(工艺技术)热处理工艺规程(工艺参数)

1、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. 1 2. 常用钢淬火、回火温度 . 1 2. 1 要求综合性能的钢种 . 1 2. 2 要求淬硬的钢种 . 4 2. 3 要求渗碳的钢种 . 6 2. 4 几点说明 . 6 3. 常用钢正火、回火及退火温度 . 7 3. 1 要求综合性能的钢种 . 7 3. 2 其它钢种 . 8 3. 3 几点说明 . 8 4. 常用钢去应力温度 . 1 0 5. 各种热处理工序加热、冷却范围 . 12 5.1 淬火 . 1 2 5.2 正火及退火 . 14 5. 3 回火、时效及去应力 .

2、1 5 5. 4 工艺规范的几点说明 . 1 6 6. 化学热处理工艺规范 . 17 6. 1 氮化 . 1 7 6. 2 渗碳 . 20 7. 锻模热处理工艺规范 . 22 7. 1 锻模及胎模 . 22 7. 2 切边模 . 2 4 7. 3 锻模热处理注意事项 . 25 8. 有色金属热处理工艺规范 . 26 8. 1 铝合金的热处理 . 26 8. 2 铜及铜合金 . 26 9. 几种钢锻后防白点工艺规范 . 27 9. 1 第I组钢 . 27 9. 2 第U组钢 . 281 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

3、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) 45 440 197229 (4.304.00) 820840 水 80 540560 4.004.20 40CrA 390 192223 (4.3

4、54.05) 840860 油 35 2.73.0 580600 4.004.10 3670 3.13.4 570580 71160 3.43.6 560570 490 217255 (4.103.80) 35 2.73.0 570580 3.803.90 3670 3.13.4 560570 71120 3.43.6 550560 590 241277 (3.903.65) 40 2.73.0 560570 3.653.80 水油 4160 2.53.0 590620 685 269302 (3.503.70) 油: 30 2.73.0 550560 3.503.60 水油 3140 2.6

5、3.0 570600 35CrMoA 490 217255 (3.804.10) 850870 油 40 3.03.2 590610 3.804.00 4170 3.253.4 570590 71120 3.453.6 550570 590 241277 (3.903.65) 40 3.03.2 560580 3.653.80 水油 4170 2.63.0 580610 *40CrNiMoA 690 255293 (3.803.55) 840860 油 80 2.73.1 580600 3.653.80 *30Cr1Mo1V 590 241277 (3.903.65 950970 油 300

6、670690 690 255285 (3.803.57 250 660680 20Cr1Mo1VTiB 690 255293 (3.803.55) 10301050 油 190 700720 *73 5 269302 10301050 油 100 690710 2 38CrMoAIA 590 241277 (3.903.65) 930950 油 100 2.63.0 640660 3.653.90 3.13.4 630640 水油 101160 2.63.0 650670 3.13.2 630650 685 277302 (3.653.50) 油 50 2.63.0 630650 3.503.

7、65 3.13.3 610630 水油 51100 2.63.0 640660 3.03.2 620640 785 293321 (3.553.40) 油 40 2.73.2 610630 3.403.50 水油 4160 2.63.0 630650 3.13.2 610630 15CrMoA 490 207241 (4.203.90) 900920 油 30 3.63.8 550600 3.904.10 水 3170 3.43.8 570620 25Cr2MoVA 590 241277 (3.903.65) 920940 油 60 2.83.1 660680 3.603.90 61 200

8、3.23.45 660670 735 269302 (3.703.50) 60 2.83.1 660670 3.553.65 61 3.23.3 650670 34CrNi3Mo 690 241282 (3.903.62 870890 油 350 2.8 640660 3.653.9 3.1 620640 735 255284 (3.803.58) 300 2.8 620640 3.63.75 3.1 600620 785 271298 (3.653.52) 217 ( 4.1) 960980 油 105 600620 1Cr12Mo 550 229255 (4.03.8) 960980 油

