热处理工艺规程(工艺参数)

1、热处理工艺规程（工艺参数）热处理工艺规程B/Z61.01295工艺参数）2005年 12 月 5 日目录1. 主题内容与适用范围12. 常用钢淬火、回火温度 12. 1要求综合性能的钢种 12. 2 要求淬硬的钢种 42. 3要求渗碳的钢种 62. 4几点说明 63. 常用钢正火、回火及退火温度73. 1 要求综合性能的钢种 73. 2其它钢种 83. 3几点说明 84. 常用钢去应力温度 105. 各种热处理工序加热、冷却范围 125.1淬火 1 25.2正火及退火 145. 3回火、时效及去应力 155. 4工艺规范的几点说明 1 66. 化学热处理工艺规范176. 1氮化 1 76. 2

2、渗碳 207. 锻模热处理工艺规范227. 1锻模及胎模 227. 2切边模 247. 3锻模热处理注意事项 258. 有色金属热处理工艺规范 268. 1铝合金的热处理 26& 2铜及铜合金 269. 几种钢锻后防白点工艺规范279. 1第I组钢 279. 2第U组钢 28热处理工艺规程(工艺参数)1. 主题内容与适用范围本标准为“热处理工艺规程”(工艺参数)，它主要以企业标准金属材料技术条件B/HJ - 93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据(不包括高温合金)，并收集了我公司生产常用的工具、 模具及工艺装备用的金属材料。本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。2. 常用

3、钢淬火、回火温度2.1要求综合性能的钢种：表1材料牌号技术要求淬火温度 C)冷却 介质有效面 积(mm)淬火后 硬度(d10)回火温 度(C)回火后硬 度(d10)强 度(T S硬度HB (d10)45440佃7229(4.304.00)820840水< 805405604.004.2040CrA390佃2223 (4.354.05)840860油< 352.73.05806004.004.1036703.13.4570580711603.43.65605704902仃 255(4.103.80)< 352.73.05705803.803.9036703.13.4560570

4、711203.43.6550560590241277(3.903.65)< 402.73.05605703.653.80水油41602.53.0590620685269302(3.503.70)油:< 302.73.05505603.503.60水油31402.63.057060035CrMoA4902仃 255 (3.804.10)850870油< 403.03.25906103.804.0041703.253.4570590711203.453.6550570590241277(3.903.65)< 403.03.25605803.653.80水油41702.63.

5、0580610*40CrNiMoA690255293 (3.803.55)840860油< 802.73.15806003.653.80*30Cr1Mo1V590241277 (3.903.65)950970油< 300670690690255285 (3.803.57)< 25066068020Cr1Mo1VTiB690255293 (3.803.55)10301050油< 190700720*73526930210301050油< 100690710油< 1002.63.06406605902412773.13.46306403.653.90(3.903

6、.65)水油1011602.63.06506703.13.2630650油< 502.63.063065038CrMoAIA6852773029309503.13.36106303.503.65(3.653.50)水油511002.63.06406603.03.2620640293321(3.553.40)油< 402.73.2610630785水油41602.63.06306503.403.503.13.261063015CrMoA490207241900920油< 303.63.85506003.904.10(4.203.90)水31703.43.857062059024

7、1277< 602.83.16606803.603.9025Cr2MoVA(3.903.65)920940油61 2003.23.45660670735269302< 602.83.16606703.553.65(3.703.50)61 1503.23.3650670690241282< 3502.8 3.06406603.653.9(3.903.62)3.1 3.362064034CrNi3Mo735255284870890油< 3002.8 3.06206403.63.75(3.803.58)3.1 3.3600620785271298< 2502.8 3.0

8、6006203.553.65(3.653.52)3.1 3.3580600*15MnMoVN490> 217 (< 4.1)960980油< 1056006201Cr12Mo550229255(4.03.8)960980油< 1006706903.803.9535518722910303.03.257107304.104.301Cr13 (4.44.0)油3.33.5690710440佃72291050< 1003.03.256807004.04.20(4.34.0)3.33.56506801Cr12 440佃7229 (4.304.00)10301050油<

9、; 1003.03.306807104.004.201872072.83.27207404902仃 248< 802.83.07007203.904.102Cr13 (4.103.85)9801000油3.13.2670700590235269< 602.83.06606803.803.90(3.953.70)3.13.26506603C(3.953.70)980空< 402.63.06506703.703.90269302 (3.703.50)1020油411302.63.2640660690286321 (3.603.40)空< 402.6

