锻造及锻后热处理工艺设计规范

..目录钢质自由锻件加热工艺规范钢锭〔坯加热规范若干概念加热操作守则锻造操作守则锻件锻后冷却规范锻件锻后炉冷工艺曲线锻件锻后热装炉工艺曲线冷锻件校直前加热、校直后〔补焊后回火工艺曲线锻件各钢种正火〔或退火及高温回火温度表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ⅠQ195~Q255,10~301250122075070035~45,15Mn~35Mn,15Cr~35Cr12201200750700Ⅱ50,55,40Mn~50Mn,35Mn2-50Mn2,40Cr~55Cr,20SiMn~35SiMn,12CrMo~50CrMo,34CrMo1A,30CrMnSi,20CrMnTi,20MnMo,12CrMoV~35CrMoV,20MnMoNb,14MnMoV~42MnMoV,38CrMoAlA,38CrMnMo12201200800750Ⅲ34CrNiMo~34CrNi3Mo,PCrNi1Mo~PCrNi3Mo,30Cr1Mo1V,25Cr2Ni4MoV,22Cr2Ni4MoV,5CrNiMo,5CrMnMo,37SiMn2MoV30Cr2MoV,40CrNiMo,18CrNiW,50Si2~60Si2,65Mn,50CrNiW,50CrMnMo,60CrMnMo,60CrMnV12001180850800T7~T10,9Cr,9Cr2,9Cr2Mo,9Cr2V,9CrSi,70Cr3Mo,1Cr13~4Cr13,86Cr2MoV,Cr5Mo,17-4PH0Cr18Ni9~2Cr18Ni9,0Cr18Ni9Ti,Cr17Ni2,F316LN1200118085080050Mn18Cr4,50Mn18Cr4N,50Mn18Cr4WN,18Cr18Mn18NGCr15,GCr15SiMn,3Cr2W8V,CrWMo,4CrW2Si~6CrW2Si12001180850800Cr12MoV1,4Cr5MoVSi<H11>,W18Cr4V11801160950900ⅣGH80,GH901,GH904,GH4145,WR26,NiCr20TiAl,incone1600,incone180011301100930930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。..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~42CrMoQ195~Q460<A、B、C、D>、16MnHD、106C、15CrMn20SiMn~45SiMn、12Cr1MoV~35CrMoV、12Cr2Mo35Ni、40Ni、16Mo3、SA105、DG20Mn、20HD20CrMn~40CrMn、20CrMnMo~40CrMnMo、20CrNiA~40CrNiAP245GH~P290GH、SA182F11<Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ>、S235JRG12+N20Mn2B~45Mn2B、20MnMoNb、38CrMoAl、SA182F1216Mn5D、18Mn5D截面尺寸最高允许装炉温度始锻温度保温保温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始锻温度保温保温时间〔h时间〔h150*1501100随炉升温1150*1501050随炉升温1.5200*20011001.5200*20010001.51.510”~10002210”~95022.514”~100022.514”~9502318”~10002.5318”~9002.53.522”~9502.53.522”~9002.54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、9Cr18Mo20CrNiMo~40CrNiMo、12Cr2Ni~20Cr2Ni4、21CrMoV~21CrMoNiV4-7X22CrMoV12-1、C422、X12CX12CrMoWVNbN10、00Cr18Ni9、0Cr18Ni940CrNiMoV、40Cr2MoV、40NCDV7.03、F91、WB36、F22、F22V0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9NSA508GrCL1、B50A164B2、14Cr1Mo、T7~T10、5CrNiMo、5CrMnMo0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、0Cr25Ni20、X10CrMoVNb9、0Cr18Ni12Mo2Ti28CrMoNiV、15Cr1Mo1V~20Cr1Mo1V1、25Cr2MoV~25Cr2Mo1V、65Mn1Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr17Ni4Cu4Nb、2Cr11NiMoNbVN30Cr2Ni2Mo、30Cr2W8、60CrMoV、50SiMn、50CrVA、30W4Cr2VAF50~F55、F59~F61、1Cr12Mo、2Cr12MoV、1Cr11MoV、1Cr17截面尺寸最高允许装炉温度始锻温度850℃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保温始锻温度850时间〔h时间〔h150*150≤7000.5随炉升温1.5150*150≤65011.51.5随炉升温1.5200*200≤70012200*200≤65011.522.510”~≤65011.522.510”~≤6001.52.52.5314”~≤650122314”~≤6001.52.52.53.518”~≤60012.52.53.518”~≤500233422”~≤60012.53422”~≤5002334.5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、NiCr20TiAlCr6WV、W18Cr4V、9SiCr、CrWMn、GCr15、PCr18Mo、Cr4Mo4VIncone1600、Incone180016Cr2Ni4MoA、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℃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保温始锻温度900时间〔h时间〔h150*150≤65011.51.5随炉升温1150*150≤65012.51.512.5200*200≤60011.521.5200*200≤600131.51.5310”~≤6001.52.52.5310”~≤6002422414”~≤6001.52.52.53.514”~≤60024.5224.518”~≤600233418”~22”~≤6002334.522”~..