9、100 670690 3.803.95 1Cr13 355 187229 (4.44.0) 10301050 油 3.03.25 710730 4.104.30 3.33.5 690710 440 197229 (4.34.0) 100 3.03.25 680700 4.04.20 3.33.5 650680 1Cr12 440 197229 (4.304.00) 10301050 油 100 3.03.30 680710 4.004.20 2Cr13 187207 9801000 油 2.83.2 720740 490 217248 (4.103.85) 80 2.83.0 700720 3

10、.904.10 3.13.2 670700 590 235269 (3.953.70 60 2.83.0 660680 3.803.90 3.13.2 650660 3Cr13 590 235269 (3.953.70) 9801020 空 40 2.63.0 650670 3.703.90 269302 (3.703.50 油 41130 2.63.2 640660 690 286321 (3.603.40) 空 40 2.63.0 590610 3.503.60 油 41100 2.63.2 580590 785 286321 (3.603.40 空 40 2.63.0 570590 3.

11、403.50 油 4170 2.63.2 560580 3 ICrIIMoV 390 192241 (3.904.35) 10001030 油 100 2.83.0 710730 3.904.30 3.13.3 690710 490 217248 (4.103.85 100 2.83.0 700720 3.904.05 3.13.3 680700 590 235269 (3.953.70) 60 2.83.0 670690 3.803.90 3.13.3 660680 1Cr12W1MoV 590 235269 (3.953.70) 10001050 油 150 3.03.4 680700 3

12、.903.70 690 269302 (3.703.50) 100 3.03.4 660680 3.553.65 *73 5 286331 (3.63.3) 3.03.2 660670 2Cr12NiMo1W1V 760 293331 (3.553.35) 970990 油 200 660680 3.553.45 30Cr2MoV 590 241277 (3.703.50) 940960 油 60 2.83.1 670690 3.603.80 61250 3.23.45 670680 735 269302 (3.703.50) 60 2.83.1 670680 3.553.65 61150 3

13、.23.3 660680 1Cr18Ni9Ti 205 5.4) 800820 1Cr18Ni9Ti 0Cr19Ni9 205 5.4 精铸叶片 ZG1Cr13 390 187217 (4.404.10) 10201040 油 梅花试 棒70 700720 ZG2Cr13 440 197227 (4.304.00) 9801000 空 叶片本 体 2.82.9 730740 4.004.10 ZG1Cr11MoV 490 197227 (4.304.00 10201040 油 梅花试 棒70 700720 ZG1Cr12W1MoV 490 197227 (4.304.00 10201040 油

14、 梅花试 棒70 700720 ZG0Cr19Ni9 190 10501100 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。表 2 4 2.2要求淬硬的钢种(新 HRC 30) 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 50 860880 水 50 180200 4650 240270 4145 300330 : 3640 380410 3135 400420 45 56 820840 水 55 180200 1 5155 200230 : 4650 2

15、60290 4145 320350 3640 400430 3135 440470 40CrA 5155 840860 油 55 260290 4650 300330 : 4145 350380 3640 430460 35CrMoA 46 850870 油 48 55 35 40 460480 25Cr2MoVA 35 40 920940 油 48 580600 Cr5Mo1V 60 940950 空 58 62 190210 65Mn 46 50 820840 油 58 62 350: 41 45 390430 35 40 430470 : 60Si2 MnA 46 50 870890 油

16、 58 62 380420 41 45 420460 36 40 460500 31 35 500540 50CrVA 42 46 840870 油 48 55 380400 2Cr13 51 10001030 油或空 48 52 200250 46 50 350380 41 45 510530 I 36 40 530550 31 35 560580 : 3Cr13 51 9801020 空 52 60 200250 46 50 380400 41 45 520540 36 40 535550 4Cr13 56 9501000 空 52 60 200250 50 55 300350 43 49

17、 540560 35 42 560580 5 T8A 63 780800 水或水油 61 63 160180 56 60 200240 : 51 55 260300 46 50 320360 41 45 380420 : T12 62 770790 水油 62 64 160200 CrWM n 63 820840 油 63 160180 9CrWM n 63 810830 油 63 160180 1 9CrSi 60 850870 油 63 160180 8Cr3 50 55 820840 油 65 400420 40 49 480450 : GCr15 50 55 830860 油 62 3

