常用钢材热处理工艺参数

热处理工艺规程B/Z61.012-95

（工艺参数）2012年10月15日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 11要求综合性能的钢种 12要求淬硬的钢种 43 要求渗碳的钢种 6\o"CurrentDocument"4 几点说明 6常用钢正火、回火及退火温度 71要求综合性能的钢种 72 其它钢种 8\o"CurrentDocument"3 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 143回火、时效及去应力 15\o"CurrentDocument"4工艺规范的几点说明 16化学热处理工艺规范TOC\o"1-5"\h\z1 氮化 172 渗碳 20锻模热处理工艺规范 221 锻模及胎模 222 切边模 24\o"CurrentDocument"3 锻模热处理注意事项 25有色金属热处理工艺规范 261铝合金的热处理 26\o"CurrentDocument"2 铜及铜合金 26几种钢锻后防白点工艺规范 271 第I组钢 272 第II组钢 28热处理工艺规程（工艺参数）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2.1要求综合性能的钢种：表1材料牌号技术要求淬火温度(笆)冷却介质有效面积(mm)淬火后硬度(d10)回火温度(£)回火后硬度(d10)强度os硬度HB(d10)45440197~229(4.30~4.00)820~840水<80540~5604.00~4.240CrA390192~223840~860油<352.7~3.0580~6004.00~4.1

(4.35~4.05)36~703.1~3.4570~580071~1603.4~3.6560~570490217~255(4.10~3.80)<352.7~3.0570~5803.80~3.936~703.1~3.4560~57071~1203.4~3.6550~560590241~277(3.90~3.65)<402.7~3.0560~570，丁水油41~602.5~3.0590~620685269~302(3.50~3.70)油<302.7~3.0550~5603.50~3.6水油31~402.6~3.0570~60035CrMoA490217~255(3.80~4.10)850~870油<403.0~3.2590~6103.80~4.041~703.25~3.570~590

71~1203.45~3.6550~570590241~277(3.90~3.65)<403.0~3.2560~580,丁水油41~702.6~3.0580~610*40CrNiMoA690255~293(3.80~3.55)840~860油<802.7~3.1580~600二3"*30Cr1Mo1V590241~277(3.90~3.65)950~970油<300670~690690255~285(3.80~3.57)<250660~68020Cr1Mo1VTiB690255~293(3.80~3.55)1030~105油<190700~720

*735269~3021030~105油<100690~71038CrMoAlA590241~277(3.90~3.65)930~950油<1002.6~3.0640~6603.65~3.93.1~3.4630~640水油101~1602.6~3.0650~6703.1~3.2630~650685277~302(3.65~3.50)油<502.6~3.0630~6503.50~3.653.1~3.3610~630水油51~1002.6~3.0640~6603.0~3.2620~640785293~321(3.55~3.40)油<402.7~3.2610~6303.40~3.5水油41~602.6~3.0630~6503.1~3.2610~630

15CrMoA490207~241(4.20~3.90)900~920油<303.6~3.8550~6003.90~4.1水31~703.4~3.8570~62025Cr2MoVA590241~277(3.90~3.65)920~940油<602.8~3.1660~6803.60~3.961〜2003.2~3.45660~670735269~302(3.70~3.50)<602.8~3.1660~6703.55~3.6561〜1503.2~3.3650~67034CrNi3Mo690241~282(3.90~3.62)870~890油<3502.8〜3.0640~6603.65~3.93.1〜3.3620~640735255~284(3.80~3.5<3002.8〜3.0620~6403.6~3.75

8)3.1〜3.3600~620785271~298(3.65~3.52)<2502.8〜3.0600~6203.55~3.653.1〜3.3580~600*15MnMoVN490N217(W4.1)960~980油<105600~6201Cr12Mo550229~255(4.0~3.8)960~980油<100670~6903.80~3.951Cr13①355187~229(4.4~4.0)1030~105油3.0~3.25710~7304.10~4.33.3~3.5690~710440197~229(4.3~4.0)<1003.0~3.25680~7004.0~4.203.3~3.5650~680

