热处理工艺规程(工艺参数)

文件编号：修订号：0共文件编号：修订号：0共25页作业指导文件热处理工艺规程〔工艺参数〕文件版本号：A页码：10热处理工艺规程〔工艺参数〕编 制：审 核：批 准：生效日期：分发号：名目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几点说明 8常用钢去应力温度 10各种热处理工序加热、冷却范围 125.1淬火 125.2正火及退火……………………回火、时效及去应力 15工艺标准的几点说明 16化学热处理工艺标准 176.1氮化 176.2渗碳 20锻模热处理工艺标准 22锻模及胎模 22切边模 24锻模热处理留意事项 25有色金属热处理工艺标准 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标准 279.1第Ⅰ组钢 279.2第Ⅱ组钢 28

………………14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：技术要求

表1淬火温度

有效面积

淬火后硬

回火温度

回火后硬材料牌号

强度硬度HB〔d10〕 〔℃〕 介质σs

(mm)

度〔d10〕

〔℃〕

度〔d10〕45 440

197~229(4.30~4.00)

820~840

≤80

540~560

4.00~4.2040CrA

390490590

192~223(4.35~4.05)217~255(4.10~3.80)241~277(3.90~3.65)

840~860 油 ≤3536~7071~160≤3536~7071~120≤40水油 41~60

2.7~3.03.1~3.43.4~3.62.7~3.03.1~3.43.4~3.62.7~3.02.5~3.0

580~600570~580560~570570~580560~570550~560560~570590~620

4.00~4.103.80~3.903.65~3.80685

269~302

油

2.7~3.0

550~560

3.50~3.60(3.50~3.70)

水油

2.6~3.0

570~60035CrMoA490217~255(3.80~4.10)850~870油≤4041~7071~1203.0~3.23.25~3.43.45~3.6590~610570~590550~5703.80~4.00590241~277(3.90~3.65)水油≤4041~703.0~3.22.6~3.0560~580580~6103.65~3.80*40CrNiM 690*40CrNiM 690oA255~293(3.80~3.55)840~860油≤802.7~3.1580~600*30Cr1Mo 5901V241~277(3.90~3.65)950~970油≤300670~69069020Cr1Mo1 690VTiB

255~285(3.80~3.57)255~293(3.80~3.55)

≤250 660~6801030~1050 油 ≤190 700~720*735

269~302 1030~1050 油 ≤100 690~71038CrMoAl590241~277930~950油≤1002.6~3.0640~6603.65~3.90A685785

(3.90~3.65)277~302(3.65~3.50)293~321(3.55~3.40)

水油 油 ≤50水油 51~100油 ≤40水油 41~60

3.1~3.42.6~3.03.1~3.22.6~3.03.1~3.32.6~3.03.0~3.22.7~3.22.6~3.03.1~3.2

630~640650~670630~650630~650610~630640~660620~640610~630630~650610~630

3.50~3.653.40~3.5015CrMoA 490 207~241(4.20~3.90)241~277920~940油241~277920~940油≤602.8~3.1660~680(3.90~3.65)61～2003.2~3.45660~670269~302≤602.8~3.1660~670(3.70~3.50)61～1503.2~3.3650~670241~282870~890油≤3502.8～3.0640~660(3.90~3.62)3.1～3.3620~640255~284(3.80~3.58)≤3002.8～3.03.1～3.3620~640600~620A

900~920 油水

≤3031~70

3.6~3.83.4~3.8

550~600570~620

3.90~4.103.60~3.9073534CrNi3M 690o

3.55~3.653.65~3.9735 3.6~3.75785*15MnMoV 490N1Cr12Mo 5501Cr13① 355440

271~298(3.65~3.52)≥217(≤4.1)229~255(4.0~3.8)

≤250960~980 油 ≤105960~980 油 ≤100

2.8～3.0 600~6203.1～3.3 580~600600~620670~690

3.55~3.653.80~3.95187~229 1030~105187~229 1030~105(4.4~4.0)0 油3.0~3.253.3~3.5710~730690~710197~229(4.3~4.0)≤1003.0~3.253.3~3.5680~700650~6804.0~4.201Cr12①2Cr13①

440

197~229(4.30~4.00)

1030~1050 油 ≤100

3.0~3.30

4.00~4.20187~207 980~1000 油②187~207 980~1000 油②2.8~3.2720~740490217~248≤802.8~3.0700~7203.90~4.10(4.10~3.85)3.1~3.2670~700

235~269

2.8~3.0

660~680

3.80~3.90(3.95~3.70)3Cr13 590 235~269(3.95~3.70)