18、20380 45 50 380110 9Cr18 55 10101040 油 200300 W6Mo5Cr4V2 63 12101230 油 540560 W9Mo3Cr4V 63 12201240 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，严禁采用表 5 6 2.3要求渗碳淬硬的钢种 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 58 760800 油 60 150 200 20CrA 56 760800 油 60 150 20

19、0 低碳钢 56 780800 水或水油 60 150 200 45 50 340360 2.4几点说明: 表 13 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c 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

20、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。7 3. 常用钢正火、回火及退火温度 3.1要求综合性能的钢种 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 0.2 HB 15CrMoA 245 131163 900920 600620 300 *275 197 900920 580600 150 15Cr1Mo1V 325 146 197 900920 710730 300 15Cr2Mo1 275 207 970990 700720 300 315 670690 25 111 170 880900 300 35 1

21、87 840860 540560 300 45 P 217 840860 540560 300 ZG230-450 230450 131179 900920 ZG270-500 270500 143 197 850870 600620 ZG20CrMo 245 135 180 900920 640660 ZG15Cr1MoA 275 950970 680700 ZG20CrMoV 315 140 201 940960 700720 930950 ZG15Cr1Mo1V 345 140 201 10401060 730750 9801000 ZG15Cr2Mo1 275 950970 70072

22、0 表 5 8 3.2其它钢种 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) 20Cr1Mo1VTiB 680700 970990 40CrA 680700 830850 217 40CrNiMoA 680700 840880 229 35CrMoA 680700 820840 229 30Cr1Mo1V 680700 38CrMoAIA 680700 840870 229 30Cr2MoV(P2) 680700 1Cr12Mo 680700 920940 1Cr13 1Cr12 680720 I 850870 n 920

23、940 197 2Cr13 700750 920940 187 3Cr13 700750 920940 207 4Cr13 700750 920940 1Cr11MoV 700750 920940 187 1Cr12W1MoV 680700 830850 255 2Cr12NiMo1W1V 680700 950970 34CrNi3Mo 660700 65Mn 830850 269 680720 780820 229 60Si2M nA 830 860 254 640680 780820 50CrVA 850880 286 640680 810850 12CrNi3A 890920 255 6

24、50 680 870900 T8A 760780 241302 650 680 750760 187 T12 760780 241302 650 680 750760 187 CrWM n 970990 385514 650700 770790 207255 9CrWM n 650700 770790 197241 8Cr3 780790 207255 3Cr2W8V 700740 820840 207255 5CrMnMo 830850 650 690 760780 255 5CrNiMo 830850 650 690 760780 255 注：用于消除粗晶。 I用于软化；U用于细化晶粒。

25、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 710730 E 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 9 温度偏 一般情况下选用中限。 表 5 10 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。表 6 11 4. 常用钢除应力温度 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

26、铸造应力温度 (C) 15CrMoA 600620 480500 560580 580600 540560 550620 510530 40CrA 550620 35CrMoA 550610 500520 40CrNiMoA 580600 530550 3Cr13 560670 510530 碳钢 540560 540560 15MnMoVN 600620 540560 550570 ZG230-450 620 600620 铸钢件不专门除铸 造应力，通常用正火 或正火、回火代替 ZG270-500 600620 34CrNi3Mo 580660 铸铁件 540560 530560 38CrM

27、oAIA 610670 570590 25Cr2MoVA 650680 30Cr2MoV 660690 30Cr1Mo1V 660690 ZG20CrMo 640660 600620 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 600 1Cr12 680710 600620 630650 1Cr13 690730 2Cr13 640730 600620 1Cr11MoV 640730 620640 1Cr12W1MoV 670700 1Cr12Mo 680690 630650 2Cr12NiMo1W1V 660680 15Cr2Mo1 670

