热处理工艺守则.doc

.一、热处理代号和材料标注方法（一） 热处理代号1. 适用于结构钢和铸件代号：0 自然状态1 正火（或正火+回火）2 退火3 精锻+回火（如精锻或精辊叶片在精锻后只需高温回火）4 淬硬5 调质6 化学热处理（渗碳或氮化）7 除应力（包括活塞环定型处理）9表面淬火或局部淬火2. 适用铸造有色金属和奥氏体钢的代号：0 原始状态1 再结晶退火T除应力退火T1人工时效T4淬火（固溶处理）T5淬火和不完全时效T6淬火和完全时效（固溶处理和完全时效到最高硬度）3. 压力加工有色金属代号：0 原始状态M退火C淬火CZ淬火和自然时效CS淬火和人工时效（二） 材料的标注方法：1. 零件的材料或毛坯（包括铸锻件）如不作任何处理，也不作机械性能检查，则只标材料牌号（其热处理代号“0”在图纸上不标注）如：A3，20，35，ZQSn6-6-3。2. 零件的材料或毛坯在热处理后，不作硬度及机械性能检查者则只标注材料牌号和热处理代号：如：45-1，若有几种热处理，可用热处理代号按工艺路线顺序逐项填写：如：15CrMoA-1+7。3. 有些材料的技术条件，有几种检查组别，但强度等级只有一种或可按材料截面尺寸来决定强度等级，只注明材料牌号，热处理代号和检查组别：如：45-5（） 35CrMoA-5（）4. 有些材料的技术条件，有几种组别，在同一热处理状态中有不同的强度等级，则注明材料牌号、热处理代号强度等级和检查组别，不需要规定检查组别时，检查组别可省略。 25Cr2MoVA-5 25Cr2MoVA-5 如： 735- 7355. 有些零件或者是比较重要或者是技术要求比较复杂，用上述标注方法不能说明全部要求者，则应注明标准号，在同一热处理状态中有不同的强度级别时，还应注明强度级别。 35CrMoA-5 35CrMoA-5 如： Q/CCF M 3003-2003 590Q/CCF M 3003-20036. 大锻件如叶轮、铸造轴、整体转子等的材料标注方法 钢 号 锻件级别标准编号7. 铸钢件： 铸铁、铜件： 材料牌号 类别 材料牌号 标准号 标准号8. 铸铁件及有色金属等直接按上述方法标注可能引起误解时，热处理代号加上括号。如：QT500-7（-2+7）二、热处理零件检查方法及性能要求：（一） 热处理零件的检查方法：1. 零件热处理后应根据“热处理零件明细表”所列的技术要求及检验组别检查验收。2. 机械性能试验的一组试样，包括一个拉力试样和两个冲击试样，对钢板是包括一个拉力和一个弯曲试样。3. 作机械性能试验的试样，应由每批零件中选取具有最高和最低硬度的零件。4. 按炉次验收时，每炉处理的零件应分炉堆放，并注明热处理炉号，不能将不同炉次的零件混为一批交检。5. 机械性能试验不合格时，可将不合格项目取双倍试样重复试验，若重复试验中仍有一项不合格，则允许将零件重新热处理。但重新热处理次数不得超过二次，补充回火不算重新热处理。（二） 零件检验组别的规定1. 灰口铸铁和低合金铸铁 表1代号组别铸件工作条件检验项目0零组一般铸件几何尺寸，表面状态第一组比较重要铸件几何尺寸，表面状态，材质化学成分中磷、硫，100检查硬度第二组重要铸件几何尺寸，表面状态，材质化学成分中磷、硫、抗弯w，挠度Y（或抗拉），按图纸规定作水压试验。2. 锻件及型钢 表2代号组别检验项目0零组热处理后不检查第一组整批验收，选取10的零件检验硬度，但至少有五件，在批量较少时，也可按炉次验收，每炉至少抽二件检验硬度第二组整批验收，选取50的零件检验硬度，批量少于10件时100的零件检验硬度。第三组（高温合金除外）整批验收，100的零件检验硬度。选取2的零件（从最低和最小硬度值的坯料中选取），但不少于两件检验机械性能，在批量少于10件时，可按炉次验收，每炉至少抽一件检验机械性能。第四组单件验收，检验每个零件的硬度和机械性能。3. 铸钢和精密铸造件 表3代号组别铸件工作条件检验项目0零组一般铸件热处理后不检查化学成分和机械性能第一组比较重要铸件几何尺寸，表面状态，按同一熔炼，热处理炉号检验s、b、和化学成分。 第二组重要铸件几何尺寸，表面状态，按同一熔炼，热处理炉号检验s、b、ak和化学成分，并按图纸规定作水压试验和无损探伤。4. 有色金属铸件 表4 代号组别铸件工作条件检验项目0零组一般铸件几何尺寸，表面状态第一组比较重要铸件几何尺寸，表面状态，按同炉号检验材质b、HB。 第二组重要铸件几何尺寸，表面状态，按同炉号检验材质b、HB和化学成分，按图纸规定作水压试验和无损探伤。 