金属热处理通用基本工艺作业规程.doc

金属热解决通用工艺规程1 主题内容与适应范畴1.1 本规程规定了钢制零部件在加热炉中透烧后在水油、空气中淬火及在炉中加热正火、退火与回火热解决工艺办法和规定。但不涉及感应加热、火焰加热、电解加热等热解决办法。1.2 本规程合用于我司钢制压力容器和零部件淬火、正火、退火、回火热解决。2 总则金属热解决除符合本规程规定外，还应遵守国家颁布关于法令、法规、原则、我司其他相应规程和图样及专用工艺文献规定。3 正火和退火3.1 热解决设备3.1.1 正火与退火所使用加热设备必要满足下列规定：3.1.1.1 在加热设备正常装炉量状况下，有效加热区内温度偏差应按表3-1所列精度进行调节和控制。表3-1工艺类型容许温度偏差 正 火20完全退火20不完全退火20等温退火15球化退火20去应力退火20再结晶退火253.1.1.2 工件加热后在随炉冷却过程中应尽量保证各部位冷却速度均匀一致。3.1.2 温度测定及温度控制设备3.1.2.1正火与退火所使用各种加热设备都应配有温度测定及温度控制装置。加热设备中每个加热区，都应配有跟踪解决温度与时间关系记录装置。3.1.2.2 热电温度测定设备批示器经校正之后，其批示器上温度读数误差不得超过表3-2规定。表3-2预定温度 T400400温度批示总误差4T/103.2 正火、退火件装炉3.2.1 正火、退火件装炉时，必要放置在预先拟定有效加热区内，装炉量、装炉方式及堆放形式应保证工件加热和冷却均匀一致，且不得导致工件有较大变形和缺陷。大件、形状复杂则采用低温装炉，加热到500左右保温一段时间后，再加热到正火、退火温度。3.2.2 不同温度或成批生产有效厚度相差一半以上零部件，正火 时不应一起装炉。对单件有效厚度相差可恰当放宽，但必要严格控制加热时间。3.2.3 装炉时工件堆放应有条理，不可杂乱堆放，钢板正火应垛装，支点距离不大于1米，层距0.10.15米。与校圆结合正火筒节应卧放，下垫半圆形支座。直接正火筒节应竖放，下垫高度0.2米平支座，筒节之间应保持0.2米以上距离。3.3 工艺规范选取3.3.1 加热温度3.3.1.1 正火与退火加热温度重要依照钢临界点、热解决目等因素来拟定，其普通规律如下：正火：Ac3(或Acm)(5070)完全退火：Ac3(3050)不完全退火：Ac1(3050)等温退火：Ac3(3050) (亚共析钢)Ac1(2040) (过共析钢和共析钢)球化退火：Ac1(1020),Ac1(2030)去应力退火：Ac1(100200)扩散退火：Ac3(150200)再结晶退火：Ac1(50150)3.3.1.2 惯用钢材正火加热温度见表3-3、表3-4、表3-5。表3-3 惯用压力容器用钢板正火加热温度钢 号加热温度 Q245R Q345R 16MnDR 90092013MnNiMoR95098018MnMoNbR95098015CrMoR900950表3-4 惯用钢材正火加热温度钢 号加 热 温 度 358608804585086040Mn85086040Cr850860 表3-5 电渣焊接接头焊后正火加热温度和回火加热温度钢 号正火加热温度 回火加热温度 Q235- B、C900930Q245R900930Q345R90093060065013MnNiMoR95098062065018MnMoNbR95098068070015CrMoR9009606807003.3.2 加热速度重要依照钢成分，工件尺寸和形状等因素来拟定。对高碳、高合金钢及形状复杂或截面大工件普通应进行预热或采用低温入炉随炉升温加热方式。中小件可在工作温度装炉加热。3.3.3 加热时间 加热时间与钢成分、工件尺寸和形状、加热温度、加热介质、加热方式、装炉量和堆放形式以及热解决目等因素关于。工艺员应依照详细状况而定，但必要保证正火与退火在规定加热温度范畴内保持足够长时间。3.3.4 冷却速度冷却速度应控制恰当。以保证获得所需要组织和性能。正火件普通在自然流通空气中冷却。某些渗碳钢，过共析钢工件和铸件，以及大件正火也可采用风冷或喷雾冷却等。退火件普通采用随炉冷却到550出炉空冷，对于规定内应力较小工件应随炉冷却到不大于350出炉空冷。4 淬火和回火4.1 热解决设备4.1.1 淬火加热设备应满足下列规定：4.1.1.1 有效加热区温度应按表4-1所列精度进行调节控制。表4-1序 号容许温度偏差 合用范畴110特殊重要件212.5重要件315普通件4.1.1.2 当采用盐熔炉加热时，应按盐熔脱氧制度对盐进行充分脱氧。4.1.2 淬火冷却设备及冷却介质4.1.2.1 淬火冷却介质、使用温度及合用范畴应符合表4-2规定。