常用鋼材熱處理工藝參數(shù)

PAGEPAGE1熱處理工藝規(guī)程B/Z61.012－95（工藝參數(shù)）2012年10月15日目錄主題內容與適用范圍………1常用鋼淬火、回火溫度……………………12.1要求綜合性能的鋼種………12.2要求淬硬的鋼種……………42.3要求滲碳的鋼種……………62.4幾點說明……………………6常用鋼正火、回火及退火溫度…………73.1要求綜合性能的鋼種………73.2其它鋼種……………………83.3幾點說明……………………8常用鋼去應力溫度…………105.各種熱處理工序加熱、冷卻范圍…………125.1淬火……………125.2正火及退火……………………145.3回火、時效及去應力………155.4工藝規(guī)范的幾點說明………166.化學熱處理工藝規(guī)范………176.1氮化…………176.2滲碳…………207.鍛模熱處理工藝規(guī)范………227.1鍛模及胎?！?27.2切邊?！?47.3鍛模熱處理注意事項………25有色金屬熱處理工藝規(guī)范………………268.1鋁合金的熱處理……………268.2銅及銅合金…………………26幾種鋼鍛后防白點工藝規(guī)范……………279.1第Ⅰ組鋼……………………279.2第Ⅱ組鋼……………………282.2要求淬硬的鋼種（新HRC＞30）表2材料牌號要求硬度范圍HRC淬火溫度（℃）冷卻介質淬火后硬度HRC回火溫度（℃）35＞50860~880水≥50180~20046~50240~27041~45300~33036~40380~41031~35400~42045＞56820~840水≥55180~20051~55200~23046~50260~29041~45320~35036~40400~43031~35440~47040CrA①51~55840~860油≥55260～29046~50300～33041~45350～38036~40430～46035CrMoA≥46850～870油48～5535～40460～48025Cr2MoVA35～40920～940油48580～600Cr5Mo1V≥60940～950空58～62190～21065Mn46～50820～840油58～62350～390①41～45390～43035～40430～47060Si2MnA②46～50870～890油58～62380～42041～45420～46036～40460～50031～35500～54050CrVA42～46840～870油48～55380～4002Cr13＞511000～1030油或空48～52200～25046～50350～38041～45510～53036～40530～55031～35560～5803Cr13③＞51980～1020空52～60200～25046～50380～40041～45520～54036～40535～5504Cr13④≥56950～1000空52～60200～25050～55300～35043～49540～56035～42560～580T8A≥63780～800水或水油61～63160～18056～60200～24051～55260～30046～50320～36041～45380～420T12≥62770～790水油62～64160～200CrWMn≥63820～840油＞63160～1809CrWMn≥63810～830油＞63160～1809CrSi≥60850～870油≥63160～1808Cr350～55820～840油＞65400～42040～49480～450GCr1550～55830～860油≥62320～38045～50380～1109Cr18≥551010～1040油200～300W6Mo5Cr4V2≥631210～1230油540～560W9Mo3Cr4V≥631220～1240油540～560注：①回火后油冷。②淬火加熱時要加以保護，以防脫碳。③回火脆性區(qū)為500～510℃，嚴禁采用。④回火脆性區(qū)為470～530℃，嚴禁采用。2.3要求滲碳淬硬的鋼種表3材料牌號要求硬度范圍HRC淬火溫度（℃）冷卻介質淬火后硬度HRC回火溫度（℃）12CrNi3A≥58760～800油≥60150～20020CrA≥56760～800油≥60150～200低碳鋼≥56780～800水或水油≥60150～20045～50340～3602.4幾點說明：⑴表1～3中提供的淬火、回火溫度范圍，是供生產時按具體情況選定參數(shù)用的，不是某一爐允許的溫度偏差。⑵凡水冷的鋼種（奧氏體鋼除外）均應及時回火以防開裂。⑶表1中的σs數(shù)值為σ0.2的數(shù)值。⑷45、35CrMoA、40CrNiMoA為保證取樣部位合格，毛坯送檢硬度允許適當提高。⑸對感應加熱，快速加熱的零件淬火溫度允許適當提高。⑹表中標有*者生產上尚未用過或較少用過，其參數(shù)不夠成熟，尚待生產中進一步驗證，生產中允許在驗證基礎上進行修改。⑺表1～3中冷卻為水→油者，允許用水→空→水代替，具體方法為：水冷一段時間后將零件提起空中（讓零件反熱后）再入水繼續(xù)冷卻。