热处理工艺规程

热处理工艺规程（工艺参数）编制:审核:批准:生效日期:受控标识处:分发号:目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"主题内容与适用范围1常用钢淬火、回火温度1要求综合性能的钢种1要求淬硬的钢种4要求渗碳的钢种6\o"CurrentDocument"几点说明6常用钢正火、回火及退火温度7要求综合性能的钢种7其它钢种8\o"CurrentDocument"几点说明8常用钢去应力温度105.各种热处理工序加热、冷却范围12淬火12正火及退火14回火、时效及去应力15\o"CurrentDocument"工艺规范的几点说明16化学热处理工艺规范17氮化17渗碳20锻模热处理工艺规范22锻模及胎模22切边模24锻模热处理注意事项25有色金属热处理工艺规范26铝合金的热处理26铜及铜合金26几种钢锻后防白点工艺规范27第I组钢27第II组钢28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。常用钢淬火、回火温度要求综合性能的钢种：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(d10)回火温度(C)回火后硬度(d10)强度as硬度HB(d10)45440197~229~820~840水W80540~560~40CrA390192~223~840~860油W35~580~600~36~70~570~58071~160~560~570490217~255~W35~570~580~36~70~560~57071~120~550~560590241~277~W40~560~570~水油41~60~590~620685269~302~油W30~550~560~水油31~40~570~60035CrMoA490217~255~850~870油W40~590~610~41~70~570~59071~120~550~570590241~277~W40~560~580~水油41~70~580~610*40CrNiM690255~293840~860油W80~580~600~

oA~*30Cr1Mo1V590241~277~950~970油W300670~690690255~285~W250660~68020Cr1Mo1VTiB690255~293~1030~1050油W190700~720*735269~3021030~1050油W100690~71038CrMoAlA590241~277~930~950油W100~640~660~~630~640水油101~160~650~670~630~650685277~302~油W50~630~650~~610~630水油51~100~640~660~620~640785293~321~油W40~610~630~水油41~60~630~650~610~63015CrMoA490207~241~900~920油W30~550~600~水31~70~570~62025Cr2MoVA590241~277~920~940油W60~660~680~61〜200~660~670735269~302~W60~660~670~61〜150~650~67034CrNi3Mo690241~282~870~890油W350〜640~660~〜620~640735255~284~W300〜620~640~〜600~620785271~298~W250〜600~620~〜580~600*15MnMoVN490N217(W960~980油W105600~620

1Cr12Mo550229~255~960~980油W100670~690~1Cr13①355187~229~1030~1050油~710~730~~690~710440197~229~W100~680~700~~650~6801Cr12①440197~229~1030~1050油W100~680~710~2Cr13①187~207980~1000油②~720~740490217~248~W80~700~720~~670~700590235~269~W60~660~680~~650~6603Cr13590235~269~980〜1020空W40~650~670~269~302~油41~130~640~660690286~321~空W40~590~610~油41~100~580~590785286~321~空W40~570~590~油41~70~560~5801Cr11MoV390192~241~1000~1030油W100~710~730~~690~710490217~248~W100~700~720~~680~700590235~269~W60~670~690~~660~6801Cr12W1MoV590235~269~1000~1050油W150~680~700~690269~302~W100~660~680~*735286~331~~660~670

2Cr12NiMo1W1V760293~331~970~990油W200660~680~30Cr2MoV590241~277~940~960油W60~670~690~61~250~670~680735269~302~W60~670~680~61~150~660~6801Cr18Ni9Ti205W1871080~1100水~~~225(N800~8201Cr18Ni9Ti0Cr19Ni9205W1871050~1100水~N精铸叶片ZG1Cr13390187~217~1020~1040油梅花试棒~70700~720ZG2Cr13440197~227~980~1000空叶片本体~730~740~ZG1Cr11MoV490197~227~1020~1040油梅花试棒~70700~720ZG1Cr12W1MoV490197~227~1020~1040油梅花试棒~70700~720ZG0Cr19Ni91901050~1100水~~注：①采用日本材料时，淬火温度为960〜980°C，回火温度允许比表中温度高10~30°C。有效截面小于20mm者可采用空冷。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（C）冷却介质淬火后硬度HRC回火温度（C）35>50860~880水N50180~20046~50240~270

