常用钢材热处理工艺守则

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1、常用钢材热处理工艺守则1 适用范围本守则作为我公司常用钢材的各种热处理规范及注意事项。为一般件热处理的主要技术依据，对结构复杂和工艺上有特殊要求的零件和成批生产的零（部） 件，则按专用工艺规程执行。2 名词术语2.1 正火将钢材或钢件加热到临界点 AC3或 Acm 以上的适当温度，保持一定时间后在 空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。2.2 退火将钢材或钢件加热到适当温度，保持一定时间，随后缓慢冷却以获得接近 平衡状态组织的热处理工艺。2.3 淬火将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工作在横截面内全部或一定的 范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。2.4 回火将经过淬火的工

2、件加热到临界点 Aci以下的适当温度保持一定时间，随后用 符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理。2.5 有效加热区炉膛内炉温均匀性符合热处理工艺要求的装料区域。有效加热区的确定， 按JB225178电阻炉基本技术条件中规定的有关试验方法进行。2.6 冷却速度在冷却过程中某一时间或者一定时间间隔内工件表面或心部温度下降的变 化率。2.7 热处理变形工件热处理时所引起的形状尺寸偏差，垂直于长度向上的变形叫弯曲。3 热处理加热设备3.1 正火和退火所使用的加热设备必须满足下列要求。3.1.1 在加热设备正常装炉的情况下，有效加热区内的温度偏差应按下表所列 的精度进行调节和控制。工艺

3、类 型允许温度偏差C)正火 25完全退火 25不完全退火 25等温退火 25球化退火 15去应力退火 25再结晶退火 30扩散退火 35去氢退火 303.1.2 燃料加热炉，其火焰尽量不直接接触工件，以免使工件局部过热。当火 焰直接与工件接触时，加热炉结构应使处理工件质量不显著损坏。3.1.3 热浴加热炉，其热浴对工件不能有腐蚀及其它有害作用。3.1.4 工件加热后在随炉冷却的过程中，应尽量保证各部位的冷却速度均匀一 致。3.2 淬火、回火加热设备3.2.1 淬火、回火加热设备必须满足下列要求，有效加热区的温度按下表所列 的精度进行调节和控制。序号允许温度偏差C适用范围2 15重要件1 10特

4、殊重要件3 20一般件3.2.2 热浴槽中的热浴，对工件不能有腐蚀作用。当采用盐浴炉加热时，应按 盐浴脱氧制度对盐浴进行充分脱氧。3.2.3 燃料加热炉，其火焰尽量不直接接触工件，以免工件过热。当火焰直接 与工件接触时，加热炉结构应使处理工件质量不受显著影响。3.2.4 保护气氛加热炉应根据处理工艺要求能调节和控制炉内气氛的成分。3.2.5 真空炉应能根据处理目的对真空度和炉内保持气氛的组成进行调节。 4 淬火冷却介质及设备4.1 淬火冷却介质的使用温度及适用范围应符合下表规定冷却设备冷却介质使用温度C）适用范围水槽水1530淬透性差 形状简单工件水溶液盐类20 60彳透 1 差，丿形4 丿

5、J 简1 *_工_丨丨碱类20 50淬透性差，形状较复杂工件有机化合物20 80淬透性中等或差，形状复杂工件油槽普通淬火油30 80淬透性中等或好的工件空冷空气不特别规定 时，指室温淬透性好，形状复杂的小件热浴槽等温淬火浴预定温度土 10淬透性中等或好，形状复杂的小件分级淬火浴预定温度土 104.2 淬火冷却设备应保证工件表面各部位均匀冷却。冷却槽中应配有冷却介质适当循环的搅拌装置或有同样效果的装置。4.3 水槽中的水、水溶液或混合水溶液（包括新型水溶性淬火介质），不应含有过量的有害物质。水溶液或混合水溶液的成分及浓度应适合淬火要求。4.4 油槽中的油，应符合有关淬火油的标准。4.5 淬火用热

6、浴应具有符合淬火要求的冷却性能，不易老化，成分均匀，不含有过量的有害杂质，对工件不能有腐蚀及其它有害作用。5 加热保温和冷却时间计算5.1 零件加热保温时间按表一计算，回火保温时间按表二计算，密集堆放时应 适当延长保温时间。加热保温时间按式 L=aXD 计算。表加热前不预热空气炉盐浴炉碳钢22.5 分/mm0.3 0.4 分/mm合金钢2.5 3 分/mm0.5 0.8 分/mm咼合金钢奥氏体不锈钢（固溶、淬火）22.5 分/mm0.75 1.0 分/mm加热前预热空气炉盐浴炉碳钢1.5 2 分/mm0.25 0.3 分/mm合金钢1.5 2.5 分/mm0.4 0.6 分/mm咼合金钢0.4

7、 0.5 分/mm0.25 0.35 分 /mm注：1、L加热保温时间（分），D零件有效厚度（mr）a加热系数（分 /mm2、预热温度推荐 500600C，预热时间可按回火加热时间计算。高合金钢 预热采用 800850C。表二静止或循环空气炉盐浴炉V300C22.5 小时+1 分/mm2 小时+0.5 分/mm300C3040 分+12 分/mm1020 小时+0.51 分/mm注：对于较小厚度（直径）的零件（V20 或V20 m 叶回火，保温时间（静止 或循环空气炉v300C）按 30 分+2 分/ mm 计算。5.2 零件的有效厚度计算5.2.1 圆柱型零件按外径计算。5.2.2 方型零件