常用鋼正火、回火及退火溫度3.1要求綜合性能的鋼種表4材料牌號技術要求正火溫度（℃）回火溫度（℃）有效厚度（mm）σ0.2HB15CrMoA245131～163900～920600～620≤300*275≤197900～920580～600≤15015Cr1Mo1V325146～197900～920710～730≤30015Cr2Mo1275≤207970～990700～720≤300315670～69025111～170880～900≤30035≤187840～860540~560≤30045≤217840~860540~560≤300ZG230-450230～450131～179900～920ZG270-500270～500143～197850～870600～620ZG20CrMo245135～180900～920640～660ZG15Cr1MoA275950～970680～700ZG20CrMoV315140～201940～960700～720930～950ZG15Cr1Mo1V345140～2011040～1060730～750980～1000ZG15Cr2Mo1275950～970700～7203.2其它鋼種表5材料牌號正火溫度（℃）正火后硬度（HB）回火溫度（℃）退火溫度（℃）退火或回火后參考硬度（HB）20Cr1Mo1VTiB680～700970～990①40CrA680～700830～850≤21740CrNiMoA680～700840～880≤22935CrMoA680～700820～840≤22930Cr1Mo1V680～70038CrMoAlA680～700840～870≤22930Cr2MoV(P2)680～7001Cr12Mo680～700920～9401Cr13680～720Ⅰ850～870②Ⅱ920～940≤1971Cr122Cr13700～750920～940≤1873Cr13700～750920～940≤2074Cr13700～750920～9401Cr11MoV700～750920～940≤1871Cr12W1MoV680～700830～850≤2552Cr12NiMo1W1V680～700950～970③34CrNi3Mo660～70065Mn830～850～269680～720780～820≤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。②Ⅰ用于軟化；Ⅱ用于細化晶粒。③用于消除粗晶。④正火為消除過熱組織及網狀碳化物。⑤模具翻新退火溫度為720～740℃。⑥模具翻新退火溫度為710～730℃。3.3幾點說明：⑴表5中列出的正火、回火、退火溫度范圍是供生產中在這區(qū)間內選用的，不是指一爐允許的溫度偏差，一般情況下選用中限。⑵表4規(guī)定的回火，根據(jù)技術條件要求，均在正火后進行。表5規(guī)定的回火，根據(jù)具體情況，可在正火后進行，也可在鍛后單獨進行。⑶滲碳鋼消除滲碳層中網狀碳化物的正火溫度一律采用860～880℃。常用鋼除應力溫度表6材料牌號調質回火溫度（℃）除機械加工應力及校直應力溫度（℃）除焊接應力溫度（℃）除鑄造應力溫度（℃）15CrMoA600～620④480～500560～580580～600540～560550～620510～53040CrA550～620～35CrMoA550～610500～52040CrNiMoA580～600530～5503Cr13560～670510～530碳鋼①540～560④540～56015MnMoVN600～620540～560550～570ZG230-450～620④600～620鑄鋼件不專門除鑄造應力，通常用正火或正火、回火代替ZG270-500600～62034CrNi3Mo580～660～鑄鐵件540～560530～56038CrMoAlA610～670570～590～25Cr2MoVA650～68030Cr2MoV660～69030Cr1Mo1V660～690～ZG20CrMo640～660600～620用正火、回火代替，不做專門的去應力回火。所有未經調質、正火、回火的鋼號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用兩次正火一次回火所代替，不做專門的去應力回火ZG15Cr1Mo1V730～750700～720ZG15Cr1MoA680～700630～650640～660ZG15Cr2Mo1700～720650～670457.705Ⅱ級大齒輪最終去應力溫度為500℃，如控溫準確時可提到530℃116.276轉子除應力溫度為620℃/14h注：①經正火回火的鑄件或型材件。②用于Q235-A，對易變形焊接構件去焊接應力溫度可選擇中、下限，其余情況按上限溫度選擇，但加熱溫度范圍都應限制在±10℃。③除焊接應力時按80℃/h升，≤60℃/h降，執(zhí)行。④正火后的回火溫度4.1幾點說明：1.兩種或兩種以上鋼材去應力并爐時，一般幾種材料除應力溫度溫差不應超過20℃，并爐后的除應力溫度應以幾種材料中最低除應力溫度為準。特殊情況下，在不影響材料原性能前提下，并爐范圍可酌情放寬。但氮化零件氮化前除應力時，溫度不準低于表6規(guī)定，因而不準與除應力溫度低于氮化件除應力溫度的零件并爐。