10、3.05906103.503.60油411002.63.2580590785286321 (3.603.40)空< 402.63.05705903.403.50油41702.63.25605801Cr11MoV390192241(3.904.35)10001030油< 1002.83.07107303.904.303.13.36907104902仃 248 (4.103.85)< 1002.83.07007203.904.053.13.3680700590235269 (3.953.70)< 602.83.06706903.803.903.13.36606801Cr12

11、W1MoV590235269 (3.953.70)10001050油< 1503.03.46807003.903.70690269302 (3.703.50)< 1003.03.46606803.553.65*735286331 (3.63.3)3.03.26606702Cr12NiMo1W1V760293331 (3.553.35)970990油< 2006606803.553.4530Cr2MoV590241277 (3.703.50)940960油< 602.83.16706903.603.80612503.23.45670680735269302 (3.703.

12、50)< 602.83.16706803.553.65611503.23.36606801Cr18Ni9Ti205<5.05.14.754.85225(> 5.4)8008201Cr18Ni9Ti 0Cr 佃Ni9205< 187> 5.410501100水精 铸 叶 片ZG1Cr13亠390187217(4.404.10)10201040油梅花试棒70700720ZG2Cr13440佃7227 (4.304.00)9801000空叶片本 体2.82.97307404.004.10ZG1Cr11MoV490佃7227 (4.304.001

13、0201040油梅花试棒70700720ZG1Cr12W1MoV490佃7227 (4.304.0010201040油梅花试棒70700720ZGOCr 佃Ni919010501100水注：采用日本材料时，淬火温度为960980C，回火温度允许比表中温度高 1030C有效截面小于20mm者可采用空冷。2.2要求淬硬的钢种(新 HRC > 30)表2材料牌号要求硬度范围HRC淬火温度(C)冷却介质淬火后硬度HRC回火温度(C)35> 50860880水> 5018020046502402704145300330 3640380410313540042045> 568208

14、40水> 55180200 51552002304650260290 :414532035036404004303135440470 :40CrA 5155840860油> 5526029046503003304145350380 :364043046035CrMoA> 46850870油48 5535 40460480 25Cr2MoVA35 40920940油48580600Cr5Mo1V> 60940950空58 6219021065Mn46 50820840油58 6235039041 4539043035 40 43047060Si2MnA 46 508708

15、90油58 6238042041 4542046036 40 46050031 3550054050CrVA42 46840870油48 553804002Cr13> 5110001030油或空48 52 20025046 5035038041 4551053036 40 53055031 355605803Cr13 > 519801020空52 6020025046 50 38040041 4552054036 405355504Cr13 > 569501000空52 6020025050 55 30035043 4954056035 42560580T8A> 637

16、80800水或水油61 6316018056 6020024051 5526030046 50 32036041 45380420T12> 62770790水油62 64160200CrWMn> 63820840油> 63 1601809CrWMn> 63810830油> 631601809CrSi> 60850870油> 631601808Cr350 55820840油> 65 40042040 49480450GCr1550 55830860油> 6232038045 503801109Cr18> 5510101040油20030

17、0W6Mo5Cr4V2> 6312101230油540560W9Mo3Cr4V> 6312201240油540560注：回火后油冷。 淬火加热时要加以保护，以防脱碳。 回火脆性区为500510C，严禁采用 回火脆性区为470530E，严禁采用2.3要求渗碳淬硬的钢种表3材料牌号要求硬度范围HRC淬火温度C）冷却介质淬火后硬度HRC回火温度（C）12CrNi3A> 58760800油> 6015020020CrA> 56760800油> 60150200低碳钢> 56780800水或水油> 6015020045 503403602.4几点说明:表1

18、3中提供的淬火、回火温度范围，是供生产时按具体情况选定参数用的， 不是某一炉允 许的温度偏差。 凡水冷的钢种（奥氏体钢除外）均应及时回火以防开裂。表1中的（T s数值为C 0.2的数值。45、35CrMoA、40CrNiMoA为保证取样部位合格，毛坯送检硬度允许适当提高。对感应加热，快速加热的零件淬火温度允许适当提高。 表中标有*者生产上尚未用过或较少用过， 其参数不够成熟，尚待生产中进一步验证，生产中 允许在验证基础上进行修改。表13中冷却为水一油者，允许用水一空一水代替，具体方法为：水冷一段时间后将零件提 起空中（让零件反热后）再入水继续冷却。3. 常用钢正火、回火及退火温度3.1要求综合

