金屬熱處理通用工藝規(guī)程

1、-作者xxxx-日期xxxx金屬熱處理通用工藝規(guī)程【精品文檔】金屬熱處理通用工藝規(guī)程1 主題內(nèi)容與適應(yīng)范圍 本規(guī)程規(guī)定了鋼制零部件在加熱爐中透燒后在水油、空氣中淬火及在爐中加熱的正火、退火與回火熱處理工藝方法和要求。但不包括感應(yīng)加熱、火焰加熱、電解加熱等熱處理方法。 本規(guī)程適用于本公司鋼制壓力容器和零部件的淬火、正火、退火、回火熱處理。2 總則金屬的熱處理除符合本規(guī)程的規(guī)定外，還應(yīng)遵守國家頒布的有關(guān)法令、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、本公司其它相應(yīng)規(guī)程和圖樣及專用工藝文件的要求。3 正火和退火3.1 熱處理設(shè)備3.1.1 正火與退火所使用的加熱設(shè)備必須滿足下列要求：3.1.1.1 在加熱設(shè)備正常裝爐量情況下，有

2、效加熱區(qū)內(nèi)的溫度偏差應(yīng)按表3-1所列的精度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。表3-1工藝類型允許溫度偏差 正 火±20完全退火±20不完全退火±20等溫退火±15球化退火±20去應(yīng)力退火±20再結(jié)晶退火±253.1.1.2 工件加熱后在隨爐冷卻過程中應(yīng)盡量保證各部位的冷卻速度均勻一致。3.1.2 溫度測定及溫度控制設(shè)備3.1.2.1正火與退火所使用的各種加熱設(shè)備都應(yīng)配有溫度測定及溫度控制裝置。加熱設(shè)備中的每個(gè)加熱區(qū)，都應(yīng)配有跟蹤處理溫度與時(shí)間關(guān)系的記錄裝置。3.1.2.2 熱電溫度測定設(shè)備的指示器經(jīng)校正之后，其指示器上溫度讀數(shù)的誤差不得超過表

3、3-2的規(guī)定。表3-2預(yù)定溫度 T400400溫度指示總誤差±4±T/103.2 正火、退火件的裝爐3.2.1 正火、退火件裝爐時(shí)，必須放置在預(yù)先確定的有效加熱區(qū)內(nèi)，裝爐量、裝爐方式及堆放形式應(yīng)保證工件加熱和冷卻均勻一致，且不得造成工件有較大變形和缺陷。大件、形狀復(fù)雜則采用低溫裝爐，加熱到500左右保溫一段時(shí)間后，再加熱到正火、退火的溫度。3.2.2 不同溫度或成批生產(chǎn)的有效厚度相差一半以上的零部件，正火 時(shí)不應(yīng)一起裝爐。對單件有效厚度相差可適當(dāng)放寬，但必須嚴(yán)格控制加熱時(shí)間。3.2.3 裝爐時(shí)工件堆放應(yīng)有條理，不可雜亂堆放，鋼板正火應(yīng)垛裝，支點(diǎn)距離小于1米，層距0.1。與校

4、圓結(jié)合的正火筒節(jié)應(yīng)臥放，下墊半圓形支座。直接正火的筒節(jié)應(yīng)豎放，下墊高度的平支座，筒節(jié)之間應(yīng)保持以上的距離。3.3 工藝規(guī)范的選擇3.3.1 加熱溫度3.3.1.1 正火與退火加熱溫度主要根據(jù)鋼的臨界點(diǎn)、熱處理目的等因素來確定，其一般規(guī)律如下：正火：Ac3(或Acm)(5070)完全退火：Ac3(3050)不完全退火：Ac1(3050)等溫退火：Ac3(3050) (亞共析鋼)Ac1(2040) (過共析鋼和共析鋼)球化退火：Ac1(1020),Ac1(2030)去應(yīng)力退火：Ac1(100200)擴(kuò)散退火：Ac3(150200)再結(jié)晶退火：Ac1(50150)3.3.1.2 常用鋼材的正火加熱溫

5、度見表3-3、表3-4、表3-5。表3-3 常用壓力容器用鋼板正火加熱溫度鋼 號加熱溫度 Q245R Q345R 16MnDR 90092013MnNiMoR95098018MnMoNbR95098015CrMoR900950表3-4 常用鋼材正火加熱溫度鋼 號加 熱 溫 度 358608804585086040Mn85086040Cr850860 表3-5 電渣焊接接頭焊后正火加熱溫度和回火加熱溫度鋼 號正火加熱溫度 回火加熱溫度 Q235- B、C900930Q245R900930Q345R90093060065013MnNiMoR95098062065018MnMoNbR95098068