2.兩種或兩種以上鋼材組合焊接時，除焊接應力溫度應為幾種材料中最低的除焊接應力溫度。必要時采用專用工藝。3.除焊接應力的回火溫度原則上為調質回火溫度下限減（20～30℃），如表中未列除焊接應力回火溫度的材料牌號需進行除焊接應力時，可按此原則自行選定。4.氮化件氮化后校直時，去應力的溫度應低于氮化溫度，即：Ⅰ組鋼為450～480℃。Ⅱ、Ⅱ組鋼為500～520℃（鋼的組別分類見表7）。5.各種熱處理工序加熱、冷卻規(guī)范5.1淬火⑴碳素、合金結構鋼形狀復雜的碳鋼件及部分合金鋼件（見表1），冷卻用水油。②形狀復雜的碳鋼件及部分合金鋼件（見表1），采用此段。⑵鉻不銹鋼及奧氏體鋼⑶工具鋼①低合金鋼預熱依工件形狀和尺寸酌情而定。5.2正火及退火⑴正火⑵退火5.3回火、時效及去應力⑴回火注：①530℃以下按此系數(shù)計算回火時間。⑵時效（奧氏體鋼）⑶除應力形狀簡單的零件去校直應力時空冷。②當爐子實際升溫速度超過≤80℃/時不能滿足工藝要求時，零件裝爐升溫至300℃保溫1～2小時，再隨爐升溫100℃保溫1小時后,每升溫100℃保溫1小時，直到保溫溫度為止。對閥桿等形狀復雜易變形零件必須保證≤50℃/時，必要時可用手動控制。工藝規(guī)范的幾點說明:⑴“透”系指工件裝爐后，爐子到溫起至工件與爐膛火色一致止的時間。⑵裝爐溫度欄之“不限”一般系指不超過曲線中保溫溫度以下的各溫度。（如曲線中有兩個保溫溫度，則應不超過第一段的保溫溫度）⑶38CrMoAlA鋼淬火保溫時間應按規(guī)定再延長30％。⑷要求淬硬零件的回火保溫時間至少不小于1小時。⑸除應力的時間：除機械加工和校直應力不得小于3小時；除焊接及鑄造應力不得小于4小時。⑹氮化件氮化后除校直應力時，除應力的整個過程均需通氮。⑺按Z75.22-86GH2136時效熱處理為≤300℃入爐，隨爐升溫至710±10℃，保溫燒透＋12～16h出爐空冷，達HRC32～42。6.化學熱處理工藝規(guī)范6.1氮化⑴氮化技術要求表7組別材料牌號氮化層深度（mm）氮化層硬度（HV）氮化層脆性備注Ⅰ38CrMoAlA≥0.30≥900≤3級25Cr2MoVA≥0.30≥65030Cr1Mo1V≥0.30≥65030Cr2MoV≥0.30≥650ZG20CrMoV≥0.30≥55034CrNi3Mo≥0.30≥450Ⅱ1Cr11MoV≥0.30≥650噴嘴組層深為0.15~0.25（mm）Ⅲ1Cr12W1MoV≥0.20≥6952Cr12NiMo1W1V⑵工藝規(guī)范①爐冷具體規(guī)定見注意事項④。②噴嘴組保溫時間為6～8小時。③加藥丸去除零件表面鈍化膜，用量每爐100～120片。⑶注意事項：①零件氮化前必須清除表面銹斑，用汽油清洗表面油污。②零件裝爐時，所有要氮化的表面，不許互相接觸，特別注意大工件不要放在熱電偶的附近，嚴禁工件靠在熱電偶上。對于局部氮化的零件，要檢查鍍錫部位是否正確。對M16以下的螺孔和￠16以下的盲孔、通孔及經鍍錫保護有螺紋的氮化件的螺紋部分、退刀槽，氮化前均進行涂料保護。③氮化件入爐后應先通氮30分鐘排除箱內的空氣，氨氣壓力控制在100～150mm油柱，待空氣排除后按工藝要求調節(jié)壓力控制分解率。氮化過程中氨氣自始至終不得中斷。④氮化冷卻時，先停電隨爐冷卻至≤150℃時停氨，取出零件。⑤爐內氨氣壓力只做參考，操作時以控制分解率為準。6.2滲碳⑴固體滲碳①保溫時間根據(jù)滲碳爐裝箱的數(shù)量及箱的大小而定。⑵氣體滲碳⑶幾點說明：固體滲碳劑配方：7％BaCO3＋2.5％Na2CO3其余90.5％木碳（濱河化工廠配制）新舊滲碳劑比例為1：2。氣體滲碳劑：(a)苯一滴速：升溫時控制在30～35滴/分，保溫時控制在60～70滴/分。(b)*煤油＋酒精各50％，滴速與苯同。首次使用時先進行試驗，確定合適的滴速。滲碳保溫時間到達前1～1.5小時看預測試樣，根據(jù)測得的結果決定出爐時間。氣體滲碳裝爐時零件之間要保持一定的距離，至少要保持5～10mm。固體滲碳裝箱零件間或箱壁間距不得小于15～20mm。⑤滲碳后如果發(fā)現(xiàn)滲碳層有網狀碳化物存在，均應進行正火處理以消除。7.鍛模熱處理工藝規(guī)范7.1鍛模及胎模：表8材料牌號技術要求淬火溫度（℃）回火溫度（℃）備注工作面硬度燕尾硬度5CrMnMoHB415～380（d103.0~3.2）HB285～321（d103.4~3.6）820～840520~5601t模鍛鍛模胎模HB380～320（d103.2~3.4）3t、5t模鍛鍛模5CrNiMoHB415～380（d103.0~3.2）HB285～321（d103.4~3.6）830～880淬火①出油后立即裝入準備好的回火爐中。回火5CrNiMo回火油冷。說明：⑴燕尾采用自行回火。淬火過程：小型模具（H≤250mm）全部入油5′～8′（中型、大型入油8′～12′）然后把燕尾提出油面，待油面燃燒時再浸入油中，反復2～3次使燕尾自行回火。中型模具H＝250～400mm，大型模具H＞400mm。⑵出油溫度為250～300℃，不得低于250℃，并準備一臺350～400℃的回火爐，出油后立即入回火爐。7.2切邊模表9材料牌號技術要求（新HRC）淬火溫度（℃）回