热处理技术通用大全.docx
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热处理技术通用大全
机械制造厂作业指导书
HZ\WI7.5-14-2002
热处理通用技术规程
文件提出部门:
编写:
审核:
批准:
2009年6月5日发布2009年6月5日实施
修订状态
A/0
1.目的和范围
本指导书规定了本厂热处理通用技术规程实施的职责,方法与步骤。
本指导书适用于本厂机械零件常规热处理的作业控制。
2.职责
2.1精铸分厂负责技术规程的实施和检查。
2.2技术科负责规程的监控。
3.方法和步骤
3.1一般要求:
3.1.1所有零件的热处理均应根据经规定程序批准的图纸和文件进行。
3.1.2所有经过热处理的零件,均应符合图纸或工艺技术文件上要求,其机械性能应符合相应的材料处理规范。
3.1.3每批热处理的零件均须符合相应的国家,机械工业部或冶金部的材料标准,当材料代用时,须填写《材料代用申请单》并根据审批意见实施。
3.1.4加热炉有效加热区内的温度偏差不得超过表1规定的范围。
表1
━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━
电加热炉(℃)┃其他加热炉(℃)
━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━
±15┃±25
━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━
3.1.5淬火冷却剂的配比及使用温度范围应符合表2规定。
表2
━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━
淬火冷却设备┃配比┃冷却剂的使用温度
━━━━┳━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━
┃清水┃自来水┃10~30℃
水槽┣━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━
┃盐水┃12%盐┃20~50℃
━━━━┻━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━
油槽┃10号20号机油各半┃20~80℃
━━━━━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━
应注意和保持冷却剂的纯净,有足够的循环冷却装置,以保持淬火介质处于适当的温度,满足温控要求。
3.1.6温度测量系统装置应完善可靠,在预定温度的指示刻度范围内,温度测定装置在经校正的仪器上的温度读数总误差,不得超过表3的规定。
表3
━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━━
预定温度t┃≤400℃┃>400℃
━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━━━━
温度指示总误差┃±4┃±t/100
━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━━━━━
3.1.7工作现埸环境应整洁,工件堆放整齐,平稳有序,有标记,保持道路畅通,有良好的作业操作空间。
3.2技术要求:
3.2.1需进行热处理的零件在处理前应达到下列要求:
3.2.1.1表层不应有肉眼可见的裂纹,或影响热处理的夹杂,折叠等缺陷,如发现,应报告有关人员予以处理。
3.2.1.2零件调质前应留放一定的加工余量和过渡圆角,对变形或氧化脱碳有严格要求的零件,淬火前也应酌情留放加工余量。
3.2.1.3渗碳件表面粗糙度应在∨以上,不需渗碳的部位应作防渗工艺处理,渗碳件的锻坯粗加工前须经过正火处理。
3.2.1.4氮化件应预先经过退火(或正火)加调质处理,氮化面绝对不允许有脱碳,并不得有油污锈蚀,飞边,毛剌等,其表面粗糙度应在∨以上。
3.2.1.5凡需作表面淬火处理的零件,其表面粗糙度应在∨以上,并不得有飞边,毛剌,气孔或较深的刀痕等缺陷。
3.2.2对热处理零件变形和开裂的控制:
3.2.2.1当热处理为中间工序时,零件的最大变形量不得超过其单边加工余量的三分之二,对变形超过最大许允量的零件应予以校正。
3.2.2.2当热处理为最后一道工序时,零件的最大变形量不得超过图纸规定的形位公差范围。
3.2.2.3零件校正时采用的方法和温度应充分考虑零件内部组织结构的变化,工作面的氧化脱碳以及开裂等因素,并注意避免在蓝脆温度校正,校正后,应及时进行除应力处理。
3.2.2.4热处理后,零件上不允许有裂纹。
3.2.3对热处理零件氧化脱碳的控制:
3.2.3.1热处理后须机械加工的零件,其脱碳层深度不得超过单面加工余量的三分之二。
3.2.3.2对氧化,脱碳有严格要求的零件,加热时采用盐浴,涂料或保护性气氛等工艺措施。
3.2.4铸件热处理:
3.2.4.1铸铁件如需要进行人工时效或自然时效处理时,应在图样或有关技术文件中注明,铸件全部或局部过硬,铸件边缘或在薄壁处出现白口,允许进行热处理,以改善切削性能。
3.2.4.2铸钢件常用的热处理工艺为退火或正火,或正火加回火。
3.2.5经磷化(发黑)等处理的零件,表面色泽应均匀,并有足够的抗蚀性。
磷化液需定期化验,使符合要求。
(化验方法参考附录)
3.2.6对热处理零件的硬度检查及检验的控制:
3.2.6.1热处理后的零件在检查硬度时,其硬度检查部位应根据图纸或工艺,由检验人员确定,热处理操作人员自检应予以一致,一般应根据零件形状的复杂程度试验1-3处,每处打3-5点,点的位置应均布。
3.2.6.2对一般零件,3点中有2点或5点中有3点在图纸规定的硬度范围内均为合格。
3.2.6.3对重要零件,3点中有1点,或5点中有2点超出图纸规定的硬度范围±HRC2或±HB10时均为不合格。
3.2.6.4特殊重要零件不允许超过图纸规定的硬度范围。
3.2.6.5热处理零件检验项目和数量应根据零件的重要程度,工作条件,受力状况,材料特性和工艺要求进行检验。
(可参照表4)