钢锭〔坯加热规范若干概念钢锭〔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,≤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-外径实心圆类：当D>H时,按H计算；当D<H时,按D计算。筒类锻坯：H>D当H>δ时,按1.3δ计算。空心盘〔环类：H<D当H>δ时,按δ计算；当H<δ时,按H计算。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1050Y<1.3最高加热温度950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。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。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。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。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℃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。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。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。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。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。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。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。料头应用油漆写明分类标记,以便回收回炉。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≤100101~200201~300301~400Ⅰ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Ⅱ20SiMn~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Ⅲ34CrNiMo~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ⅣGH80、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：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。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。锻件炉冷要根据不同钢种炉冷曲线工艺规范执行。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。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一般锻件锻后炉冷工艺曲线Ⅰ：t<h>0250~150出炉630~66040℃/h~20℃/h400≤60℃/h~30℃/h保温h〔Ⅰ均t<h>0250~150出炉630~66040℃/h~20400≤60℃~30℃保温h〔Ⅰ均热待料℃450~550≤≤80℃按锻件锻后冷却规范的炉冷钢号确定保温时间〔Ⅰ：Ⅱ类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：1.5~2h/100mm;Ⅲ类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：2.5~3h/100mm;Ⅳ类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：4~5h/100mm。重要锻件、有特殊要求的锻件锻后炉冷工艺曲线Ⅱ：t<h>0℃450~550待料630~660保温〔Ⅰ≤80℃/h280~320保温〔Ⅱ≤80℃/h保温〔Ⅲ均热630~660400250~150出炉40℃/h~20℃t<h>0℃450~550待料630~660保温〔Ⅰ≤80℃280~320保温〔Ⅱ≤80℃保温〔Ⅲ均热630~660400250~150出炉40℃/h~20≤≤60℃~30℃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Ⅰ2.630~660℃保温时间〔Ⅰ3.280~320℃过冷保温时间〔Ⅱ按630~660℃保温时间〔锻件锻后热装炉热处理工艺曲线一般锻件锻后热装炉——正火+回火热处理工艺曲线：t<h>0℃60℃~40℃/h高温回火温度保温〔Ⅲ350~40080℃~60℃/h≤80℃~60℃/h待料保温〔Ⅳ保温〔Ⅱ保温〔Ⅰ冷却空冷均热均t<h>0℃60~40℃/h高温回火温度保温〔Ⅲ350~40080~60℃/h≤80~60℃/h待料保温〔Ⅳ保温〔Ⅱ保温〔Ⅰ冷却空冷均热均热正火温度640~660450~550炉冷炉冷400400250~150出炉250~150出炉40~40~20℃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；640~660℃保温时间〔Ⅰ正火温度保温时间〔Ⅱ按有效截面尺寸计算：1~1.5h/100mm；350~400℃过冷保温时间〔Ⅲ按有效截面尺寸计算：0.5~1h/100mm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。