19、性能的钢种表4材料牌号技术要求正火温度C)回火温度(C)有效厚度 (mm)(T 0.2HB15CrMoA245131163900920600620< 300*275: < 佃7 :900920580600< 15015Cr1Mo1V325146佃7900920710730< 30015Cr2Mo1275< 207970990700720< 30031567069025111 170880900< 30035< 187840860540560< 30045r < 217840860540560< 300ZG230-45023045

20、0131仃9900920ZG270-500270500143佃7850870600620ZG20CrMo245135180900920640660ZG15Cr1MoA275950970680700ZG20CrMoV315140201940960700720930950ZG15Cr1Mo1V345140201104010607307509801000ZG15Cr2Mo12759509707007203.2其它钢种表5材料牌号正火温度C)正火后硬度 (HB)回火温度(C)退火温度(C)退火或回火后 参考硬度(HB)20Cr1M o1VTiB68070097099040CrA680700830850

21、< 21740CrNiMoA680700840880< 22935CrMoA680700820840< 22930Cr1M o1V68070038CrMoAIA680700840870< 22930Cr2M680oV(P2)7001Cr12M680920o7009401Cr13I1Cr12680850720870< 197n 920 9402Cr13700750920940< 1873Cr13700750920940< 2074Cr137009207509401Cr11M oV700750920940< 1871Cr12W1MoV68070083

22、0850< 2552Cr12NiMo1W1V68070095097034CrNi3660Mo70065Mn830269680780< 22985072082060Si2Mn830254640780A86068082050CrVA85028664081088068085012CrNi3890< 255650870A920680900T8A760241650750< 187780302680760T12760241650750< 187780302680760CrWMn9703855146507702072559907007909CrWM650770197241n70

23、07908Cr37802072557903Cr2W8V7007408208402072555CrMnMo830850650690760780< 2555CrNiM o830850650690760780< 255注：用于消除粗晶。 I用于软化；U用于细化晶粒。 用于消除粗晶。 正火为消除过热组织及网状碳化物。 模具翻新退火温度为720740C。 模具翻新退火温度为710730C。3.3几点说明： 表5中列出的正火、回火、退火温度范围是供生产中在这区间内选用的，不是指一炉允许的 温度偏差，一般情况下选用中限。 表4规定的回火，根据技术条件要求，均在正火后进行。表5规定的回火，根据具体

24、情况,可在正火后进行，也可在锻后单独进行。 渗碳钢消除渗碳层中网状碳化物的正火温度一律采用860880C。4. 常用钢除应力温度表6材料牌号调质回火温度C)除机械加工应力 及校直应力温度(C)除焊接应力温度(C)除铸造应力温度(C)15CrMoA60062048050056058058060054056055062051053040CrA55062035CrMoA55061050052040CrNiMoA5806005305503Cr13560670510530碳钢54056054056015MnMoVN600620540560550570ZG230-450620600620铸钢件不专门除铸

25、造应力，通常用正火或正火、回火代替ZG270-50060062034CrNi3Mo580660铸铁件54056053056038CrMoAIA61067057059025Cr2MoVA65068030Cr2MoV66069030Cr1Mo1V660690ZG20CrMo640660600620用正火、回火代替， 不做专门的去应力 回火。所有未经调质、正火、回火的钢号660680 :6006401Cr126807106006206306501Cr136907302Cr136407306006201Cr11MoV6407306206401Cr12W1MoV6707001Cr12Mo68069063

26、06502Cr12NiMo1W1 V66068015Cr2Mo167072060062063065015Cr1Mo1V710730660680 ZG20CrMoV700720630650670690用两次正火一次回 火所代替，不做专门 的去应力回火ZG15Cr1Mo1V730750700720ZG15Cr1MoA680700630650640660ZG15Cr2Mo1700720650670457.705U级大齿轮最终去应力温度为500E，如控温准确时可提到530C116.276转子除应力温度为 620C /14h注： 经正火回火的铸件或型材件。 用于Q235-A，对易变形焊接构件去焊接应力温