三、常用钢种的正火、回火和退火工艺（一） 铸钢件的正火、回火和退火温度及硬度范围： 表5材料牌号技术要求正火温度 （）回火温度 （）退火温度 （）备 注强度等级硬度HBZG200-400196114-159910-930ZG230-450235131-179890-910580-600880-900大件、形状复杂及有回火要求的零件应进行回火。ZG270-500274143-197850-870580-600860-880大件、形状复杂及有回火要求的零件应进行回火。ZG310-570314156-217840-860580-600840-860大件、形状复杂及有回火要求的零件应进行回火。ZG20CrMo245135-180890-910640-660ZG20CrMoV314140-201940-960920-940690-710均采用两次正火加回火工艺ZG15Cr1Mo1V343140-2011040-1050980-1000710-740不重要的铸件不进行均匀处理，只进行99010正火+710至740回火ZG22Mn294155-189880-900680-700ZG20SiMn294156900-920580-600ZG1Cr11MoV187850-870精铸叶片ZG1Cr13179850-870精铸叶片ZG2Cr13187850-870精铸叶片ZG06Cr13Ni4Mo539241990-1100610-630580-600ZG06Cr13Ni5Mo550241990-1100空冷到400600-640空冷到300570-610炉冷ZG06Cr13Ni6Mo550241990-1100空冷到400600-640空冷到300570-610炉冷ZG35SiMn345140-201870-890空冷600-620油冷或空冷ZG15Cr2Mo1275143-197940-960空冷到300以下665-720（二）合金结构钢、热强钢、不锈钢的正火、回火、退火及硬度范围： 表6材料牌号正火温度（）回火温度（）退火温度（）硬度要求正火或正火+回火后退火后16Mn890-910600-65050Mn840-86025520CrA880-900860-89020719740CrA850-870830-85025521740CrNiA850-870650-680830-85025520740CrNiMo860-880670-700840-86025522912CrNi3A890-910650-68025520CrMnMo880-900650-68025518CrMnTi880-90025512CrMo910-930680-70015615CrMoA900-920630-650131-16312Cr1MoV1000-1020740-760131-16330Mn2840-86024135SiMn890-900650-68024120CrMo900-920650-68018715Cr1Mo1V980-1000710-730146-19734CrMo860-880640-660820-840255-28524138CrMoAl940-960650-680840-87025522935CrMoA860-880620-650820-84024122934CrMo1A880-900640-660840-86020717924CrMoV910-930650-70035CrMoV880-920650-67022934CrNi3Mo860-880640-66025Cr2MoV930-950660-680910-93021220725Cr2Mo1V1030-1050680-720900-92025520Cr1Mo1V1980-1000720-76025530Cr2MoV900-920650-70025530Cr1Mo1VE980-1000700-73025520Cr3MoWV1040-1060670-700940-96025532Cr3MoWV850-870241注：12Cr1MoV为了消除焊接应力，焊后施以710-750的除应力处理或重新正火加高温回火。 