表4-2冷却设备冷却介质使用温度()合用范畴水槽水1530淬透性差，形状简朴工件水溶液盐类水溶液2045淬透性差，形状简朴工件碱类水溶液2050淬透性差，形状较复杂工件有机化合物溶液2060淬透性中档或差，形状复杂工件油槽普通淬火油3080淬透性中档或好，形状复杂工件空冷空气不特别规定指室温淬透性好，形状复杂工件4.1.2.2 淬火冷却设备应保证工件表面各部位均匀冷却。4.1.2.3 水槽中水、水溶液或混合水溶液不应具有过量有害物质。水溶液或混合水溶液成分浓度应符合淬火规定。4.1.2.4 油槽中油，应符合关于淬火油国家行业原则。对淬火油必要进行定期检查。4.1.3 回火设备4.1.3.1 回火加热设备有效加热区温度偏差应按表4-3容许误差规定进行调节和控制。表4-3序 号容许温度偏差 合用范畴110特殊重要件215重要件320普通件4.1.4 温度测定及温度控制设备4.1.4.1 各种热解决加热设备都应配有温度测定及温度控制设备。淬火和回火加热设备中每个加热区，应配有跟踪解决温度与时间关系记录装置。4.1.4.2 热电温度测定设备批示器经校正后，其批示器上温度温度读数总误差不得超过表3-2规定。4.2 待淬、回火件装炉4.2.1 待淬、回火件装炉时，必要放置在预先拟定有效加热区内。装炉量、装炉方式及堆放形式拟定，应保证工件均匀加热且不导致有害缺陷。4.2.2 容许不同材料，但具备相似加热温度工件同一炉内加热，同炉装入工件有效厚度不适当相差太大。4.2.3 工件可直接装入淬火温度炉中加热，装炉时工件摆放应有条理，不准直接抛入炉内。4.3 淬火工艺规范选取4.3.1 加热温度4.3.1.1 选取加热温度根据是钢临界点，其普通原则如下：亚共析钢：Ac3(3050)共析钢、过共析钢：Ac1(3050)4.3.1.2 选取加热温度时还应考虑到淬火件钢种及性能规定、原始组织状态、形状尺寸等因素。必要时，应进行小批量试淬，以选取适当加热温度范畴。4.3.2 加热速度高碳高合金钢及形状复杂或者截面大工件应进行预热或采用低温入炉随炉升温加热方式，中小件可直接放入到淬火温度炉中加热。4.3.3 加热时间炉中工件应在规定和加热温度范畴内保持恰当时间，保证必要组织转变和扩散。加热时间与工件钢种、形状、尺寸、加热介质、加热温度、加热方式等因素关于。工艺员应详细状况而定，必要时应通过试淬以拟定适当加热时间。4.3.4 冷却4.3.4.1 冷却速度应控制恰当。在冷却过程中，冷却介质使用温度不应超过4.1.2.1规定范畴。4.3.4.2 应采用恰当冷却方式，使工件表面各部位获得大体均匀冷却。4.4 回火工艺规范4.4.1 回火温度和回火时间由回火件钢种、性能规定拟定。对具备第一类回火脆性钢种必要避开回火脆性温度区间；对具备第二类回火脆性钢种，在回火脆性温度区间内加热后应采用油或水冷却。4.4.2 回火先后抽检工件淬火后硬度，拟定恰当回火温度。4.4.3 经淬火后工件应及时回火。4.5 淬火加热后保温时间计算保温时间(分)=零件有效厚度()(1.52)(分/)。保温时间以炉温到达规定温度时算起。当装炉量大时，恰当延长保温时间。4.6 惯用钢板回火保温时间按表4-4，装炉量多时可恰当延长保温时间。表4-4 惯用钢材回火保温时间(250650回火)有效厚度(mm)252650517576100101125126150保温时间(min)406070 1001001501501801802102102404.7 惯用钢材淬火工艺规范见表4-5。表4-5 惯用钢材淬火工艺规范钢 号加热温度淬火介质淬火后达到最低硬度(HRC)达到最低硬度最大直径()35860870水355045840850水水-油4047803030CrMo860870油4035CrMo850860油4535CrMoV890910油4538CrMoAl930950油5040Cr850860油40455050302040B840850油4540Mn840850油4540MnB840850油4040MnVB840850油40455050302042SiMn850870油40455050302045Cr840860油5045B840860油454.8 惯用钢材回火温度见表4-6。表4-6 惯用钢材回火温度钢 号规定硬度(HRC)回火温度 ()冷却介质352025520540空气4520252530590620550590空气30CrMo2530580600空气35CrMo2530600640空气35CrMoV2530680700空气38CrMoAl2530640660空气40Cr2530600620油或水表4-6（续） 惯用钢材回火温度钢 号规定硬度(HRC)回火温度 ()冷却介质40B2530540560空气40Mn2530530550空气40MnB2530570590油或水40MnVB2530570690空气42SiMn2530600620油或水45Cr2530620640空气45B2530620640空气4.9 需调质状态进行机械性能复验原材料。