41~45300~33036~40380~41031~35400~42045>56820~840水N55180~20051~55200~23046~50260~29041~45320~35036~40400~43031~35440~47040CrA①51~55840~860油N55260〜29046~50300〜33041~45350〜38036~40430〜46035CrMoAN46850〜870油48〜5535〜40460〜48025Cr2MoVA35〜40920〜940油48580〜600Cr5Mo1VN60940〜950空58〜62190〜21065Mn46〜50820〜840油58〜62350〜390①41〜45390〜43035〜40430〜47060Si2MnA②46〜50870〜890油58〜62380〜42041〜45420〜46036〜40460〜50031〜35500〜54050CrVA42〜46840〜870油48〜55380〜4002Cr13>511000〜1030油或空48〜52200〜25046〜50350〜38041〜45510〜53036〜40530〜55031〜35560〜5803Cr13③>51980〜1020空52〜60200〜25046〜50380〜40041〜45520〜540

36〜40535〜5504Cr13④N56950〜1000空52〜60200〜25050〜55300〜35043〜49540〜56035〜42560〜580T8AN63780〜800水或水油61〜63160〜18056〜60200〜24051〜55260〜30046〜50320〜36041〜45380〜420T12N62770〜790水油62〜64160〜200CrWMnN63820〜840油>63160〜1809CrWMnN63810〜830油>63160〜1809CrSiN60850〜870油N63160〜1808Cr350〜55820〜840油>65400〜42040〜49480〜450GCr1550〜55830〜860油N62320〜38045〜50380〜1109Cr18N551010〜1040油200〜300W6Mo5Cr4V2N631210〜1230油540〜560W9Mo3Cr4VN631220〜1240油540〜560注：①回火后油冷。淬火加热时要加以保护，以防脱碳。回火脆性区为500〜510°C,严禁采用。回火脆性区为470〜530C，严禁采用。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(C)冷却介质淬火后硬度HRC回火温度(C)12CrNi3AN58760〜800油N60150〜20020CrAN56760〜800油N60150〜200低碳钢N56780〜800水或水油N60150〜200

45〜50340〜360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os数值为。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T油者，允许用水T空T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。常用钢正火、回火及退火温度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）oHB15CrMoA245131〜163900〜920600〜620W300*275W197900〜920580〜600W15015Cr1Mo1V325146〜197900〜920710〜730W30015Cr2Mo1275W207970〜990700〜720W300315670〜69025111〜170880〜900W30035W187840〜860540~560W30045W217840~860540~560W300ZG230-450230〜450131〜179900〜920ZG270-500270〜500143〜197850〜870600〜620ZG20CrMo245135〜180900〜920640〜660ZG15Cr1MoA275950〜970680〜700ZG20CrMoV315140〜201940〜960700〜720930〜950ZG15Cr1Mo1V345140〜2011040〜1060730〜750

980〜1000ZG15Cr2Mo1275950〜970700〜720其它钢种表5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)20Cr1Mo1VTiB680〜700970〜990①40CrA680〜700830〜850W21740CrNiMoA680〜700840〜880W22935CrMoA680〜700820〜840W22930Cr1Mo1V680〜70038CrMoAlA680〜700840〜870W22930Cr2MoV(P2)680〜7001Cr12Mo680〜700920〜9401Cr131Cr12680〜7201850〜87。②II920〜940W1972Cr13700〜750920〜940W1873Cr13700〜750920〜940W2074Cr13700〜750920〜9401Cr11MoV700〜750920〜940W1871Cr12W1MoV680〜700830〜850W2552Cr12NiMo1W1V680〜700950〜97。③34CrNi3Mo660〜70065Mn830〜850〜269680〜720780〜820W22960Si2MnA830〜860〜254640〜680780〜82050CrVA850〜880〜286640〜680810〜85012CrNi3A890〜920W255650〜680870〜900T8A760〜780241〜302650〜680750〜760W187T12760〜780241〜302650〜680750〜760W187CrWMn970〜990385〜514④650〜700770〜790207~2559CrWMn650〜700770〜790197~2418Cr3780〜790207~255