续表6材料牌号正火温度（）回火温度（）退火温度（）硬度要求正火或正火+回火退火后1Cr13940-960700-740850-870920-9401792Cr13940-960700-740850-870920-9401873Cr13850-870920-9402074Cr13850-870920-9402071Cr11MoV1000-1050720-740850-870920-9402171Cr12WMoV830-86025520Cr1Mo1VNbTiB1040-1060670-700850-87034Cr3MoWV880-900670-700850-870注：用于软化用于细化晶粒（三）碳素结构钢正火温度及硬度范围 表7材料牌号正火温度硬度（HB）备注Q235-A900-920107-13115900-92099-14320890-91015625880-900111-17035850-870146-18745840-860179-217回火550-65060810-830229回火550-650（四）弹簧钢、工模具钢、滚珠轴承钢的退火温度及硬度范围： 表8材料牌号退火温度（）硬度要求（HB）备 注85780-800255型材一律采用封闭退火，锻件一律采用高温完全退火。低温退火温度650-68065Mn800-82022950CrV840-86022960Si2Mn800-82022960Si2Cr800-82022960Si2800-820229T7 T8740-7502-4小时640-680等温4-6小时187T9740-7502-4小时640-680等温4-6小时187T10750-7602-4小时680-700等温4-6小时197T12760-7702-4小时207CrWMn790-8102-4小时690-710等温4-5小时217-255可采用950正火+650-680回火5CrMnMo850-870197-241可采用860正火+650-690回火5CrNiMo850-870197-2413Cr2W8V830-850207-255W18Cr4V850-8703-4小时740-760等温4-6小时207-255W8Cr4V850-8703-4小时740-760等温4-6小时207-255W8Mo5Cr4V2840-8603-4小时740-760等温4-6小时207-269Cr12850-8703-4小时730-750等温4-6小时207-255Cr12Mo850-8703-4小时730-750等温4-6小时207-255Cr12MoV850-8703-4小时730-750等温4-6小时207-2559CrSi790-8103-4小时700-720等温4-6小时2418Cr3780-8003-4小时700-730等温4-6小时CrMn790-8103-4小时700-720等温4-6小时GCr15780-8003-4小时207-229（五）正火、回火和退火工艺规范1. 锻轧件正火、回火和退火工艺曲线： 温度 正火、退火温度 回火或低温退火温度 600-650 250 有效厚度（mm）均温（小时）升温速度均温保温时间（小时）冷 升温却 速度均温时间回火空冷 低温退火炉冷保温时间（小时）30不限目测1分/mm正火空 不冷退 限火炉冷目测231-1000.5-1.52-3101-2001.5-2.53-4201-3002.5-44-6301-40024-56-8401-55035-78-10551-75046-810-122.铸钢件正火、回火和退火工艺曲线 温度 正火、退火温度 回火温度 600-650 300出炉空冷 进炉 300 300 有效厚度（mm）均温（小时）升温速度均温保温时间（小时）冷却升温速度均温时间时间保温时间（小时）10-50100目测1.5正火空冷 退 火炉冷100目测2-351-15021.5-43-5151-25024-65-7251-40026-87-93.球化退火工艺曲线 温度 退火温度 600-650 等温温度炉 冷 500出炉空冷有效尺寸（mm）/小时均 温（h）/小时均 温保 温（h）冷却时间等 温（h）60目测1-2炉冷260-10022-3100-200110033-4200-30050210044-6300-4006028056-8 4.工艺说明：（1）正火零件必须空冷到250方可进炉回火。（2）二次正火件，第一次正火结束后必须空冷到400方能入炉进行第二次正火加热。（3）退火件保温结束后，炉冷到650以下可打开炉门冷到450后便可出炉空冷。（4）大小工件同炉处理时，保温时间按最大工件尺寸选取，如果零件是散乱或有间隙整齐堆放，则以堆放高度的60来选取保温时间，如果零件是无间隙整齐堆放 ，则高度为有效尺寸，以此决定其保温时间。（5）尺寸悬殊的零件一般不应同炉处理，如截面尺寸30mm的不得和100mm的同炉处理，30-100mm不得和200mm的同炉处理，如装一炉中，必须将小件提前出炉。（6）细长或薄板零件装炉时，必须垫平，其上不得堆重的工件，以防变形。（7）工件装炉时应留有足够间隙，保证迅速均匀地加热和冷却。