4.9.1原材料进行调质作机械性能拉力试样和冲击试样热解决毛坯尺寸和热解决规范见表4-7。表4-7 试样调质热解决工艺规范钢 号试样毛坯尺寸()淬 火回 火硬度(HRC)温度()冷却介质温度()冷却介质30CrMo25880水、油540水、油30.53235CrMo25850油550水、油32.53235CrMoV25900油630水、油353738CrMoAl25940水、油640水、油32.53440Cr25850油500水、油32.53440B25840水550水242640Mn25850油500水、油32.53440MnB25850油500水、油32.53440MnVB25850油500水、油32.53442SiMn25880水590水233045Cr25840油520水、油343645B25840水550水26284.9.2 试样淬火冷却时，终冷温度尽量低，以保证试样淬硬、淬透。4.9.3 拉力试样和冲击试样应在同一根材料上截取解决毛坯料，应同炉同工艺规范进行热解决。4.10 有机械性能规定工件，试样应与产品同炉进行热解决。4.11 图纸上有标记移植印记零部件，应做好标记确认工作。5 热解决后附属工序5.1 正火和退火后附属工序5.1.1 在校正工件正火和退火时产生残存变形时，应不影响其后来机械性能及加工和使用性能，必要时校正后应进行去应力解决。5.1.2 在清除工件氧化皮时，应使其不受腐蚀及其他有害影响。5.2 淬火和回火附属工序5.2.1 在校直淬、回火件时所产生残存变形时，应不影响其后来机械加工及加工和使用性能。必要时，校正后应进行去应力解决。5.2.2 在清理淬火、回火件时，应使其不受腐蚀及其他有害影响。6 检查6.1 热解决操作工应按图样、专用工艺规定及关于规定进行热解决，并作好记录。6.2 质检部门和热解决责任工程师应对热解决过程进行监督检查，并仔细核算和审查有关记录。6.3 热解决后公司质检部门和热解决责任工程师应依照图样、专用工艺规定和关于规定对工件进行检查。6.3.1 质检部门应对工件进行外观检查，工件表面不得有裂纹及伤痕等缺陷。必要时应采用磁粉、着色或超声波检测等办法对工件进行检查，拟定有无裂纹。6.3.2 质检部门应采用百分表、塞尺、钢直尺等工具对工件进行变形检测。轴类工件容许最大弯曲值应符合GB/T16923钢件正火与退火和JB3877钢淬火与回火解决规定。板类工件不平度，不应超过加工余量2/3，特殊工件变形规定可按照图样规定执行。6.3.3 质检部门应对工件进行硬度检查。6.3.3.1 正火和退火工件硬度误差不能超过表6-1规定。6.3.3.2 淬火和回火工件表面硬度误差不能超过表6-2、表6-3、表6-4规定。6.3.3.3 对于局部淬火回火件，应避免在淬火区与非淬火区交界某些测定硬度。6.3.4 必要时应进行金相组织检查。依照热解决工艺类型及钢种不同，应得到满足表6-1工艺类型硬 度 误 差 范 围单 件同 一 批 件HBHVHRBHBHVHRB正 火2525445468完全退火30306606012不完全退火30306606012等温退火25255505010球化退火2020440408表6-2淬回火件类型硬 度 误 差 范 围 (HRC)单 件同 一 批 件3535505035355050特殊重要件222444重要件333655普通件544866表6-3淬回火件类型表 面 硬 度 误 差 范 围 (HV)单 件同 一 批 件350350500500350350500500特殊重要件203050354580重要件2540704570100普通件40601006080120表6-4淬回火件类型表 面 硬 度 误 差 范 围 (HB)单 件同 一 批 件330330450350350500特殊重要件20253040重要件25304060普通件35405575附注： 1) 表中HB、HY、HRC值是依照各自硬度实验和实测数据，彼此之间没有直接换算关系。2) 对大型工件硬度误差按照图样规定执行。3) 单件硬度是指抽样检查单件时硬度值不均匀度；同一批料(件)硬度误差是指同一批材料在同一热解决条件下工件硬度值偏差范畴。各自规定正常组织。金相组织应符合关于原则规定。6.3.5 重要工件如需要作机械性能检查，须在工艺文献中注明。机械性能检查应按照国家关于原则和公司关于规定进行。6.4 公司质检部门和热解决责任工程师检查合格并确认后，工件方可转入下道工序。所有热解决记录交质检部门资料室归档。