28、720 600620 630650 15Cr1Mo1V 710730 660680 ZG20CrMoV 700720 630650 670690 用两次正火一次回 火所代替，不做专门 的去应力回火 ZG15Cr1Mo1V 730750 700720 ZG15Cr1MoA 680700 630650 640660 ZG15Cr2Mo1 700720 650670 457.705U级大齿轮最终去应力温度为 500C，如控温准确时可提到 530C 116.276 转子除应力温度为 620C /14h12 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度可选择中、下

29、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 10C。 除焊接应力时按 80C/h 升, U组钢为 500520C（钢的组别分类见表 7）o13 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 IUD JLU / I 1 1 有效截面 EFTi / 裝炉泯度 升駐度 时: 升温速度 CS时） 时网 MBi间 C 分/mnO 冷却 111 II 不顶热 憾炉 .8 a .jjll 1II1-2HI 随炉 透 IJ :, 2II1-.11 1 61111 0 120 1.6 水 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

30、表 1），采用此段。 铬不锈钢及奥氏体钢 14 工具钢 / M斜类别 装炉温度 升盅速J 保温 时同 升温速A 【匕/时 均,;也 时问 保温时间C 分 /mm3 碳素钢 750 不预热 10-12 水我來胡 低合金铜 繭炉 随炉 KL. J7 0 81 ill 高合金钢 400 透 1 01.2 低合金钢预热依工件形状和尺寸酌情而定。 15 5.2正火及退火 正火 / 、 扌甜类别 世扣匸：寸 収/r总以 匕) B 时】 时耐 保温时间C 分；mm) 速度 : 匕炉温度 时间 碾多洽金结 1.8-0,9 豹曙及 奧氏依钢 650 120 遶 80 0.30 900 0.30 650 30Cr

31、1Mo1V 0.30 P 650 n 30Cr2MoV 0.30 650 18 ZG20CrMoV 0.30 550 34CrNi3Mo 0.30 450 n 1Cr11MoV 0.30 650 喷嘴组层深为 0.150.25( mm) 1Cr12W1MoV 0.20 695 2Cr12NiMo1W1V 19 工艺规范 时同 组另U 入妒温度 升温逮庚 保温时间 C小时二 冷却CD 备注 I 15 D 随炉 28 35 炉冷 适用 于所 有零 件 倨温温度匚P 1 510520 氨气分解宰C老J 2 D3D 氨令压力C rnrn汕相一二 6 0 151) 口 15 0 随炉 18 2 0 炉冷

32、 用所零 适刊务件 保温温度cp n 6 D 0620 氨气分解率c茗 n AD60 氮气压力c n m汕才主 n 60150 IEI 15 0 随炉 25 35 炉冷 用于 阀杆* 阀證 保温温度c p n 550570 氨气分解率C器 5 06 n 氨气压力C E E汕村 15 D 随炉 18? 0 用于 M 零件 保溫溫度匚匕 n 6 D 0620 氨气分解率% = 06 n 氨气 E力C m m汕才左 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，

33、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 20 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。21 6.2渗碳 固体渗碳 气体渗碳 22 几点说明： 固体渗

34、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。23 7. 锻模热处理工艺规范 7.1锻模及

35、胎模: 表 8 材料牌号 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 5CrMnMo HB415 380 (dio 3.03.2) HB285 321 (d10 3.43.6) 820840 520560 1t 模锻锻 模胎模 HB380 320 (di0 3.23.4) 3t、5t 模锻 锻模 5CrNiMo HB415 380 (di0 3.03.2) HB285 321 (d10 3.43.6) 830880 淬火 24 回火 见表：8） 装炉溫度 保温旳问 升温速度 C贮/时 保温时间 C 分/EE 冷却 35 H-4KII U.5 随炉 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（H400mm。 出油温度为 250300r，不得低于 250r，并准备一台 350400E的回火炉，出油后立即入 回火炉。25 7.2切边模 表 9 材料牌号 技术要求 (新 HRC) 淬火温度 C) 回火温度 (C) 8Cr3 冲头 凹模