8、按厚度计算。5.2.3 圆锥零件按厚度计算。5.2.4 套筒零件，内孔较小（内径/外径W1/5 ）按外径计算；内孔较大（内径/ 外径1/5 ）按壁厚计算。5.2.5 球按 0.75X球直径计算。5.3 冷却时间按下表计算。7、零件分类 冷却、厚度v100mm 一般零件厚度100mm 大型零件水冷冷却时间1 1.5s/mm1.5 2.4s/mm油冷冷却时间0.8 1.1s/mm1.1 1.3s/mm水淬冷却剂水油水油油冷冷却时间0.33s/mm6 8s/mm0.8 1.2s/mm7 9s/mm6 回火工艺规程6.1 回火温度和回火时间由待回火的钢种、性能要求等确定。对具有第一类回火脆性的钢种必须

9、避开回火脆性区间。对具有第二类回火 脆性的钢种，在回火脆性温度区间内加热后应采用油冷或水冷却。6.2 经淬火后的工件应及时回火，油淬零件的间隔时间最长也不允许超过四小 时。6.3 淬火零件回火前应将残油、残渣等污物清理干净。7 不锈钢件热处理7.1 表面清理及要求不锈钢构件、板材及管材等热处理前必须严格清除表面油污及油漆等脏物， 不允许带有上述脏物的工件装炉热处理7.2 对炉子气氛的要求不锈钢的热处理通常应在电炉、盐炉或其它中性气氛设备中加热。特殊情 况允许在烧油炉内加热，但应尽量控制炉子气氛保持中性或略带氧化性，同时 热处理后零件表面必须进行金相检验，不允许有渗碳层出现。出现渗碳层应按 检查

10、渗层厚度再加厚度 10%勺厚度，用机械抛光法清除干净（金相检查可以在随 炉试片上进行）。8 关于质量检验工作的规定8.1 工件质量检验由质量管理部门负责执行。在热处理工段（车间）或小组应 设立检查站进行日常质量检查工作。8.2 检验人员应按照工艺、图样、有关标准及规定的检验方法，进行首件检验、 中间抽验、工序间检验和最后成品检验（具体方法及内容由工艺或相应的技术 文件规定），并监督工艺执行情况以防止废品产生。8.3 质量检验内容及要求8.3.1 外观热处理工件表面不能有裂纹及伤痕等缺陷。8.3.2 硬度8.3.2.1 退火、正火硬度范围不应超过下表的规定。工艺类别级别硬度误差范围单件同-批件H

11、BHVHRBHBHVHRB正火A2525450508B35 1356707012完全退火35356707012不完全退火353567070121 J1 J1 厶等温退火30305606010球化退火2525450508注：1、A 级主要适用于冷变形加工用钢材，B 级适用于一般切削加工钢材。2、单件硬度误差是指抽验单件时表面硬度值的不均匀度；同一批件硬度误 差是指用同一批材料在同一热处理条件的工件表面硬度值的偏差范围。3、大型工件的硬度误差可按照图样规定执行。此外，当工件硬度误差范围 超过上表的规定时，可与有关单位协调决定。8.322 淬火、回火硬度范围，根据不同类型的淬火回火件，不能超过表三、

12、 表四的规定。表三淬火、回 火的类型表面硬度误差范围 (HRC单件同一批件V3535 50 50V3535 50 75特殊重要件333555重要件444766一般件655977表四淬火、回火的类型表面硬度误差范围 (HB单件同一批件V330330450V330330450特殊重要件20253045重要件30354565一般件40506080注：单件表面硬度误差是指随机抽样单件时硬度值的不均匀度；同一批表面硬 度误差是指用同一批材料在同一淬火、回火条件下工件表面硬度值的偏差范围8.3.3 变形工件变形应不影响其以后的机械加工和使用。弯曲的允许值不应超过表五 和表六的规定表五每米允许弯曲的最大值（

13、m m工艺类型类别1 类2 类正火0. 55完全退火0. 55不完全退火0. 55等温退火0. 55球化退火0. 23热应力退火0. 34注：1 类：指工件原样使用，或者进行磨削或部分磨削加工。2 类：指难以矫正的或随后进行切削加工或部分切削加工的工件表六类别每米允许最大弯曲值（m m备注1 类0. 5以成品为主2 类5以毛坯为主注：1、1 类：成品原样使用，或者进行研磨或进行部分磨削。2类：毛坯进行切削加工或部分切削加工。2 、零件变形经校直后，应进行回火处理。回火温度应低于原回火温度1020C。8.3.4 质量试验方法：8.3.4.1 硬度试验硬度试验应按下列任一种方法进行。GB230 83金属洛氏硬度试验法GB231-63 金属布氏硬度试验法YB53-64金属维氏硬度试验法8.342 金相组织检验：YB27-77钢的晶粒度测定法GB224-78钢的脱碳测定法GB2849-80钢铁零件渗氮层金相检验