6、070015CrMoR9009606807003.3.2 加熱速度主要根據(jù)鋼的成份，工件的尺寸和形狀等因素來確定。對高碳、高合金鋼及形狀復(fù)雜或截面大的工件一般應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱或采用低溫入爐隨爐升溫的加熱方式。中小件可在工作溫度裝爐加熱。3.3.3 加熱時(shí)間 加熱時(shí)間與鋼的成份、工件的尺寸和形狀、加熱溫度、加熱介質(zhì)、加熱方式、裝爐量和堆放形式以及熱處理目的等因素有關(guān)。工藝員應(yīng)根據(jù)具體情況而定，但必須保證正火與退火在規(guī)定的加熱溫度范圍內(nèi)保持足夠長的時(shí)間。 冷卻速度冷卻速度應(yīng)控制適當(dāng)。以保證獲得所需要的組織和性能。正火件一般在自然流通的空氣中冷卻。某些滲碳鋼，過共析鋼工件和鑄件，以及大件正火也可采用風(fēng)冷或

7、噴霧冷卻等。退火件一般采用隨爐冷卻到550出爐空冷，對于要求內(nèi)應(yīng)力較小的工件應(yīng)隨爐冷卻到小于350出爐空冷。4 淬火和回火4.1 熱處理設(shè)備4.1.1 淬火加熱設(shè)備應(yīng)滿足下列要求：4.1.1.1 有效加熱區(qū)的溫度應(yīng)按表4-1所列的精度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。表4-1序 號允許溫度偏差 適用范圍1±10特殊重要件2±重要件3±15一般件4.1.1.2 當(dāng)采用鹽熔爐加熱時(shí)，應(yīng)按鹽熔脫氧制度對鹽進(jìn)行充分脫氧。4.1.2 淬火冷卻設(shè)備及冷卻介質(zhì)4.1.2.1 淬火冷卻介質(zhì)、使用溫度及適用范圍應(yīng)符合表4-2的規(guī)定。表4-2冷卻設(shè)備冷卻介質(zhì)使用溫度()適用范圍水槽水1530淬透性差，形

8、狀簡單的工件水溶液鹽類水溶液2045淬透性差，形狀簡單的工件堿類水溶液2050淬透性差，形狀較復(fù)雜的工件有機(jī)化合物溶液2060淬透性中等或差，形狀復(fù)雜的工件油槽普通淬火油3080淬透性中等或好，形狀復(fù)雜的工件空冷空氣不特別規(guī)定指室溫淬透性好，形狀復(fù)雜的工件4.1.2.2 淬火冷卻設(shè)備應(yīng)保證工件表面各部位均勻冷卻。4.1.2.3 水槽中水、水溶液或混合水溶液不應(yīng)含有過量的有害物質(zhì)。水溶液或混合水溶液的成份濃度應(yīng)符合淬火要求。4.1.2.4 油槽中的油，應(yīng)符合有關(guān)淬火油的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對淬火油必須進(jìn)行定期檢驗(yàn)。4.1.3 回火設(shè)備.1 回火加熱設(shè)備有效加熱區(qū)的溫度偏差應(yīng)按表4-3的允許誤差規(guī)定進(jìn)行

9、調(diào)節(jié)和控制。表4-3序 號允許溫度偏差 適用范圍1±10特殊重要件2±15重要件3±20一般件4.1.4 溫度測定及溫度控制設(shè)備4.1.4.1 各種熱處理加熱設(shè)備都應(yīng)配有溫度測定及溫度控制設(shè)備。淬火和回火加熱設(shè)備中的每個(gè)加熱區(qū)，應(yīng)配有跟蹤處理溫度與時(shí)間關(guān)系的記錄裝置。4.1.4.2 熱電溫度測定設(shè)備的指示器經(jīng)校正后，其指示器上的溫度溫度讀數(shù)的總誤差不得超過表3-2的規(guī)定。4.2 待淬、回火件的裝爐4.2.1 待淬、回火件的裝爐時(shí)，必須放置在預(yù)先確定的有效加熱區(qū)內(nèi)。裝爐量、裝爐方式及堆放形式的確定，應(yīng)保證工件均勻加熱且不造成有害缺陷。4.2.2 允許不同材料，但具有