27、度可选择中、下限，其余情况按上限 温度选择，但加热温度范围都应限制在土 10°C。 除焊接应力时按80C/h 升, < 60C/h降，执行。 正火后的回火温度4.1几点说明：1. 两种或两种以上钢材去应力并炉时，一般几种材料除应力温度温差不应超过20C，并炉后的除应力温度应以几种材料中最低除应力温度为准。特殊情况下，在不影响材料原性能前提下，并炉范围可酌情放宽。但氮化零件氮化前除应力时，温度不准低于表6规定，因而不准与除应力温度低于氮化件除应力温度的零件并炉。2. 两种或两种以上钢材组合焊接时，除焊接应力温度应为几种材料中最低的除焊接应力 温度。必要时采用专用工艺。3. 除焊接

28、应力的回火温度原则上为调质回火温度下限减（2030C），如表中未列除焊接应力回火温度的材料牌号需进行除焊接应力时，可按此原则自行选定。4. 氮化件氮化后校直时，去应力的温度应低于氮化温度，即：1组钢为450480C。n>n组钢为500520C（钢的组别分类见表7）。5. 各种热处理工序加热、冷却规范5.1淬火碳素、合金结构钢 形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表 1）,冷却用水油 形状复杂的碳钢件及部分合金钢件（见表 1），采用此段。铬不锈钢及奥氏体钢朗I860/jZ1/有效摘rrim装护巔升温速度保温 时间升温富廣片1瓦保温时间 分 / mm）冷却时<31不限召预热随炉透1.1空

29、油 或水5"- . III0.8-D.9透1.7工具钢材料类别裴炉温度升温遼度 cm时时间升温速度时问保温皿问C分/mm）冷却碳素钢</5B随炉不预热18沪透1.0-1.2/<-<-5 :.-：1舲金眾LZD油< 11 1高合金钢透10-1.2低合金钢预热依工件形状和尺寸酌情而定5.2正火及退火正火°C 1有效截面 C rTiri I装炉温度七）升温速度均执4 |l 1 1*1保温时间C分/mm 1冷却<11111顷炉D.8T.91111-21)0不限透空2B1-4HD<1?|h6IH退火/、删类别装炉温度-七/时均热 时问保温时间C分/

30、 mm)冷却速厦5/出Ik炉温度乜)片间构铜11,8-11,9眇不锈叙及 奥氏依龍<650<121，<80<501工具铜:U725.3回火、时效及去应力回火材料类别装炉温度co霁溫速度 p/EtJ：均执w MH时间保温时间分/mm）工冥钢不限随炉11*i'i Q空碳素合佥鰭枸钢透15 ZN厶5絡不锈钢及 奧氏体艶遶23uc°CX/材料类别装炉温度c :升温速度时：保温时间 C吐打冷却1Cr18Ni9Ti不限随炉6 1 I空时效（奥氏体钢）除应力注：530 r以下按此系数计算回火时间°C去应力科类装炉温度J J丿| :-n时保温时间 分/rTi

31、fTi冷却迓度出炉温度C匕）机械俎二<151 .1 J-1V8U厶5<60<3511<2ow 形状简单的零件去校直应力时空冷。 当炉子实际升温速度超过W 80C /时不能满足工艺要求时，零件装炉升温至300r保温12小时，再随炉升温ioor保温1小时后，每升温10OC保温1小时，直到保温温度为止。对阀杆 等形状复杂易变形零件必须保证W 50r /时，必要时可用手动控制。5.4 工艺规范的几点说明：“透”系指工件装炉后，炉子到温起至工件与炉膛火色一致止的时间。 装炉温度栏之“不限” 一般系指不超过曲线中保温温度以下的各温度。（如曲线中有两个保温温度，则应不超过第一段的保温

32、温度）38CrMoAIA钢淬火保温时间应按规定再延长 30%。 要求淬硬零件的回火保温时间至少不小于1小时。除应力的时间：除机械加工和校直应力不得小于 3小时；除焊接及铸造应力不得小于 4小时。 氮化件氮化后除校直应力时，除应力的整个过程均需通氮。 按Z75.22-86 GH2136时效热处理为W 300E入炉，随炉升温至 710± 10E，保温烧透+ 12 16h出炉空冷，达 HRC3242。6. 化学热处理工艺规范61氮化氮化技术要求表7组别材料牌号氮化层深度(mm)氮化层硬度 (HV)氮化层脆性备注I38CrMoAIA1> 0.30> 900< 3级25Cr2