980～1020 空

3.1~3.22.6~3.0

650~660650~670

3.70~3.906907851Cr11MoV 390490

3.50~3.60269~302油269~302油41~1302.6~3.2640~660(3.70~3.50)286~321(3.60~3.40)286~321空油空≤4041~100≤402.6~3.02.6~3.22.6~3.0590~610580~590570~590(3.60~3.40)192~2411000~1030油油41~70≤1002.6~3.22.8~3.0560~580710~730(3.90~4.35)3.1~3.3690~710217~248≤1002.8~3.0700~720(4.10~3.85)3.1~3.3680~7003.90~4.303.90~4.05590

235~269(3.95~3.70)

≤60

2.8~3.03.1~3.3

670~690660~680

3.80~3.901Cr12W1M 5901Cr12W1M 590235~2691000~1050油≤1503.0~3.4680~700oV(3.95~3.70)690269~302≤1003.0~3.4660~6803.55~3.65(3.70~3.50)*735286~3313.0~3.2660~670(3.6~3.3)2Cr12NiM760293~331970~990油≤200660~6803.55~3.45o1W1V(3.55~3.35)30Cr2MoV590241~277940~960油≤602.8~3.1670~6903.60~3.80(3.70~3.50)61~2503.2~3.45670~680735269~302≤602.8~3.1670~6803.55~3.65(3.70~3.50)61~1503.2~3.3660~6801Cr18Ni9205≤1871080~1100水5.0~5.1~4.75~4.85Ti225(≥5.4)800~8201Cr18Ni9205≤1871050~1100水~Ti≥5.40Cr19Ni9精ZG1C390187~2171020~1040油梅花试棒700~720铸r13(4.40~4.10)~70叶ZG2C440197~227980~1000空叶片本体2.8~2.9730~7404.00~4.10片r13(4.30~4.00)ZG1C490197~2271020~1040油梅花试棒700~720r11MoV(4.30~4.00~70ZG1Cr12W1MoV490197~227(4.30~4.00)1020~1040油梅花试棒~70700~720ZG0Cr19Ni91901050~1100 水~700~720ZG0Cr19Ni91901050~1100 水~~②有效截面小于20mm者可承受空冷。要求淬硬的钢种〔HRC＞30〕材料牌号 要求硬度范围HRC

表2淬火温度〔℃〕冷却介质

淬火后硬度HRC

回火温度〔℃〕＞50180~20046~50240~2703541~45860~880水≥50300~33036~40380~41031~35400~420＞56180~20051~55200~2304546~5041~45820~840水≥55260~290320~35036~40400~43031~35440~47051~55260～29040CrA①46~5041~45840~860油≥55300～330350～38036~40430～46035CrMoA≥4635～40850～870油48～55460～48025Cr2MoVA35～40920～940油48580～600Cr5Mo1V≥60940～950空58～62190～21065Mn46～5041～45820～840油58～62350～390①390～43060Si2MnA②

35～4046～5041～4536～4031～35

870～890

油

430～470380～420420～460460～500500～54050CrVA42～46＞51840～870油48～55380～400200～2502Cr1346～5041～4536～401000～1030油或空48～52350～380510～530530～55031～35560～580＞51200～250≥62

