21、-4ea2-b8e2-e894080b9cd9-Numbered_87582e47-f961-49回火时间按表 2 选择5.3 回火时间的确定5.3.1 回火保温时间以装炉后炉温升至回火温度开始计算。表 1 常用钢回火温度与硬度的关系钢号回火硬度（HRC 与温度（C）关系15 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5045640600550520450380320热处理工艺规范11/ 1340Cr66062058051047042034035CrMo68064060055048040030042CrMo69064062058050040030065Mn700660600520440380T7 (A)一5805304704203701Cr13、2Cr1368065060056052045040020CrM nTi20CrMo(渗碳后)HRC 58 63, 180CZG25CrNIMoHB200- 235, 600660C注：马氏体不锈钢需回火两次，不低于621C，但第二次回火温度必须低于第一次。表 2有效厚度(伽) 50 时取上限，DC 50 时取下限。五固熔工艺规范1、目的热处理工艺规范13/ 13本规程规定了本公司产品固溶化工艺的准备、装炉、加热、冷却以及检验等各