3Cr2W8V700〜740820〜840207~2555CrMnMo830〜850650〜690760〜78。⑤W2555CrNiMo830〜850650〜690760~780⑥W255注：①用于消除粗晶。I用于软化；II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720〜740°C。模具翻新退火温度为710〜730C。几点说明：⑴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。⑵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。⑶渗碳钢消除渗碳层中网状碳化物的正火温度一律采用860〜880C。常用钢除应力温度表6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)15CrMoA600〜620④480〜500560〜580580〜600540〜560550〜620510〜53040CrA550〜620〜35CrMoA550〜610500〜52040CrNiMoA580〜600530〜5503Cr13560〜670510〜530碳钢①540〜56。④540〜56015MnMoVN600〜620540〜560550〜570ZG230-450〜62。④600〜620铸钢件不专门除铸造应力，通常用正火或正火、回火代替ZG270-500600〜620

34CrNi3Mo580〜660〜铸铁件540〜560530〜56038CrMoAlA610〜670570〜590〜25Cr2MoVA650〜68030Cr2MoV660〜69030Cr1Mo1V660〜690〜ZG20CrMo640〜660600〜620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660〜680600〜64。②1Cr12680〜710600〜620630〜6501Cr13690〜7302Cr13640〜730600〜6201Cr11MoV640〜730620〜6401Cr12W1MoV670〜700〜1Cr12Mo680〜690630〜6502Cr12NiMo1W1V660〜680〜15Cr2Mo1670〜720600〜620630〜65015Cr1Mo1V710〜730660〜680ZG20CrMoV700〜720630〜650670〜690用两次正火一次回火所代替，不做专门的去应力回火ZG15Cr1Mo1V730〜750700〜720ZG15Cr1MoA680〜700630〜650640〜660ZG15Cr2Mo1700〜720650〜670II级大齿轮最终去应力温度为500°C，如控温准确时可提到530°C转子除应力温度为620°C/14h注：①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±10C。除焊接应力时按80C/h升，W60°C/h降，执行。正火后的回火温度几点说明：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（20〜30°C）,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450〜480C°ll、ll组钢为500〜520C（钢的组别分类见表7）。各种热处理工序加热、冷却规范淬火⑴碳素、合金结构钢有效截匝:.mrri家炉温度升混峻E（忙〕有效截匝:.mrri家炉温度升混峻E（忙〕3闵）打间尹温速.度Eg保蓦件冷岸JIV-2IIII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。撇截面nifii：⑶工具钢杞料类别⑵铬不锈钢及奥氏体钢S111-^611装炉温度升湛谏度保温时间分/装炉温度.孔温速度保泾时〕E饷开渴速度保温时间〔分/印川）TRW3")不预热7水或求治II*11.9洽会钢$冷金钢①低合金钢预热依工件形状和尺寸酌情而定。保温日侦mm（2）退火正火及退火⑴正火D6-D.7有相关芝.保温时间分/mm）m：(:■:■装炉温度保温日侦mm（2）退火正火及退火⑴正火D6-D.7有相关芝.保温时间分/mm）m：(:■:■装炉温度C飞：）〔冷却速度出炉温度七J工具锅有效戳而升温速度分/广|〕二"〜引］不限碳素令令结构钢解不锈国受奥氏体钢回火、时效及去应力⑴回火L//材料类别芨炉温度匚S升温返度匚七■/时】均热时间保温时间C分EE2冷-却时间工具钢不限随炉①空碳素会金结构钢透1.5-^2.IIIf铭不锈钢及臭氏布铜透2』~3』注：①530°C以下按此系数计算回火时间⑵时效（奥氏体钢）i/—X材料类别装炉温度升温速度g/时;保温时间（小时。冷却时间1Cr18Ni9Ti不限随炉6~1D空⑶除应力