3.2.6.6经过检查合格的热处理件,应由检验部门开出合格单,并应标上记号,交生产部门流转或验收,不合格重新进行处理件,若重复处理2次仍达不到质量要求者,应按报废处理。
4引用相关文件
《特殊过程控制规定》
表4
零件工艺
检验项目
检验数量(件)
一般零件
重要零件
退火、正火
外观
每炉100%
每炉100%
硬度
一般不检
每炉100%
变形
每炉5~50%
每炉100%
晶粒度
一般不检
一般不检
调质
外观
每炉100%
每炉100%
硬度
每炉5%
每炉20%
变形
每炉10~100%
每炉10~100%
金相
一般不检
一般不检
硬化深度
一般不检
一般不检
探伤
机械性能
淬火
外观
每炉100%
每炉100%
硬度
每炉10%
每炉10~30%
变形
每炉10~100%
每炉30~100%
金相
一般不检
测定随炉试样
探伤
一般不检
机械性能
火焰感应淬火
外观
每炉100%
每炉100%
表面硬度
每炉10%
每炉10~30%
变形
每炉10~100%
每炉30~100%
金相
一般不检
一般不检
硬化深度
探伤
渗碳
外观
每炉100%
每炉100%
碳氮共渗淬火
表面硬度
每炉10%
每炉10~30%
心部硬度
一般不检
每炉1件
变形
每炉10~100%
每炉30~100%
渗层深度
测定随炉试样
每炉1件
金相
一般不检
每炉1件
探伤
一般不检
附录
常用金属材料热处理规范
钢号
临界点
(℃)
热处理规范
硬度
HBHRC
工序名称
加热温度(℃)
冷却方式
20
Ac1735
正火
880-930
空冷
HB≤156
Ac3855
渗碳
920-950
Ar3835
渗碳淬火
860-880
水或油冷
HRC>56
Ar1680
高温回火
650-680
空冷
芯部HB150
35
Ac1724
正火
850-890
空冷
HB≤185
Ac3802
退火
840-890
炉冷
Ar3774
高温回火
650-680
空冷
Ar1680
淬火
850-890
水冷
HRC≥47
回火
500-540
空冷
HB241-286
35
Ac1724
正火
820-840
炉冷
HB≤207
Ac3780
退火
830-870
空冷
HB≤229
Ar3751
高温回火
650-680
空冷
Ar1682
淬火
820-860
水冷
HRC50-60
回火
520-560
空冷
HB228-286
20Mn
Ac1735
正火
900-930
空冷
HB≤179
Ac3854
高温回火
659-680
空冷
Ar3835
Ar1682
35Mn
AC1734
退火
830-880
炉冷
AC3812
正火
850-880
空冷
HB≤187
Ar3796
高温回火
650-680
空冷
Ar1675
淬火
850-880
水或油冷
HRC50-55
回火
400-500
空冷
HB302-332
45Mn
Ac1726
退火
820-850
炉冷
HB≤217
Ac3790
正火
830-860
空冷
Ar3768
高温回火
650-680
空冷
Ar1689
淬火
810-840
水或油冷
HRC54-60
回火
根据需要回火
水或空冷
附录
常用金属材料热处理规范
钢号
临界点
(℃)
热处理规范
硬度
HBHRC
工序名称
加热温度(℃)
冷却方式
20Mn2
Ac1725
退火
840-870
炉冷
HB≤187
Ac3844
正火
870-900
空冷
高温回火
650-680
空冷
35SiMn
Ac1750
退火
850-870
炉冷
HB≤229
Ac3830
正火
880-920
空冷
Ar3---
高温回火
650-680
空冷
Ar1645
淬火
880-900
油冷
回火
580-600
油冷
HB235-277
42Mn2V
Ac1725
正火
860-900
空冷
Ac3770
高温回火
640-680
空冷
HB≤217
淬火
850-870
水冷
HRC56-58
回火
530-670
空冷
HB362-375
30CrMn
Ac1765
退火
850-870
炉冷
HB≤187
Ac3838
正火
870-890
空冷
Ar3798
高温回火
650-680
空冷
Ar1700
淬火
850-880
油或水冷
HRC≈45
回火
560-580
空冷
HB223-269
30CrMnSi
(35)
AC1760
退火
840-860
炉冷550℃后空冷
AC3830
正火
860-880
空冷
Ar3705
高温回火
630-710
空冷
HB≤217
Ar1670
淬火
860-900
油冷
回火
590-610
油或水冷
HB269-302
20CrMnTi
Ac1740
正火
950-970
空冷
HB156-207
Ac3825
渗碳淬火
930-950/850
油冷
HRC58-63
芯部
HRC30-45
Ar3730
Ar1650
附录常用金属材料热处理规范
┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃
┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃
┃┃(℃)┃工序名称┃加热温度(℃)┃冷却方式┃HBHRC┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1766┃退火┃860-890┃炉冷┃HB≤179┃
┃20Cr┃Ac3838┃正火┃870-900┃空冷┃┃
┃┃Ar3799┃渗碳淬火┃920-950/850┃水或油冷┃HRC58-63┃
┃┃Ar1702┃高温回火┃650-680┃空冷┃芯部HB≤300
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1743┃退火┃825-845┃炉冷┃HB≤207┃
┃40Cr┃Ac3782┃正火┃850-880┃空冷┃HB156-207┃
┃┃Ar3730┃高温回火┃650-680┃空冷┃┃
┃┃Ar1693┃淬火┃830-860┃油冷┃HRC52-60┃