滚珠轴承钢、冷轧辊钢锻后热装炉球化退火工艺曲线：t<h>0℃≤150℃出炉待料保温〔Ⅱ保温〔Ⅰ炉冷均热780~800630~650450~550t<h>0℃≤150℃待料保温〔Ⅱ保温〔Ⅰ炉冷均热780~800630~650450~550700~720<滚珠钢>650~670<冷轧辊钢>400~450400~450400≤400≤80~60℃/h40~20℃/h保温40~20℃保温〔Ⅲ均热200~150200~150℃≤80~60℃1.630~650℃保温时间〔Ⅰ2.780~800℃保温时间〔Ⅱ3.700~720℃〔650~670℃保温时间〔冷锻件校直前加热、校直〔补焊后回火工艺曲线t<h>0℃≤400~550℃随炉冷却550~650保温〔Ⅱ350~550保温〔Ⅰ校直550~650≤80℃/h装炉温度t<h>0℃≤400~550随炉冷却550~650保温〔Ⅱ350~550保温〔Ⅰ校直550~650≤80℃/h装炉温度≤5501.550~650℃保温时间〔Ⅰ按有效截面尺寸计算：1~1.5h/100mm2.550~650℃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123456789101112131415161718192021222324252627282930313233340815202530354045505520Cr30Cr40Cr50Cr55Cr16Mn20Mn230Mn50Mn15CrMo20CrMo30CrMo34CrMo35CrMo42CrMo50CrMo34CrMo124CrMo1020CrMo1<SCPH22>12Cr2Mo1<2.25Cr1Mo>Cr5Mo12Cr1MoV24CrMoV<24CrMoV55>35CrMoV725725735735732725724724720730740755730721755720730723745730730730740735745755770736780780774~803770755~775870870855840813805790780765760815810780771875840800760845825795800790780775800835869870850882~914835835~855480450440380360340350320320390350330410400320320435400385330340325300350360465450400~430410910~930900~920880~900870~890860~880850~870840~860830~850820~840810~830880~900860~880840~860830~850820~840890~910880~900850~870820~840900~920890~900860~880850~870850~870840~860840~860860~880880~900910~930930~950920~940960~980900~950900~920890~930880~920870~910870~900850~890840~870830~860820~850810~840810~840870~920850~890830~880820~860820~850890~920870~910840~880810~850890~920880~910850~890840~880840~880830~870840~880850~900880~910920~960900~950960~990880~950620~660620~660620~660620~660620~660620~660620~660620~660620~660620~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~700630~700630~700630~700630~660580~660580~660580~660580~660580~660580~660580~660580~660580~660580~660590~660590~660580~670580~670580~670590~660590~660640~690700~760720~760680~740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35363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727330Cr2MoV30Cr1Mo1V38CrMoAl17MoV20MnMo18MnMoNb20SiMn35SiMn42SiMn50SiMn35CrMnMo40CrMnMo32Cr2MnMo20Cr2Mn2Mo18CrMnMoB30CrMn2MoB42MnMoV30Mn2MoV34Mn2MoB42SiMnMoV37SiMn2MoV37SiMnMoWV50SiMnMoB20CrMnTi12CrNi220Cr2Ni4S15Cr2Ni2S17Cr2Ni2MoS30Cr2Ni2Mo34CrNi1Mo34CrNi3Mo40CrNi50CrNi40CrNiMo40CrNi2Mo<4340>18Cr2Ni4W15CrNiMoW<H2102F25Cr2NiMoV25CrNi3MoV770~805805760745730736732750765760718735733761741724718695734748729722737730715685735730740730705730735730732695725735739840~880845885910845850840830810785776780793828840815796832800832823836772820830775825820810810750770755785774800820835804340395360440380370330300280278310370320290305290230360375~405305410400320330290305300320290310440384339970~9901020~1040940~960950~970880~900900~920900~920880~900860~890840~860870~890840~860880~910880~910880~900880~900870~890880~900850~870870~890880~900880~900820~840920~940880~900890~910880~900880~900850~870850~870850~870840~860830~850840~860840~860920~940940~960940~960840~860930~970930~970870~900900~950880~930870~900860~900830~870860~890830~870870~910880~920880~910870~900900~940880~940880~920880~940880~940850~880840~880840~880830~870820~860830~870830~870900~950840~880680~700710~730630~700630~710630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660630~660640~660630~660630~660640~710580~660580~660580~660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747576777879808182838485868788899091929394959697989910010110210310410510610710825Cr2Ni4MoV5CrMnMo5CrNi