（8）正火和退火允许温度偏差10，回火和低温退火允许温度偏差20。（9）马氏体不锈钢正火后应及时回火，其间隔不大于12小时。（10）零件要求机械性能试验时，必带试棒与零件同炉处理。附注：铸钢件的正火、回火、退火工艺说明详见“铸钢件通用热处理工艺”。 四、常用钢种的调质工艺：（一）碳素钢、合金结构钢、热强钢、不锈钢、奥氏体钢的调质温度及技术要求：材料牌号技术要求淬火温度（）冷却介质有效截面（mm）回火温度（）冷却介质强度等级硬度HB35441235-295860-880水盐水100480-520空45441192-241820-840水盐水80580-620空50Mn490-539229-277820-840油100590-610空40Cr392192-223840-860油水 油3536-100590-610油490217-255840-860油水 油3536-100560-580油588241-277840-860油水 油4041-60550-570油686269-302840-860油水 油3031-40540-560油40CrNi686269-302820-840油70520-540油40CrNiMoA785286-321840-860油60560-580油834321-375油水 油40550-570油15CrMoA490207-241900-920油水 油3031-70550-600空30Mn2490217-255830-850水 油120580-600油或水35SiMnA470197-229880-900油150600-620空539241-285100570-590588241-27740560-58020CrMoA490197-241880-900油水 油50580-600空53934CrMo588255-302860-880油70-100550-580空35CrMoA490212-255850-870油弯0060600-630空588241-285油水 油6061-100580-610686255-302油水 油6061-100570-600785293-321水 油40560-580材料牌号技术要求淬火温度（）冷却介质有效截面（mm）回火温度（）冷却介质强度等级硬度HB38CrMoAlA588241-285930-950油水 油100101-160620-650油686255-302油水 油5051-100610-640785285-331油水 油4041-60590-62024CrMoV588241-277870-890油80640-660空20Cr3MoWV539212-262正火：1050-1100淬火：980-1020空油450660-710空637235-285350650-700785285-321250630-67032Cr3MoWV686269-302970-1000油300620-650空785286-321油150620-64017Cr12NiMoV735192-2411030-1050油680-700空34CrNi3Mo588241-277850-870油250630-650735269-321600-630缓冷785285-341580-61025Cr2MoVA588235-285930-950油200650-700空686248-293150650-690637-785229-27725660-710735262-311150640-68025Cr2Mo1VA588241-285两次正火：1030-1050950-970空200650-690空686248-293150650-690735-883262-311150640-68030Cr2MoV30Cr1Mo1VE441197-229940-960油500700-730空588235-285250670-700735262-311150650-68020Cr1Mo1V1637248-2931030-1050油130680-710空735269-302100680-70035CrMoVA785285-341880-900油80600-640空1Cr13441192-2411030-1050油60670-720空2Cr13490212-2621000-1030油或空80680-720空588229-27760670-710材料牌号技术要求淬火温度（）冷却介质有效截面（mm）回火温度（）冷却介质强度等级硬度HB3Cr13588229-269980-1020油或空130630-680空686269-302100580-630785