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退火作业指导书

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2020年4月19日
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受控状态： 文件编号：Q/XY-QD-SC-06
持 有 者： 版次/修改：A/0

*********制造有限责任公司

退火作业指导书

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批准：

1 月 5 日 发布 1 月 8 日 实施

退火作业指导书

1. 目的
本办法规定了公司内产品退火过程的操作规范。
2. 适用范围
本规定适用于指导热处理车间对钛及钛合金锻件、板材的退火过程。
3. 退火准备阶段
3.1设备的选择
退火前要根据工件的大小和形状选择合适的电炉，大型工件优先选用大型电炉，小型工件优先选用小型电炉。
3.2热处理的配炉
热处理配炉是保证热处理质量的重要环节，配炉不当将对热处理质量产生很大的影响，必须特别重视，一般应考虑以下几个因素：
3.2.1相同类型热处理能够配炉；不同类型热处理配炉时，必须分析全部材料的整个热处理过程，合理组织其操作顺序，看其是否能够配炉。
3.2.2配炉时要考虑到同炉热处理的材料，其退火温度应在统一的范围内，能够采用分批出炉的办法加以协调。
3.2.3配炉时要考虑热处理工件的尺寸不能相差太大，一般最大截面与最小截面之比应控制在2～2.5之内,也可采取大小工件分批出炉的方式加以协调。
3.2.4同种类、同炉号的同一批产品尽量争取同炉热处理。对于有随炉试样的，其分割开的试样也要在同炉热处理。装炉时，试样要放在炉中合适的位置。
4.生产操作
4.1 设备检查
4.1.1 装炉前要检查设备是否完好，炉体有无损坏。所有活动的零部件（炉门、台车等）运动是否正常。电器线路工作状态是否良好。台车面是否清理干净。
4.1.2 检查冷却介质是否充沛，循环冷却系统工作是否正常。
4.1.3 检查热电偶，测量记录仪表，控制系统是否良好。
4.1.4 检查工辅具是否完整。特别是起重设备、钢丝绳、吊具、夹具是否适应，有无损坏，是否安全。
4.1.5 检查热处理工件质量：核对材料、工件尺寸；检查工件表面有无缺陷、开裂和将引起热处理开裂的潜在缺陷。
4.2 装炉
4.2.1 每炉装炉量应不超过电炉规定的最大装炉量。所有工件的尺寸应与电炉工作室的尺寸相适应。
4.2.2 工件装炉的位置应在电炉的加热区之内。上下前后左右与炉顶、炉墙和电阻丝保持一定距离，件与件之间应隔开30mm，以保证热气流的流通。
4.2.3 工件装炉的位置应根据配炉工件进行分析，对各种材料和尺寸的工件要满足按所考虑的操作先后顺序能够出炉为装炉原则。
4.2.4 装炉时，底层垫块应垫平，工件在台车上要均布，合理堆放，垫平装稳垫实，以避免炉内装料不均，造成各区域温度差异，防止台车移动时侧倾、倒垛、撞击炉墙。
4.2.5 对于尺寸超长的工件，在装配炉时，要考虑它在炉中的堆放位置，采用工艺措施，以防止加热和吊装时产生变形。
4.2.6 台车进入炉内后，若存在炉体损坏造成较大散热缝隙处要加以堵封。
4.3 退火温度和保温时间的控制
4.3.1 热处理的升温、保温均以仪表温度为重要依据。在整个热处理过程中，必须经常检查炉腔和工件的温度与仪表显示的温度是否一致，如果有问题，要及时通知电工检查修理仪表。
4.3.2 热处理工要做到三勤：勤看炉温、勤看料温、勤调节控制，保证炉内各部位温度均匀。
4.3.3 退火温度在实际操作中严格按工艺要求加以控制，确保热处理质量。因为加热温度偏低，相组织转变就不会发生；而加热温度太高，又会使奥氏体晶粒过分长大，造成冷却时相组织转变的困难，因此必须严格按照工艺要求进行，不能随意定高定低。
4.3.4 退火的保温时间要严格按工艺要求控制，保持在工艺要求时间的±10分钟以内。因为时间不够会使相组织转变不彻底，而时间过分延长，
又会使相组织长大，破坏性能。
4.3.5一般热处理的保温时间以仪表温度达到保温温度计算。
4.3.6淬火加热温度严格按工艺要求执行，加热温度上下偏差不能超过10℃；回火加热温度根据淬火硬度可适当调整，确保回火硬度复合要求。
4.4热处理的冷却
4.4.1为了确保退火的冷却效果，工件在冷却时应从火炉中取出空冷，保证工件四周通风良好。
4.5热处理的检验：
4.5.1退火工序完成后必须进行检验。首先检查有无变形、弯曲、开裂，如有弯曲要进行校直。要根据《检验和试验控制程序》对工件进行力学性能检验。在检查硬度时做好选点，控制砂轮打磨深度及平整度，打磨后先用抛光砂轮抛光再进行取样检测。在打磨中要注意磨削深度及位置不能影响后续加工。在砂轮打磨时要注意安全，防止砂轮碎裂飞出伤人。
4.6退火记录：
每天必须填好交接班记录。热处理仪表记录纸上要填日期、退火工件的图号、名称和材质，所有热处理记录要妥善保管备查。
5 相关文件
Q/BY-QP-402 《记录控制程序》
6 相关记录
6.1 退火工艺流程卡
6.2 投料单
6.3 设备点检卡
6.4 设备保养记录
6.5 设备安全检查记录
7 附表
表一、钛及钛合金消除应力退火
合金类型
合金牌号
合金名义成分
消除应力退火
温度/oC
时间/min
α合金

