JBT 14737-2024《鋁合金深冷循環(huán)尺寸穩(wěn)定化處理工藝規(guī)范》

ICS25.200CCSJ36JBTechnicalregulationfordimensionalstabilizationofaluminumalloybycryogenicIJB/T14737—XXXX前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4深冷循環(huán)處理設(shè)備 5深冷循環(huán)處理 26質(zhì)量控制和檢驗 37安全衛(wèi)生和環(huán)保要求 38記錄和產(chǎn)品報告單 4圖1鋁合金一次深冷循環(huán)處理工藝曲線 3表1鋁合金深冷循環(huán)處理過程深冷溫度 錯誤！未定義書簽。表2深冷循環(huán)處理降溫速率、保溫時間的選擇 2JB/T14737—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國熱處理標準化技術(shù)委員會（SAC/TC75）歸口。本文件起草單位：中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、中國機械總院集團北京機電研究所有限公司、湖北三環(huán)鍛造有限公司、常州新區(qū)河海熱處理工程有限公司、江蘇萬恒鑄業(yè)有限公司。本文件主要起草人：顧開選、王俊杰、郭嘉、翁澤鉅、李俏、代合平、殷和平、張煥東。本文件為首次發(fā)布。1JB/T14737—XXXX鋁合金深冷循環(huán)尺寸穩(wěn)定化處理工藝規(guī)范本文件界定了鋁合金深冷循環(huán)尺寸穩(wěn)定化處理工藝的術(shù)語和定義，規(guī)定了鋁合金深冷循環(huán)處理設(shè)備、工藝規(guī)范和質(zhì)量控制要求，描述了質(zhì)量控制方法，規(guī)定了安全衛(wèi)生和環(huán)保以及記錄和產(chǎn)品報告單要求。本文件適用于加工制造過程中存在尺寸不穩(wěn)定問題的鋁合金材料及零件的冷熱循環(huán)處理工藝活動。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T3177產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）光滑工件尺寸的檢驗GB5959.1電熱裝置的安全第1部分：通用要求GB5959.4電熱裝置的安全第4部分：對電阻加熱裝置的特殊要求GB/T7232金屬熱處理術(shù)語GB/T8121熱處理工藝材料術(shù)語GB/T8979純氮、高純氮和超純氮GB/T9452熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB12942—1991涂裝作業(yè)安全規(guī)程有限空間作業(yè)安全技術(shù)要求GB15603危險化學(xué)品倉庫儲存通則GB15735金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求GB/T25743—2010鋼件深冷處理GB/T30822熱處理環(huán)境保護技術(shù)要求GB/T31310金屬材料殘余應(yīng)力測定鉆孔應(yīng)變法GB/T32541熱處理質(zhì)量控制體系3術(shù)語和定義GB/T7232、GB/T8121界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1深冷循環(huán)處理cryogeniccyclingtreatment將材料或零件置于環(huán)境可控的深冷處理設(shè)備中，通過深冷處理與低溫去應(yīng)力回火相結(jié)合進行連續(xù)、循環(huán)處理的工藝過程。3.2尺寸穩(wěn)定性dimensionalstability材料或零件在熱處理與加工完畢后，在工作環(huán)境條件下不受外力作用或在低于彈性極限的應(yīng)力作用下抵抗永久變形的能力，以及在加工過程中保持尺寸不變的能力。4深冷循環(huán)處理設(shè)備4.1深冷循環(huán)處理設(shè)備組成2JB/T14737—XXXX深冷循環(huán)處理設(shè)備包括自增壓液氮儲罐、深冷循環(huán)處理箱體、液氮傳輸系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。4.2設(shè)備要求4.2.1設(shè)備降溫和深冷處理采用液氮作為制冷劑，加熱和低溫去應(yīng)力回火采用電阻加熱，爐體具有優(yōu)良的保溫性能和較小的熱慣性。4.2.2溫度均勻性≤±10℃,控溫精度±1℃,設(shè)備有效工作區(qū)按照GB/T9452的規(guī)定測定。