286-32170560-6001Cr11MoV490212-2621000-1030油75680-720空588229-27760660-70020Cr1Mo1VNbTiB20Cr1Mo1VTiB588214-2771030-1050油250700-720空735262-295150700-720637-785212-26225700-7201Cr12WMoV588229-2771000-1050油150680-710空637248-293100660-690686269-31170650-6801Cr12WMoNbVB490229-2851030-1050油90680-720空1Cr18Ni9Ti196138-180固溶1080-1100水60稳定化：850-870（6h）空225Cr15Ni36W3Ti392207-255固溶1080-1100水时效690-71020-25h空精铸叶片ZG1Cr13392187-2351030-1050油或风梅花试棒70690-7203小时空ZG2Cr13441207-255980-1000空梅花试棒70670-710空ZG1Cr11MoV490197-2411020-1040油梅花试棒70690-730空ZG1Cr12WMoV490197-2271020-1040油梅花试棒70700-730空GHZ132GH132270-320980-1000空700-72014-16hGH136HRC26-39.5980-1000空700-72014-16h注：对制作汽封弹簧片的钢板若是固溶处理状态，则工件只需进行时效处理。浇注后30-60分出箱者只作730-7504小时回火处理。（二） 弹簧钢的调质温度及硬度要求：材料牌号硬度HRC淬火温度（）冷却介质回火温度（）冷却介质热成形温度（）8538-43800-820油380-420空60Si2 60Si2Cr43-49850-870油420-440油830-92060Si2Mn43-49850-870油420-440油830-92050CrVA43-49840-860油430-450油830-92065Mn44-48800-820油380-420油3Cr1338-43980-1020油或空520-540油850-10506540-45820-840油420-440空工艺说明：（一） 弹簧若无特殊规定，圆柱弹簧只按图纸检查弹力，板弹簧5抽查硬度。（二） 60Si2Mn弹簧淬火前应上硼砂，以防脱碳（操作方法：将弹簧加热到400-500时出炉淬入100-150硼砂饱和水溶液中，停留片刻，待表面涂上一层硼砂后，再入炉加热），调质后应喷砂上油。（三） 65、65Mn、50Cr2VA等钢卷制的弹簧，可以不涂硼砂，但在淬火加热时，应在炉前口处放一些木炭。（四） 弹簧淬火时，应水平方向淬入冷却液，一般在油中可以不运动，但对较大弹簧在油中应运动一段时间，然后静止冷却。（五） 淬火油使用温度要求为20-60。五、常用钢种的淬火、回火及硬度范围：（一） 常用淬硬钢的淬火、回火温度及硬度范围：材料牌号淬火温度（）冷却介质回火温度（）冷却介质硬度（HRC）35860-880水180-200空50280-30045-50340-36040-45380-40035-40420-44030-3545820-840水180-200空55240-27050-55310-33045-50370-39040-45410-43035-40460-48030-3550Mn820-840水（油）410-440空40-4540Cr850-870油250-270空50-55330-35045-50380-40040-45430-45035-40T8A780-800水 油160-180空62220-24055-60280-30050-55340-36045-50400-42040-45T9AT10A770-790水 油160-180空62220-24055-60280-30050-55340-36045-50400-42040-45CrWMn820-840油160-180空619 CrWMn910-830油160-180空61材料牌号淬火温度（）冷却介质回火温度（）冷却介质硬度HRC备注9CrSi850-870油160-180空61865-875淬火较好，880-890加热晶粒急剧长大。GCr15840-850油180-200空58-635CrMnMo830-850油480-500空43-48500-540空40-455CrNiMo830-850油440-500空40-46Cr12960-1000油200-220（二次）160-180空60-63形状简单的小型模具采用的回火工艺，形状复杂及中、大型模具采用的回火工艺。