10、相同的加熱溫度的工件同一爐內(nèi)加熱，同爐裝入的工件有效厚度不宜相差太大。4.2.3 工件可直接裝入淬火溫度的爐中加熱，裝爐時(shí)工件擺放應(yīng)有條理，不準(zhǔn)直接拋入爐內(nèi)。4.3 淬火工藝規(guī)范的選擇4.3.1 加熱溫度4.3.1.1 選擇加熱溫度的依據(jù)是鋼的臨界點(diǎn)，其一般原則如下：亞共析鋼：Ac3(3050)共析鋼、過共析鋼：Ac1(3050)4.3.1.2 選擇加熱溫度時(shí)還應(yīng)考慮到淬火件的鋼種及性能要求、原始組織狀態(tài)、形狀尺寸等因素。必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行小批量試淬，以選擇合適的加熱溫度范圍。4.3.2 加熱速度高碳高合金鋼及形狀復(fù)雜的或者截面大的工件應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱或采用低溫入爐隨爐升溫的加熱方式，中小件可直接放入到

11、淬火溫度的爐中加熱。4.3.3 加熱時(shí)間爐中的工件應(yīng)在規(guī)定和加熱溫度范圍內(nèi)保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，保證必要的組織轉(zhuǎn)變和擴(kuò)散。加熱時(shí)間與工件的鋼種、形狀、尺寸、加熱介質(zhì)、加熱溫度、加熱方式等因素有關(guān)。工藝員應(yīng)具體情況而定，必要時(shí)應(yīng)通過試淬以確定合適的加熱時(shí)間。4.3.4 冷卻4.3.4.1 冷卻速度應(yīng)控制適當(dāng)。在冷卻過程中，冷卻介質(zhì)的使用溫度不應(yīng)超過4.1.2.1規(guī)定的范圍。4.3.4.2 應(yīng)采用適當(dāng)?shù)睦鋮s方式，使工件表面各部位獲得大致均勻冷卻。4.4 回火的工藝規(guī)范4.4.1 回火溫度和回火時(shí)間由回火件的鋼種、性能要求確定。對具有第一類回火脆性的鋼種必須避開回火脆性溫度區(qū)間；對具有第二類回火脆性的鋼種

12、，在回火脆性溫度區(qū)間內(nèi)加熱后應(yīng)采用油或水冷卻。4.4.2 回火前后抽檢工件淬火后的硬度，確定適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟取?.4.3 經(jīng)淬火后的工件應(yīng)及時(shí)回火。4.5 淬火加熱后的保溫時(shí)間計(jì)算保溫時(shí)間(分)=零件有效厚度()×(1.52)(分/)。保溫時(shí)間以爐溫到達(dá)規(guī)定溫度時(shí)算起。當(dāng)裝爐量大時(shí)，適當(dāng)延長保溫時(shí)間。4.6 常用鋼板回火保溫時(shí)間按表4-4，裝爐量多時(shí)可適當(dāng)延長保溫時(shí)間。表4-4 常用鋼材的回火保溫時(shí)間(250650回火)有效厚度(mm)252650517576100101125126150保溫時(shí)間(min)406070 1001001501501801802102102404.7 常用

13、鋼材的淬火工藝規(guī)范見表4-5。表4-5 常用鋼材的淬火工藝規(guī)范鋼 號加熱溫度淬火介質(zhì)淬火后達(dá)到最低硬度(HRC)達(dá)到最低硬度的最大直徑()35860870水355045840850水水-油4047803030CrMo860870油4035CrMo850860油4535CrMoV890910油4538CrMoAl930950油5040Cr850860油40455050302040B840850油4540Mn840850油4540MnB840850油4040MnVB840850油40455050302042SiMn850870油40455050302045Cr840860油5045B840860油

14、454.8 常用鋼材的回火溫度見表4-6。表4-6 常用鋼材的回火溫度鋼 號要求硬度(HRC)回火溫度 ()冷卻介質(zhì)352025520540空氣4520252530590620550590空氣30CrMo2530580600空氣35CrMo2530600640空氣35CrMoV2530680700空氣38CrMoAl2530640660空氣40Cr2530600620油或水表4-6（續(xù)） 常用鋼材的回火溫度鋼 號要求硬度(HRC)回火溫度 ()冷卻介質(zhì)40B2530540560空氣40Mn2530530550空氣40MnB2530570590油或水40MnVB2530570690空氣42SiM