/X去应力种类/X去应力种类装炉温度升温速度CF/■时）保混玷间Crrirri为舟速度C/时）出炉温度C心）凯械加二焊接校面<50②睥<60<350铸钢件<300铉铁件<?DD时问形状简单的零件去校直应力时空冷。当炉子实际升温速度超过W80°c/时不能满足工艺要求时，零件装炉升温至300°C保温1〜2小时，再随炉升温100C保温1小时后，每升温100C保温1小时，直到保温温度为止。对阀杆等形状复杂易变形零件必须保证W50C/时，必要时可用手动控制。工艺规范的几点说明：⑴“透”系指工件装炉后，炉子到温起至工件与炉膛火色一致止的时间。⑵装炉温度栏之“不限”一般系指不超过曲线中保温温度以下的各温度。（如曲线中有两个保温温度,则应不超过第一段的保温温度）⑶38CrMoAlA钢淬火保温时间应按规定再延长30%。⑷要求淬硬零件的回火保温时间至少不小于1小时。⑸除应力的时间：除机械加工和校直应力不得小于3小时；除焊接及铸造应力不得小于4小时。⑹氮化件氮化后除校直应力时，除应力的整个过程均需通氮。⑺按GH2136时效热处理为W300C入炉，随炉升温至710±10C，保温烧透+12〜16h出炉空冷，达HRC32〜42。化学热处理工艺规范氮化⑴氮化技术要求表7组别材料牌号氮化层深度（mm）氮化层硬度（HV）氮化层脆性备注138CrMoAlANN900W3级

25Cr2MoVANN65030Cr1Mo1VNN65030Cr2MoVNN650ZG20CrMoVNN55034CrNi3MoNN450II1Cr11MoVNN650喷嘴组层深为~(mm)III1Cr12W1MoVNN6952Cr12NiMo1W1V⑵工艺规范

时间组另4入炉湿度升温速度匚p/时二保温时间C小时3冷抑CDI<150随炉28—B5炉冷适用于所件保温温度CPn510—52D氨气分解率《老。20—30氨压力UEE油并主＞60—15D<1S0随炉18—20®炉冷适用于所有零件保温温度LS600—62D氨气分解率C%?5~6[J氟气压力Cmm汕才主〉6D—15□nr®<150随炉25-^35炉冷用于阀杆、阀盖保温温虎匚宜n550—5/0氨气分M率匚定n50—60氨气压力Cmm油推：：）<15D随炉18—20于触件用.-零Cp。6U(J—62U氨气分解率c定n40~6[[氨刍L压力Cmm汕才主》炉冷具体规定见注意事项④。喷嘴组保温时间为6〜8小时。加药丸去除零件表面钝化膜，用量每炉100〜120片。⑶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016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100〜150mm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W150°C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。渗碳⑴固体渗碳9IIT巳II\\30D-E20/一V材料类别渗碳层役度魂炉温度〔定）升温瓶度匚"/■时｝噩眺I树。升形速度〔们/时）保温时间C八时）冷却时间12trNilZQCrA钢0.1^-0.5-920随炉1-3随炉17箱冷II,8〜1,3/叮13-1.6D11-14①保温时间根据渗碳炉装箱的数量及箱的大小而定。⑵气体渗碳

固体渗碳剂配方：7%BaCO3+%Na2CO3其余％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30〜35滴/分，保温时控制在60〜7。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1〜小时看预测试样，根据测得的结果决定出炉时间。气体渗碳装炉时零件之间要保持一定的距离，至少要保持5〜10mm。固体渗碳装箱零件间或箱壁间距不得小于15〜20mm。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。锻模热处理工艺规范锻模及胎模：表8材料牌号技术R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(d10~)HB285—321(d10~)820〜840520~5601t模锻锻模胎模HB380—320(d10~)3t、5t模锻锻模

5CrNiMoHB415—380(d10~)HB285—321(d10~)830〜880淬火°C6/H~65DZ%，表〔8）X侦冷至78。1装炉温度升温速度保温时间升温速度时）均热时间保温时间C分「nw冷却出觥度①〔幻）<6011随莎透随炉透D.8①出油后立即装入准备好的回火炉中回火°C1见表18）h\装炉温度保温时间I分，mml升温速度Cnc/时D保温时间C分/mm）冷却3S0-400D.5随炉空或油CD①5CrNiMo回火油冷。说明：⑴燕尾采用自行回火。淬火过程：小型模具（HW250mm）全部入油5’〜8'（中型、大型入油8’〜12'）然后把燕尾提出油面，待油面燃烧时再浸入油中，反复2〜3次使燕尾自行回火。中型模具H=250〜400mm，大型