380～4003Cr13③46～3Cr13③46～5041～4536～40980～1020空52～60≥564Cr13④50～55 950～1000空52～60535～550200～25043～493543～4935～42≥6356～60T8A51～55780～800水或水油61～6346～5041～45T12≥62770～790水油62～64CrWMn≥63820～840油＞639CrWMn≥63810～830油＞639CrSi≥60850～870油≥638Cr350～5540～49820～840油＞65GCr1550～55830～860油45～509Cr18≥551010～1040油W6Mo5Cr4V2≥631210～1230油W9Mo3Cr4V≥631220～1240油540～560560～580160～180200～240260～300320～360380～420160～200160～180160～180160～180400～420480～450320～380380～110200～300540～560540～560注：①回火后油冷。②淬火加热时要加以保护，以防脱碳。③回火脆性区为500～510℃，严禁承受。④回火脆性区为470～530℃，严禁承受。要求渗碳淬硬的钢种材料牌号12CrNi3A20CrA材料牌号12CrNi3A20CrA要求硬度范围HRC≥58≥56≥5645～50淬火温度〔℃〕冷却介质760～800760～800油油淬火后硬度HRC≥60≥60低碳钢780～800水或水油≥60回火温度〔℃〕150～200150～200150～200340～360几点说明：⑴表1～3中供给的淬火、回火温度范围，是供生产时按具体状况选定参数用的，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〕均应准时回火以防开裂。⑶表1中的σs数值为σ0.2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，生产中允许在验证根底上进展修改。⑺表1～3中冷却为水→油者，允许用水→空→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〕再入水连续冷却。常用钢正火、回火及退火温度要求综合性能的钢种材料牌号技术要求σ0.2材料牌号技术要求σ0.2HB正火温度〔℃〕回火温度〔℃〕有效厚度〔mm〕15CrMoA15Cr1Mo1V245*275325131～163≤197146～197900～920900～920900～920600～620580～600710～730≤300≤150≤30015Cr2Mo1275≤207970～990700～720≤300315670～69025111～170880～900≤30035≤187840～860540~560≤30045≤217840~860540~560≤300ZG230-450ZG270-500230～450270～500131～179143～197900～920850～870600～620ZG20CrMo245135～180900～920640～660ZG15Cr1MoA275950～970680～700ZG20CrMoV315140～201940～960930～950700～720ZG15Cr1Mo1V345140～2011040～1060980～1000730～750ZG15Cr2Mo1275ZG15Cr2Mo1275950～970700～720材料牌号正火温度〔℃〕材料牌号正火温度〔℃〕正火后硬度〔HB〕回火温度〔℃〕退火温度〔℃〕退火或回火后参考硬度〔HB〕1Cr12Mo1Cr13680～700680～720920～940≤197Ⅰ850～870②20Cr1Mo1VTiB40CrA680～700680～700970～990①830～850≤21740CrNiMoA35CrMoA680～700680～700840～880820～840≤229≤22930Cr1Mo1V680～70038CrMoAlA30Cr2MoV(P2)680～700680～700840～870≤2291Cr122Cr13700～750Ⅱ920～940920～940≤1873Cr134Cr131Cr11MoV700～750700～750700～750920～940920～940920～940≤207≤1871Cr12W1MoV2Cr12NiMo1W1V34CrNi3Mo680～700680～700660～700830～850950～970③≤25565Mn60Si2MnA50CrVA830～850830～860850～880～269～254～286680～720640～680640～680780～820780～820810～850≤22912CrNi3A890～920≤255650～680870～900T8A760～780241～302650～680750～760≤187T12760～780241～302650～680750～760≤187CrWMn9CrWMn970～990385～514④650～700650～700770～790770～790207~255197~2418Cr3780～790207~2553Cr2W8V5CrMnMo830～850700～740650～690820～840760～780⑤207~255≤2555CrNiMo830～850650～690760~780⑥≤255注：①用于消退粗晶。②Ⅰ用于软化；Ⅱ用于细化晶粒。③用于消退粗晶。④正火为消退过热组织及网状碳化物。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，一般状况下选用中限。⑵表4规定的回火，依据技术条件要求，均在正火后进展。表5规定的回火，依据具体状况，可在正火后进展，也可在锻后单独进展。⑶渗碳钢消退渗碳层中网状碳化物的正火温度一律承受860～880℃。常用钢除应力温度材料牌号调质回火温度〔℃〕材料牌号调质回火温度〔℃〕除机械加工应力及校直应力温度〔℃〕除焊接应力温度〔℃〕除铸造应力温度〔℃〕15CrMoA600～620④580～600480～500560～580540～560550～620510～53040CrA35CrMoA40CrNiMoA550～620550～610580～600～500～520530～5503Cr13560～670510～530碳钢①540～560④540～56015MnMoVN600～620540～560550～570ZG230-450ZG270-500～620④600～620600～620铸钢件不特地除铸造应力，通常用正火或正火、回火代替34CrNi3Mo580～660～铸铁件540～560530～56038CrMoAlA610～670570～590～25Cr2MoVA650～68030Cr2MoV660～69030Cr1Mo1V660～690～ZG20CrMo640～660600～620用正火、回火代替，不做特地的去应力回火。全部未经调质、正火、回火的钢号660～680600～640②1Cr12680～710600～620630～6501Cr13690～7302Cr13640～730600～6201Cr11MoV640～730620～6401Cr12W1MoV670～700～1Cr12Mo680～690630～6502Cr12NiMo1W1V660～680～15Cr2Mo1670～720600～620630～65015Cr1Mo1V710～730660～680ZG20CrMoV700～720630～650670～690用两次正火一次回火所代替，不ZG15Cr1Mo1V730～750700～720做特地的去应力回火ZG15Cr1MoA680～700630～650640～660ZG15Cr2Mo1700～720650～670457.705Ⅱ级大齿轮最终去应力温度为500℃，如控温准确时可提到530℃116.276转子除应力温度为620℃/14h注：①经正火回火的铸件或型材件。②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，其余状况按上限温度选择，但加热温度范围都应限制在±10℃。③除焊接应力时按80℃/h升，≤60℃/h降，执行。④正火后的回火温度4.1几点说明：20℃，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。特别状况下，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11外形简单的碳钢件及局部合金钢件〔见表1〕，冷却用水油。力温度的零件并炉。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。必要时承受专用工艺。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℃〕，如表中未列除焊接应力回火温度的材料牌号需进展除焊接应力时，可按此原则自行选定。450～480℃。Ⅱ、Ⅱ组钢为500～520℃〔钢的组别分类见表7〕。各种热处理工序加热、冷却标准淬火⑴碳素、合金构造钢文件编号：文件编号：作业指导文件作业指导文件〔工艺参数〕文件版本号：A页码：13修订号：0共25页②外形简单的碳钢件及局部合金钢件〔见表1〕，承受此段。⑵铬不锈钢及奥氏体钢⑶工具钢①低合金钢预热依工件外形和尺寸酌情而定。作业指导文件〔工艺参数〕