4.2.3設(shè)備配備的溫度自動控制和記錄裝置，應(yīng)實現(xiàn)設(shè)備有效空間溫度在－190℃~室溫或-190℃~180℃之間連續(xù)可調(diào)，升降溫速率在0.5℃/min~10℃/min可調(diào)。5深冷循環(huán)處理5.1處理前準備5.1.1去除待處理工件和工裝表面顆粒、雜物、油污等，確保工件清潔。5.1.2根據(jù)工件尺寸和數(shù)量選擇合適的深冷處理設(shè)備，并確保深冷處理設(shè)備工作正常。5.1.3液氮純度應(yīng)符合GB/T8979的規(guī)定。液氮儲罐壓力應(yīng)控制在0.4MPa~0.8MPa之間。5.2工件裝爐工件應(yīng)合理裝爐，并在有效工作區(qū)內(nèi)。5.3深冷循環(huán)處理工序5.3.1深冷循環(huán)尺寸穩(wěn)定化處理可以在固溶時效后，粗加工后或半精加工后進行。5.3.2對于熱處理后室溫下放置過程中變形嚴重的鋁合金工件，應(yīng)在熱處理完成后2h內(nèi)進行深冷循環(huán)處理。5.3.3對于機加工過程中變形較為嚴重的鋁合金工件，應(yīng)在粗加工后或半精加工后4h進行深冷循環(huán)處理。5.4深冷循環(huán)處理工藝5.4.1深冷循環(huán)處理工藝參數(shù)包括深冷溫度、保溫時間、升降溫速率、加熱溫度、循環(huán)次數(shù)，工藝曲線應(yīng)能夠?qū)崟r記錄和顯示。5.4.2深冷循環(huán)處理溫度根據(jù)鋁合金材料體系選擇，見表1。表1鋁合金深冷循環(huán)處理過程深冷溫度-150~－180-160~－196-140~－160-120~－150-160~－180-100~－1205.4.3深冷循環(huán)處理升降溫速率和保溫時間的選擇根據(jù)工件有效截面厚度確定，見表2。表2深冷循環(huán)處理降溫速率、保溫時間的選擇3323JB/T14737—XXXX表2深冷循環(huán)處理降溫速率、保溫時間的選擇（續(xù)）2115.4.4深冷處理后的低溫去應(yīng)力回火溫度應(yīng)低于鋁合金常規(guī)時效溫度20℃~50℃,保溫時間2h~6h。5.4.5深冷循環(huán)處理過程中可根據(jù)實際需要設(shè)置階梯降溫。5.4.6深冷循環(huán)次數(shù)根據(jù)工件殘余應(yīng)力的情況進行選擇，一般為1次，殘余應(yīng)力較高，且對尺寸穩(wěn)定性要求高的工件可循環(huán)2次~3次，幾種典型的一次深冷循環(huán)處理工藝曲線見圖1。圖1鋁合金一次深冷循環(huán)處理工藝曲線6質(zhì)量控制和檢驗4JB/T14737—XXXX6.1質(zhì)量控制6.1.1深冷循環(huán)處理設(shè)備所用深冷箱的溫度傳感器、控溫儀表、溫度均勻性應(yīng)定期檢測，并在有效合格期內(nèi)。6.1.2處理前工件的表面應(yīng)無油污、傷痕及銹蝕，其原材料及金相組織應(yīng)符合要求。6.1.3工件裝爐過程應(yīng)避免磕碰。6.1.4深冷循環(huán)處理的工藝參數(shù)的執(zhí)行應(yīng)嚴格按照設(shè)定工藝的要求進行。6.1.5液氮氣源質(zhì)量應(yīng)穩(wěn)定，應(yīng)符合GB/T8979的要求。6.2質(zhì)量檢驗6.2.1外觀深冷循環(huán)處理后工件表面應(yīng)和處理前保持一致，不出現(xiàn)銹斑、磕碰、裂紋等缺陷。一般采用目視檢查，必要時可采用體視顯微鏡或放大鏡等確認，放大倍數(shù)100倍以內(nèi)。6.2.2尺寸檢驗尺寸檢驗用測量器具應(yīng)按GB/T3177的規(guī)定選擇，計量器具應(yīng)溯源到SI，工件尺寸變化應(yīng)符合各工序?qū)Τ叽绲囊螅⒛芴岣咦罱K產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。6.2.3其他依據(jù)產(chǎn)品要求，分別按GB/T228.1和GB/T31310的規(guī)定進行力學(xué)性能測試和殘余應(yīng)力檢測。檢測方法采用相應(yīng)設(shè)備和按相應(yīng)要求進行。7安全衛(wèi)生和環(huán)保要求7.1深冷循環(huán)處理過程安全衛(wèi)生應(yīng)符合GB15735、GB5959.1、GB5959.4和GB/T32541的規(guī)定。對環(huán)境的影響應(yīng)符合GB/T30822的規(guī)定。7.2操作人員應(yīng)接受設(shè)備生產(chǎn)廠家或擁有相關(guān)資質(zhì)的機構(gòu)進行設(shè)備操作及安全培訓(xùn)后持證上崗。操作中應(yīng)佩戴防凍手套，禁止用手直接接觸液氮或低溫工件。7.3深冷循環(huán)處理過程使用的液氮儲罐應(yīng)符合GB/T150.1的要求。7.4液氮的使用和貯存應(yīng)符合GB15603的要求。7.5深冷循環(huán)處理作