(正式版)JB∕T 14737-2024 铝合金深冷循环尺寸稳定化处理工艺规范

ICS25.200CCSJ36JBTechnicalregulationfordimensionalstabilizationofaluminumalloybycryogenic2024-07-05发布2025-01-01实施IJB/T14737—2024前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4深冷循环处理设备 5深冷循环处理 26质量控制和检验 7安全卫生和环保要求 8记录和产品报告单 4图1铝合金一次深冷循环处理工艺曲线 3表1铝合金深冷循环处理过程深冷温度 2表2深冷循环处理降温速率、保温时间的选择 2JB/T14737—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75）归口。本文件起草单位：中国科学院理化技术研究所、中国机械总院集团北京机电研究所有限公司、湖北三环锻造有限公司、常州新区河海热处理工程有限公司、江苏万恒铸业有限公司。本文件主要起草人：顾开选、王俊杰、郭嘉、翁泽钜、李俏、代合平、殷和平、张焕东。本文件为首次发布。1JB/T14737—2024铝合金深冷循环尺寸稳定化处理工艺规范本文件界定了铝合金深冷循环尺寸稳定化处理工艺的术语和定义，规定了铝合金深冷循环处理设备、工艺规范和质量控制要求，描述了质量控制方法，规定了安全卫生和环保以及记录和产品报告单要求。本文件适用于加工制造过程中存在尺寸不稳定问题的铝合金材料及零件的冷热循环处理工艺活动。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T150.1压力容器第1部分：通用要求GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T3177产品几何技术规范（GPS）光滑工件尺寸的检验GB5959.1电热装置的安全第1部分：通用要求GB5959.4电热装置的安全第4部分：对电阻加热装置的特殊要求GB/T7232金属热处理术语GB/T8121热处理工艺材料术语GB/T8979纯氮、高纯氮和超纯氮GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法GB12942—1991涂装作业安全规程有限空间作业安全技术要求GB15603危险化学品仓库储存通则GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求GB/T25743—2010钢件深冷处理GB/T30822热处理环境保护技术要求GB/T31310金属材料残余应力测定钻孔应变法GB/T32541热处理质量控制体系3术语和定义GB/T7232、GB/T8121界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1深冷循环处理cryogeniccyclingtreatment将材料或零件置于环境可控的深冷处理设备中，通过深冷处理与低温去应力回火相结合进行连续、循环处理的工艺过程。3.2尺寸稳定性dimensionalstability材料或零件在热处理与加工完毕后，在工作环境条件下不受外力作用或在低于弹性极限的应力作用下抵抗永久变形的能力，以及在加工过程中保持尺寸不变的能力。4深冷循环处理设备4.1深冷循环处理设备组成2JB/T14737—2024深冷循环处理设备包括自增压液氮储罐、深冷循环处理箱体、液氮传输系统、循环风机系统、加热系统、控制系统等。4.2设备要求4.2.1设备降温和深冷处理采用液氮作为制冷剂，加热和低温去应力回火采用电阻加热，炉体具有优良的保温性能和较小的热惯性。4.2.2温度均匀性≤±10℃,控温精度±1℃,设备有效工作区按照GB/T9452的规定测定。4.2.3设备配备的温度自动控制和记录装置，应实现设备有效空间温度在－190℃~室温或-190℃~180℃之间连续可调，升降温速率在0.5℃/min~10℃/min可调。5深冷循环处理5.1处理前准备5.1.1去除待处理工件和工装表面颗粒、杂物、油污等，确保工件清洁。5.1.2根据工件尺寸和数量选择合适的深冷处理设备，并确保深冷处理设备工作正常。5.1.3液氮纯度应符合GB/T8979的规定。液氮储罐压力应控制在0.4MPa~0.8MPa之间。5.2工件装炉工件应合理装炉，并在有效工作区内。5.3深冷循环处理工序5.3.1深冷循环尺寸稳定化处理可以在固溶时效后，粗加工后或半精加工后进行。5.3.2对于热处理后室温下放置过程中变形严重的铝合金工件，应在热处理完成后2h内进行深冷循环处理。5.3.3对于机加工过程中变形较为严重的铝合金工件，应在粗加工后或半精加工后4h进行深冷循环处理。5.4深冷循环处理工艺5.4.1深冷循环处理工艺参数包括深冷温度、保温时间、升降温速率、加热温度、循环次数，工艺曲线应能够实时记录和显示。5.4.2深冷循环处理温度根据铝合金材料体系选择，见表1。表1铝合金深冷循环处理过程深冷温度-150~－180-160~－196-140~－160-120~－150-160~－180-100~－1205.4.3深冷循环处理升降温速率和保温时间的选择根据工件有效截面厚度确定，见表2。表2深冷循环处理降温速率、保温时间的选择3323JB/T14737—2024表2深冷循环处理降温速率、保温时间的选择（续）2115.4.4深冷处理后的低温去应力回火温度应低于铝合金常规时效温度20℃~50℃,保温时间2h~6h。5.4.5深冷循环处理过程中可根据实际需要设置阶梯降温。5.4.6深冷循环次数根据工件残余应力的情况进行选择，一般为1次，残余应力较高，且对尺寸稳定性要求高的工件可循环2次~3次，几种典型的一次深冷循环处理工艺曲线见图1。图1铝合金一次深冷循环处理工艺曲线6质量控制和检验4JB/T14737—20246.1质量控制6.1.1深冷循环处理设备所用深冷箱的温度传感器、控温仪表、温度均匀性应定期检测，并在有效合格期内。6.1.2处理前工件的表面应无油污、伤痕及锈蚀，其原材料及金相组织应符合要求。6.1.3工件装炉过程应避免磕碰。6.1.4深冷循环处理的工艺参数的执行应严格按照设定工艺的要求进行。6.1.5液氮气源质量应稳定，应符合GB/T8979的要求。6.2质量检验6.2.1外观深冷循环处理后工件表面应和处理前保持一致，不出现锈斑、磕碰、裂纹等缺陷。一般采用目视检查，必要时可采用体视显微镜或放大镜等确认，放大倍数100倍以内。6.2.2尺寸检验尺寸检验用测量器具应按GB/T3177的规定选择，计量器具应溯源到SI，工件尺寸变化应符合各工序对尺寸的要求，并能提高最终产品的尺寸稳定性。6.2.3其他依据产品要求，分别按GB/T228.1和GB/T31310的规定进行力学性能测试和残余应力检测。检测方法采用相应设备和按相应要求进行。7安全卫生和环保要求7.1深冷循环处理过程安全卫生应符合GB15735、GB5959.1、GB5959.4和GB/T32541的规定。对环境的影响应符合GB/T30822的规定。7.2操作人员应接受设备生产厂家或拥有相关资质的机构进行设备操作及安全培训后持证上岗。操作中应佩戴防冻手套，禁止用手直接接触液氮或低温工件。7.3深冷循环处理过程使用的液氮储罐应符合GB/T150.1的要求。7.4液氮的使用和贮存应符合GB15603的要求。7.5深冷循环处理