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共25页正火及退火⑴正火⑵退火作业指导文件〔工艺参数〕

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共25页回火、时效及去应力⑴回火注：①530℃以下按此系数计算回火时间。⑵时效〔奥氏体钢〕⑶除应力作业指导文件作业指导文件〔工艺参数〕文件版本号：A页码：16修订号：0共25页1外形简洁的零件去校直应力时空冷。≤8/30～2小时，再随炉升温100℃保温1小时后,每升温100℃保温1小时，直到保温温度为止。对阀杆等外形简单易变≤5/时，必要时可用手动掌握。工艺标准的几点说明:⑴“透”系指工件装炉后，炉子到温起至工件与炉膛火色全都止的时间。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Z75.22-86GH2136时效热处理为≤300℃入炉，随炉升温至710±10℃，保温烧透＋12～16h出炉空冷，达HRC32～42。化学热处理工艺标准氮化⑴氮化技术要求组别 材料牌号38CrMoAlA25Cr2MoVA组别 材料牌号38CrMoAlA25Cr2MoVA氮化层深度〔mm〕≥0.30≥0.30氮化层硬度〔HV〕氮化层脆性≥900≤3级≥650备注Ⅰ作业指导文件作业指导文件〔工艺参数〕文件版本号：A页码：17修订号：0共25页30Cr1Mo1V≥0.30≥65030Cr2MoV≥0.30≥650ZG20CrMoV≥0.30≥55034CrNi3Mo≥0.30≥450Ⅱ1Cr11MoV≥0.30≥650Ⅲ1Cr12W1MoV≥0.20≥6952Cr12NiMo1W1V喷嘴组层深为0.15~0.25喷嘴组层深为0.15~0.25〔mm〕作业指导文件〔工艺参数〕

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共25页①炉冷具体规定见留意事项④。②喷嘴组保温时间为6～8小时。③加药丸去除零件外表钝化膜，用量每炉100～120片。⑶留意事项：作业指导文件作业指导文件〔工艺参数〕文件版本号：A页码：19修订号：0共25页①零件氮化前必需去除外表锈斑，用汽油清洗外表油污。②零件装炉时，全部要氮化的外表，不许相互接触，特别留意大工件不要放在热电偶的四周，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￠16以下的盲孔、通孔及经镀锡保护有螺纹的氮化件的螺纹局部、退刀槽，氮化前均进展涂料保护。③氮化件入炉后应先通氮30分钟排解箱内的空气，氨气压力掌握在100～150mm油柱，待空气排解后按工艺要求调整压力掌握分解率。氮化过程中氨气自始至终不得中断。④氮化冷却时，先停电随炉冷却至≤150℃时停氨，取出零件。⑤炉内氨气压力只做参考，操作时以掌握分解率为准。⑴固体渗碳渗碳⑴固体渗碳①保温时间依据渗碳炉装箱的数量及箱的大小而定。⑵气体渗碳作业指导文件〔工艺参数〕

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修订号：0共25页⑶几点说明：固体渗碳剂配方：7％BaCO3＋2.5％Na2CO3其余90.5％木碳〔滨河化工厂配制〕旧渗碳剂比例为1：2。气体渗碳剂：(a)苯一滴速：升温时掌握在30～35滴/分，保温时掌握在60～70滴/分。(b)*煤油＋酒精各50％，滴速与苯同。首次使用时先进展试验，确定适宜的滴速。渗碳保温时间到达前1～1.5小时看推测试样，依据测得的结果打算出炉时间。5～10mm。固体渗碳装箱零件间或箱壁间距不得小于15～20mm。⑤渗碳后假设觉察渗碳层有网状碳化物存在，均应进展正火处理以消退。锻模热处理工艺标准锻模及胎模：材料牌号技术要求淬火温度〔℃〕材料牌号技术要求淬火温度〔℃〕回火温度〔℃〕备注1t模锻锻模胎模820～840520~5603t、5t模锻锻模830～880工作面硬度燕尾硬度HB415～3805CrMnMo〔d103.0~3.2〕HB380～320HB285～321〔d103.4~3.6〕〔d103.2~3.4〕5CrNiMoHB415～380HB285～321〔d103.0~3.2〕〔d103.4~3.6〕淬火作业指导文件〔工艺参数〕

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修订号：0共25页①出油后马上装入预备好的回火炉中。回火1 5CrNiMo回火油冷。说明：⑴燕尾承受自行回火。淬火过程：小型模具〔H≤2