1Cr12①440197~229(4.30~4.00)1030~105油<1003.0~3.3680~7104.00~4.22Cr13①187~207980~1000油②2.8~3.2720~740490217~248(4.10~3.85)<802.8~3.0700~7203.90~4.13.1~3.2670~700590235~269(3.95~3.70)<602.8~3.0660~6803.80~3.93.1~3.2650~6603Cr13590235~269(3.95~3.70)980〜1020空<402.6~3.0650~6703.70~3.9269~302(3.70~3.50)油41~1302.6~3.2640~660

690286~321(3.60~3.40)空<402.6~3.0590~6103.50~3.6油41~1002.6~3.2580~590785286~321(3.60~3.40)空<402.6~3.0570~5903.40~3.5油41~702.6~3.2560~580ICrllMoV390192~241(3.90~4.35)1000~103油<1002.8~3.0710~7303.90~4.33.1~3.3690~710490217~248(4.10~3.85)<1002.8~3.0700~7203.90~4.053.1~3.3680~700590235~269(3.95~3.70)<602.8~3.0670~6903.80~3.93.1~3.3660~680

1Cr12W1MoV590235~269(3.95~3.70)1000~105油<1503.0~3.4680~7003.90~3.7690269~302(3.70~3.50)<1003.0~3.4660~6803.55~3.65*735286~331(3.6~3.3)3.0~3.2660~6702Cr12NiMo1W1V760293~331(3.55~3.35)970~990油<200660~6803.55~3.4530Cr2MoV590241~277(3.70~3.50)940~960油<602.8~3.1670~690,;61~2503.2~3.45670~680735269~302<602.8~3.1670~6803.55~3.6

(3.70~3.50)61~1503.2~3.3660~68051Cr18Ni9Ti205<1871080~110水5.0~5.1~4.75~4.85225(N5.4)800~8201Cr18Ni9Ti0Cr19Ni9205<1871050~110水~N5.4精铸叶片ZG1Cr13390187~217(4.40~4.10)1020~104油梅花试棒~70700~720ZG2Cr13440197~227(4.30~4.00)980~1000空叶片本体2.8~2.9730~7404.00~4.1ZG1Cr11MoV490197~227(4.30~4.01020~104油梅花试棒~70700~720

ZG1Cr12W1Mo490197~227(4.30~4.01020~104油梅花试棒~70700~720ZG0Cr19Ni91901050~110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。②有效截面小于20mm者可采用空冷。2.2要求淬硬的钢种(新HRO30)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N50180~20046~50240~27041~45300~33036~40380~41031~35400~42045>56820~840水N55180~20051~55200~23046~50260~29041~45320~35036~40400~43031~35440~47040CrA①51~55840~860油N55260〜29046~50300〜330

41~45350〜38036~40430〜46035CrMoAN46850〜870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58〜62380〜42041〜45420〜46036〜40460〜50031〜35500〜540

50CrVA42〜46840〜870油48〜55380〜4002Cr13>511000〜1030油或空48〜52200〜25046〜50350〜38041〜45510〜53036〜40530〜55031〜35560〜5803Cr13③>51980〜1020空52〜60200〜25046〜50380〜40041〜45520〜54036〜40535〜5504Cr13④N56950〜1000空52〜60200〜25050〜55300〜35043〜49540〜560

35〜42560〜580T8AN63780〜800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N62320〜380

45〜50380〜1109Cr18N551010〜1040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。MJ回150-200 |150-200 |150-200 |340-360 |11g Ho9A\o9A\o9A\oo00o9Zoo00o9Zoo00o00H00L0A\9L0A\9L0A\12CrNi3AMoowtens・z2.4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。s数值为。0.2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，生产中允许在验证基础上进行修改。⑺表1〜3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。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)。0.2HB15CrMoA245131〜163900〜920600〜620<300*275<197900〜920580〜600<15015Cr1Mo1V325146〜197900〜920710〜730<30015Cr2Mo1275<207970〜990700〜720<300315670〜69025111〜170880〜900<300