TA1
工业纯钛
500~600
15~60
TA2
工业纯钛
500~600
15~60
TA3
工业纯钛
500~600
15~60
TA4
Ti-3Al
500~600
15~60
TA5
Ti-4Al-0.005B
550~650
15~60
TA6
Ti-5Al
550~650
15~120
TA7
Ti-5Al-2.5B
550~650
15~120
TA8
Ti-5Al-2.5B-3Cu-1.5Zr
550~650
15~120
β合金
TB1
Ti-3Al-8Mo-11Cr
480~650
15~240
TB2
Ti-3Al-5Mo-5V-8Cr
480~650
15~240
α+β合金

TC1
Ti-2Al-1.5Mn
550~650
30~60
TC2
Ti-3Al-1.5Mn
550~650
30~60
TC3
Ti-5Al-4V
550~650
30~240
TC4
Ti-6Al-4V
550~650
30~240
TC5
Ti-5Al-2.5Cr
550~650
30~120
TC6
Ti-5Al-2Cr-2Mo-1Fe
550~650
30~120
TC7
Ti-6Al-0.6Cr-0.4Fe-0.4Si-0.01B
550~650
30~120
TC8
Ti-6.5Al-3.5Mo-0.25Si
550~650
30~240
TC9
Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si
550~650
30~240
TC10
Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Fe-0.5Cu
550~650
30~240
注：所有合金消除应力退火后一律采用空冷。

表二、钛及钛合金完全退火
合金类型
合金牌号
合金名义成分
消除应力退火
温度/oC
时间/min
α合金

TA1
工业纯钛
680~720
30~120
TA2
工业纯钛
680~720
30~120
TA3
工业纯钛
680~720
30~120
TA4
Ti-3Al
700~750
30~120
TA5
Ti-4Al-0.005B
800~850
30~120
TA6
Ti-5Al
750~800
30~120
TA7
Ti-5Al-2.5B
750~850
30~120
TA8
Ti-5Al-2.5B-3Cu-1.5Zr
750~800
60~120
β合金
TB1
Ti-3Al-8Mo-11Cr
800
30
TB2
Ti-3Al-5Mo-5V-8Cr
800
30
α+β合金

TC1
Ti-2Al-1.5Mn
700~750
30~120
TC2
Ti-3Al-1.5Mn
700~750
30~120
TC3
Ti-5Al-4V
700~800
60~120
TC4
Ti-6Al-4V
700~800
60~120
TC5
Ti-5Al-2.5Cr
750~850
60~120
TC6
Ti-5Al-2Cr-2Mo-1Fe
750~850
60~120
TC7
Ti-6Al-0.6Cr-0.4Fe-0.4Si-0.01B
850~950
60~120
TC8
Ti-6.5Al-3.5Mo-0.25Si
600
60
TC9
Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si
600
60
TC10
Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Fe-0.5Cu
760
120
注：1.产品使用前的退火可采用 ：950oC/1小时，空冷或水冷；
2.最终退火可采用：870oC/30分钟+650oC/1小时，空冷；
3.TC8、TC9最终退火可采用：930oC/30分钟，空冷+530oC/6小时，空冷