15、n2530600620油或水45Cr2530620640空氣45B2530620640空氣4.9 需調(diào)質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行機(jī)械性能復(fù)驗(yàn)的原材料。4.9.1原材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)作機(jī)械性能的拉力試樣和沖擊試樣的熱處理毛坯尺寸和熱處理規(guī)范見表4-7。表4-7 試樣調(diào)質(zhì)熱處理工藝規(guī)范鋼 號試樣毛坯尺寸()淬 火回 火硬度(HRC)溫度()冷卻介質(zhì)溫度()冷卻介質(zhì)30CrMo25880水、油540水、油30.53235CrMo25850油550水、油32.53235CrMoV25900油630水、油353738CrMoAl25940水、油640水、油32.53440Cr25850油500水、油32.53440B2584

16、0水550水242640Mn25850油500水、油32.53440MnB25850油500水、油32.53440MnVB25850油500水、油32.53442SiMn25880水590水233045Cr25840油520水、油343645B25840水550水26284.9.2 試樣淬火冷卻時(shí)，終冷溫度盡量低，以保證試樣淬硬、淬透。4.9.3 拉力試樣和沖擊試樣應(yīng)在同一根材料上截取處理毛坯料，應(yīng)同爐同工藝規(guī)范進(jìn)行熱處理。0 有機(jī)械性能要求的工件，試樣應(yīng)與產(chǎn)品同爐進(jìn)行熱處理。1 圖紙上有標(biāo)記移植印記的零部件，應(yīng)做好標(biāo)記確認(rèn)工作。5 熱處理后的附屬工序 正火和退火后的附屬工序 在校正工件正火和

17、退火時(shí)產(chǎn)生的殘余變形時(shí)，應(yīng)不影響其以后的機(jī)械性能及加工和使用性能，必要時(shí)校正后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力處理。 在清除工件氧化皮時(shí)，應(yīng)使其不受腐蝕及其它有害影響。 淬火和回火的附屬工序 在校直淬、回火件時(shí)所產(chǎn)生的殘余變形時(shí)，應(yīng)不影響其以后的機(jī)械加工及加工和使用性能。必要時(shí)，校正后應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力處理。 在清理淬火、回火件時(shí)，應(yīng)使其不受腐蝕及其它有害影響。6 檢驗(yàn) 熱處理操作工應(yīng)按圖樣、專用工藝要求及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行熱處理，并作好記錄。 質(zhì)檢部門和熱處理責(zé)任工程師應(yīng)對熱處理過程進(jìn)行監(jiān)督檢查，并仔細(xì)核實(shí)和審查相關(guān)記錄。 熱處理后公司質(zhì)檢部門和熱處理責(zé)任工程師應(yīng)根據(jù)圖樣、專用工藝要求和有關(guān)規(guī)定對工件進(jìn)行檢驗(yàn)。6.3.1

18、質(zhì)檢部門應(yīng)對工件進(jìn)行外觀檢查，工件表面不得有裂紋及傷痕等缺陷。必要時(shí)應(yīng)采用磁粉、著色或超聲波檢測等方法對工件進(jìn)行檢查，確定有無裂紋。6.3.2 質(zhì)檢部門應(yīng)采用百分表、塞尺、鋼直尺等工具對工件進(jìn)行變形檢測。軸類工件允許的最大彎曲值應(yīng)符合GB/T16923鋼件的正火與退火和JB3877鋼的淬火與回火處理的規(guī)定。板類工件的不平度，不應(yīng)超過加工余量的2/3，特殊工件的變形要求可按照圖樣規(guī)定執(zhí)行。6.3.3 質(zhì)檢部門應(yīng)對工件進(jìn)行硬度檢查。6.3.3.1 正火和退火工件的硬度誤差不能超過表6-1的規(guī)定。6.3.3.2 淬火和回火工件的表面硬度誤差不能超過表6-2、表6-3、表6-4的規(guī)定。6.3.3.3 對于局部淬火回火件，應(yīng)避免在淬火區(qū)與非淬火區(qū)交界部分測定硬度。6.3.4 必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行金相組織檢查。根據(jù)熱處理工藝類型及鋼種不同，應(yīng)得到滿足表6-1工藝類型硬 度 誤 差 范 圍單 件同 一 批 件HBHVHRBHBHVHRB正 火2525445468完全退火3030660601