35<187840〜860540~560<30045<217840~860540~560<300ZG230-450230〜450131〜179900〜920ZG270-500270〜500143〜197850〜870600〜620ZG20CrMo245135〜180900〜920640〜660ZG15Cr1MoA275950〜970680〜700ZG20CrMoV315140〜201940〜960930〜950700〜720ZG15Cr1Mo1V345140〜2011040〜1060980〜1000730〜750ZG15Cr2Mo1275950〜970700〜72030CrlMolV35CrMoA40CrNiMoA20CrlMolVTiB□*§5n680—700680—700680-700680—700680-700回A*820—840840〜880830—850970〜990①Z"\d 2IK229IK229IK2i—L2 施蚪S 醐回照*38CrMoAlA680〜700840〜870<22930Cr2MoV(P2)680〜7001Cr12Mo680〜700920〜9401Cr131Cr12680〜720I850〜870②II920〜940<1972Cr13700〜750920〜940<1873Cr13700〜750920〜940<2074Cr13700〜750920〜9401Cr11MoV700〜750920〜940<1871Cr12W1MoV680〜700830〜850<2552Cr12NiMo1W1V680〜700950〜970③34CrNi3Mo660〜700

65Mn830〜850〜269680〜720780〜820<22960Si2MnA830〜860〜254640〜680780〜82050CrVA850〜880〜286640〜680810〜85012CrNi3A890〜920<255650〜680870〜900T8A760〜780241〜302650〜680750〜760<187T12760〜780241〜302650〜680750〜760<187CrWMn970〜990385〜514④650〜700770〜790207~2559CrWMn650〜700770〜790197~2418Cr3780〜790207~2553Cr2W8V700〜740820〜840207~2555CrMnMo830〜850650〜690760〜780⑤<2555CrNiMo830〜850650〜690760~780⑥<255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。3.3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)15CrMoA600〜620④480〜500560〜580

580〜600540〜560550〜620510〜53040CrA550〜620〜35CrMoA550〜610500〜52040CrNiMoA580〜600530〜5503Cr13560〜670510〜530碳钢①540〜560④540〜56015MnMoVN600〜620540〜560550〜570ZG230-450〜620④600〜620铸钢件不专门除铸造应力，通常用正火或正火、回火代替ZG270-500600〜62034CrNi3Mo580〜660〜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660〜680600〜640②1Cr12680〜710600〜620630〜6501Cr13690〜7302Cr13640〜730600〜6201Cr11MoV640〜730620〜6401Cr12W1MoV670〜700〜1Cr12Mo680〜690630〜650

2Cr12NiMo1W1V660〜680〜15Cr2Mo1670〜720600〜620630〜65015Cr1Mo1V710〜730660〜680ZG20CrMoV700〜720630〜650670〜690用两次正火一次回火所代替，不做专门的去应力回火ZG15Cr1Mo1V730〜750700〜720ZG15Cr1MoA680〜700630〜650640〜660ZG15Cr2Mo1700〜720650〜670457.705II级大齿轮最终去应力温度为500°C，如控温准确时可提到530°C116.276转子除应力温度为620C/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，W60C/h降，执行。正火后的回火温度4.1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20°C，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。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。除焊接应力的回火温度原则上为调质回火温度下限减（20〜30C），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。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°II、II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5.1淬火⑴碳素、合金结构钢C6IIII-6M一以裁*.rriFTi装炉温度升温遍度e/时〕僦.时间升温速度肉执■m时间保温时间（分/ee）冷却州可<100不眼随炉不预热随炉透D.8©油或水101-2ML72on<600②透<120U.6①形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表1），冷却用水油。②形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表1），采用此段。⑵铬不锈钢及奥氏体钢