（三次回火）Cr12Mo1000-1050油空60-63Cr12MoV1000-1080油空60-633Cr2W8V1050-1080油560-600（二次）空40-52W18Cr4V1260-1280油或580-620中性盐浴56010（三次）空63-65淬火的冷却方法：为提高弧度、韧性、改善切削性能可采用一次贝氏体。淬火：580-620（同加热时间）350-400（同加热时间）240-280（2-4小时），对形状复杂的特大刀具为防止开裂，可采用二次贝氏体淬火：一次贝氏体淬火560（1小时）240-280（2-4小时）W9Cr4V1240-1260油或580-620中性盐浴56010（三次）空63-65W6Mo5Cr4V21220-1240油或580-620中性盐浴56010（三次）空63-65CrMn820-840油160-180空618Cr13860-880油480-520空40-4835CrMoA850-870油440-460空35-40420-440空40-45（二） 渗碳淬硬钢的淬火、回火温度及硬度范围材料牌号淬火温度（）冷却介质回火温度（）冷却介质硬度HRC15、20780-800水180-200空5615Cr20Cr、850-870、780-800油水、油180-200空5618CrMnTi850-870油180-200空5820CrMnMo830-850油180-200空5812CrNi3A、850-870、780-800油160-180空5618Cr2Ni4W780-830油140-180空56六、常用钢种的淬火、回火时效工艺规范（一） 碳素结构钢及低、中合金结构钢的淬火加热及冷却规范：温 度 淬 火 温 度 有效截面（mm）升温速度（/h）均温时间保温时间（min/mm）冷却介质100随炉目测箱式电炉：0.9-1.0油 炉：0.8盐 浴 炉：0.3-0.4水或油101-200箱式电炉：0.9油 炉：0.7201-400箱式电炉：0.8油 炉：0.6时间（二） 高合金钢（铬不锈钢及奥氏体钢）的淬火加热及冷却规范： 温 淬 火 温 度 度 840-860有效截面（mm）升温速度（/h）预热升温速度均温时间保温时间（min/mm）时间冷却介质50不限随炉目测油炉：1.0水或油51-200均温0.5-1.5h油炉：0.8-0.9201-400油炉：0.7-0.8（三） 碳素工具钢、低中合金工具钢的淬火加热及冷却规范： 温 淬 火 温 度 度 400-500有效截面（mm）升温速度（/h）预热升温速度均温时间保温时间（min/mm）时间冷却介质150随炉随炉目测箱式炉：1-1.2盐浴炉：0.3-0.4水油或油151-400均温箱式电炉：0.8-1（四）高速钢、高合金工具钢的淬火加热及冷却规范： 温 淬火温度 度 800-850 580-620 500-550材料类别升温速度/h保温时间升温速度/h保温时间升温速度/h保温时间冷却保温时间时间冷却高速钢随炉箱式电炉1-2分/mm随炉盐浴炉25-30秒/mm随炉盐浴炉8-15秒/mm盐浴炉8-15秒/mm空冷高合金工具钢盐浴炉25-30秒/mm盐浴炉12-14秒/mm油冷注：易变形的大型刀具及细长刀具需作二次预热，第二次预热时间不应过长，淬火加热时间最短不得小于30秒。（五）时效加热及冷却规范： 温 时 效 温 度 度 时间材料牌号升温速度保温时间冷却1Cr18Ni9Ti随炉6-10h空冷Cr15Ni36W3Ti25-50h（六） 回火加热及冷却规范： 温 度 回 火 温 度 材料类别升温速度均温时间保温时间时间冷却碳钢及合金结构钢不限目测1.5-2.0min/mm（3-4h）空或水油高合金不锈钢2.0-3.0min/mm（4-5h）高速钢60min（三次）注：（1）凡是能显示颜色的温度回火，保温时间以工件均温后计算。530以下回火的工件，总的回火时间按括号内数据计算。 （2）低温回火，其保温时间最短不得少于60min，中、高温回火，其保温时间最短不得少于30min.（七）工艺说明：表中的回火温度允许根据生产情况和经验略作更改。形状复杂的零件，淬水时，出水要冒汽，水油冷时，在水中冷却时间按1秒/3毫米计算，淬油件应在工件表面约150出油，淬火后尽快进行回火，凡有尖角、螺孔、均应在淬火前应用石棉加水玻璃包扎、堵塞、以防开裂。工件变形校直后应在比回火温度低30-50的温度进行除应力，保温时间应与回火保温时间相等