33、MoVA> 0.30> 65030Cr1Mo1V> 0.30P> 650 n30Cr2MoV> 0.30> 650ZG20CrMoV> 0.30> 55034CrNi3Mo> 0.30> 450n1Cr11MoV> 0.30> 650喷嘴组层深为0.150.25(mm)1Cr12W1MoV> 0.20> 6952Cr12NiMo1W1V工艺规范9L0问-炉P 入C度3/ 温七 什C主IO51<炉 随S3-82-用所零 适于肃件D ?5-D51O3U2D5炉 随O281用所零 适于存件r 匚 率 M- 氨O

34、6 O4n5160D5炉 随S3十52于机盖 用阀阀U7555r % C 率 解 气 氮D 6-O5EO51<炉随n281于般件 用一署老 C 率 M 氨n6 D 4r 柱 油 炉冷具体规定见注意事项。 喷嘴组保温时间为68小时。 加药丸去除零件表面钝化膜，用量每炉 100120片注意事项： 零件氮化前必须清除表面锈斑，用汽油清洗表面油污 零件装炉时，所有要氮化的表面，不许互相接触，特别注意大工件不要放在热电偶的附近， 严禁工件靠在热电偶上。对于局部氮化的零件，要检查镀锡部位是否正确。对 M16 以下的螺 孔和C 16以下的盲孔、通孔及经镀锡保护有螺纹的氮化件的螺纹部分、退刀槽，氮化前均

35、进 行涂料保护。 氮化件入炉后应先通氮30分钟排除箱内的空气，氨气压力控制在 100150mm油柱，待空 气排除后按工艺要求调节压力控制分解率。氮化过程中氨气自始至终不得中断。 氮化冷却时，先停电随炉冷却至w 150C时停氨，取出零件。 炉内氨气压力只做参考，操作时以控制分解率为准。6.2 渗碳 固体渗碳°C "i |3ID-&2/X渗碳层眾度5I 肘;帰谧苛月|碾16汀温速哎保温灯间小比冷却20CrA儆钢D/-IS随炉随炉124D.S-0.8D.&-1.35T13-1.677I1.6-7.11时问 保温时间根据渗碳炉装箱的数量及箱的大小而定。气体渗碳几点说

36、明： 固体渗碳剂配方：7% BaC03+ 2.5% Na2CO3其余90.5%木碳（滨河化工厂配制）新旧渗碳剂 比例为1: 2。 气体渗碳剂：(a)苯一滴速：升温时控制在3035滴/分，保温时控制在6070滴/分。(b)* 煤油酒精各 50，滴速与苯同。首次使用时先进行试验，确定合适的滴速。 渗碳保温时间到达前 11.5小时看预测试样，根据测得的结果决定出炉时间。 气体渗碳装炉时零件之间要保持一定的距离，至少要保持510mm。固体渗碳装箱零件间或箱壁间距不得小于 1520mm。 渗碳后如果发现渗碳层有网状碳化物存在，均应进行正火处理以消除。7. 锻模热处理工艺规范7.1锻模及胎模：表8材料牌号

37、技术要求淬火温度 C)回火温度(C)备注工作面硬度燕尾硬度5CrMnMoHB415 380 (dio 3.03.2)HB285 321(dio 3.43.6)82。84o52o56oit模锻锻 模胎模HB380 320 (dio 3.23.4)3t、5t模锻锻模5CrNiMoHB415 380(dio 3.03.2)HB285 321(dio 3.43.6)83。88o淬火6li If X预斗至./升温速度时:保温升漫速S均执分/mm)冷却卅油温度C V)<5011随炉遙随炉透J,8油250-311 出油后立即装入准备好的回火炉中。回火i°C见表C 83、装炉温度保温盯间1 分/mml升温速度C 时：）保温时间C 分/mm）冷却35 J-4 11II0.5随炉1”5 2,5空或油5CrNiMo回火油冷说明： 燕尾采用自行回火。淬火过程：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，待油面燃烧时再浸入油中，反复23次使燕尾自行回火。中型模具