⑶工具钢IIIITnil材料类别装炉温度升温速度3/时】保温时间升温速度1"时）均热时间保温时间2眼rnm'冷却碳素钢随炉不预热随炉造1.D-1.2①僻金钢1.8-1』油<40J高合金钢透低合金钢预热依工件形状和尺寸酌情而定。5.2正火及退火⑴正火1°C/X有效截面(mm)装炉温度升温速度时)均热时间保温时间C分/'mm)冷却时间<100不限随炉透D.8^0.9空1D1-20I[1.7〜[1.82JHUD<12BD.6-0.7

⑵退火/ 材料类别装炉温度升温速度均热时间保温时间C分Urim冷却速度（笆/时）Lp州溟WiJjA碳袁合金基<550<12。透D.8-D.9<80<500锚不锈勰及奥氏体钢1.0工具钢'』〜1.2时间5.3回火、时效及去应力⑴回火X材料类别装炉温度升温速度C/■时〕均热时间保温时间（分/「血）冷却工具钢不眼随炉3〜4①空或素合佥结构钢透1.5-2.11/|-50铭不锈钢及臭氏体钢造2.B-3.0注：①530°C以下按此系数计算回火时间。⑵时效（奥氏体钢）°C—X.材料类别装炉温度升温速度C"时〕保温时间（小时3冷却Kr18Ni9Ti不限随炉6TI〕空⑶除应力去应力种类装炉锵度C°C二升温速度保温时间C分，「itim；冷却速度Cuc面:出炉温度机械知「L焊接校直＜项<60<350铸铜件<3004〜S<200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。5.4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Z75.22-86GH2136时效热处理为W300°C入炉，随炉升温至710±10°C，保温烧透+12〜16h出炉空冷，达HRC32〜42。化学热处理工艺规范6.1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I38CrMoAlAN0.30N900W3级25Cr2MoVAN0.30N650

30Cr1Mo1VN0.30N65030Cr2MoVN0.30N650ZG20CrMoVN0.30N55034CrNi3MoN0.30N450IIICrllMoVN0.30N650喷嘴组层深为0.15~0.25(mm)III1Cr12W1MoV2Cr12NiMo1W1VN0.20N695⑵工艺规范

°C时间组另g入炉温度升混速度CP/时二保温时间c小时n冷却CD主I<1bD随耕7B—3S炉冷适用于所有零件保温温度CP》[]-52D氨气分解率C玄。2II—3II氨气压力匚ee油柱Q6II—1511n®<150随一炉18—2IJ②炉密适用于所有零件保温温度匚"c]60[J—620氨气分解率C%40—60氨气压力匚ee汕才主n60—150iEr®<1bU随耕25—35炉疹用于阀杆■阀盖保温温度cpn5SU—57D氨气分解率c%50^-60氨气压力CEE油柱。<1S0随一炉18—20用于一撤零件保温温度LS60D~62D氨气分解率C%4n—京氨气压力CEE油才主。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。6.2渗碳⑴固体渗碳DC 91II-9MV8011-82X一材料类别渗碳层深度'rrirrD装炉温度升温说度保温时间|小时应升温速度U遍）保温时间［小时〕冷却时间l2CrNi3A2DCrA钢[J.F.5-920随炉随炉1-24[J.5〜0.82〜L[].8〜1.31.3〜1.6徉』1.6-2.011』①保温时间根据渗碳炉装箱的数量及箱的大小而定。⑵气体渗碳材料类别渗碳层深度CrTirn9装炉温度升温速度C七/时】保温时「可C小时。冷却12CrNi3A2DCrA4键钢D.1—Q.S-92D随炉D.7b—1.b空冷1.5—7.5D.8—1313—1.65〜5.51.6—2.D7—9⑶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）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60〜70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1〜1.5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7.1锻模及胎模：1鳏i裁A 鞋5鳏L0二W8£c回?tn甘罗P孚00O00O0000/O800w亍。Z/ T——\ ・命 P 81 ?OZ 7^\平 O 寸/ I ・二 P 8W ?亍。Z/ T—\ ・命 P 81 ?①出油后立即装入准备好的回火炉中。回火①5CrNiMo回火油冷。说明：⑴