┃┃┃回火┃540-580┃油或水冷┃HB269-302┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1735┃退火┃840-850┃炉冷┃HB≤241┃
┃40CrMn┃Ac3780┃正火┃850-880┃空冷┃HB≤321┃
┃Mo┃Ar3-┃高温回火┃660-680┃空冷┃HB≤241┃
┃┃Ar1680┃淬火┃840-860┃油冷┃┃
┃┃┃回火┃670-690┃水冷┃HB241-286┃
┃┃┃正火回火┃680-700┃空冷┃HB179-241┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1755┃正火┃860-880┃空冷┃HB241-286┃
┃35CrMo┃Ac3800┃淬火┃850-880┃水或油冷┃┃
┃┃Ar3750┃回火┃570-590┃空冷┃HB235-277┃
┃┃Ar1695┃┃┃┃┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃AC1800┃退火┃840-870┃炉冷┃HB≤229┃
┃38CrMo┃AC3940┃正火┃930-970┃空冷┃┃
┃Al┃Ar3-┃高温回火┃700-720┃空冷┃┃
┃┃Ar1730┃淬火┃930-950┃油或水冷┃┃
┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃
┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃
┃┃(℃)┃工序名称┃加热温度(℃)┃冷却方式┃HBHRC┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃┃回火┃650-670┃水或油冷┃HB241-277┃
┃┃┃氮化┃550-650┃┃HV≥850┃
┃┃┃┃┃┃┃
┃┃┃┃┃┃┃
┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
附录
常用金属材料热处理规范
┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃
┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃
┃┃(℃)┃工序名称┃加热温度(℃)┃冷却方式┃HBHRC┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1727┃退火┃810-860┃炉冷┃HB≤220┃
┃65┃Ac3752┃正火┃820-860┃空冷┃┃
┃┃Ar3730┃高温回火┃650-680┃空冷┃┃
┃┃Ar1696┃淬火┃780-830┃水或油冷┃┃
┃┃┃回火┃550-650┃空冷┃HB207-241┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1726┃退火┃780-840┃炉冷┃HB≤229┃
┃65Mn┃Ac3765┃正火┃820-860┃空冷┃HB≤269┃
┃┃Ar3741┃高温回火┃650-680┃空冷┃┃
┃┃Ar1689┃淬火┃780-800┃油冷┃HRC52-60┃
┃┃┃回火┃500-540┃油或水冷┃HB415-444┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1755┃退火┃740-760┃炉冷┃HB≤222┃
┃60Si2┃Ac3810┃正火┃830-860┃空冷┃HB≤302┃
┃Mn┃Ar3770┃高温回火┃640-680┃空冷┃┃
┃┃Ar1700┃淬火┃840-870┃油或水冷┃┃
┃┃┃回火┃400-450┃空冷┃HB387-477┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1745┃退火┃790-810┃炉冷┃┃
┃GCr15┃Ac3900┃球化退火┃780-790┃炉冷┃┃
┃┃Ar3-┃┃(等温710-720)┃空冷┃HB207-229┃
┃┃Ar1700┃正火┃900-950┃空或风冷┃HB┃
┃┃┃高温回火┃650-700┃空冷┃HB229-285┃
┃┃┃淬火┃825-850┃油冷┃┃
┃┃┃回火┃150-170┃空冷┃HRC61-65┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃AC1730┃退火┃750-770┃炉冷┃┃
┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃
┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃
┃┃(℃)┃工序名称┃加热温度(℃)┃冷却方式┃HBHRC┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃T7┃AC3770┃等温退火┃780-790┃炉冷┃┃
┃T8┃Ar3-┃┃(等温710-720)┃空冷┃HB229-285┃
┃┃Ar1700┃正火┃790-820┃空冷┃HB228-241┃
┃┃┃高温回火┃650-700┃空冷┃┃
┃┃┃淬火┃800-830┃水或油冷┃┃
┃┃┃回火┃149-160┃空冷┃HRC60-61┃
┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
附录
常用金属材料热处理规范
┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃
┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃
┃┃(℃)┃工序名称┃加热温度(℃)┃冷却方式┃HBHRC┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1730┃退火┃750-780┃炉冷┃┃
┃T10┃Ac3752┃等温退火┃620-680┃炉或空冷┃HB≤197┃
┃┃Ar3730┃高温回火┃650-680┃空冷┃┃
┃┃Ar1696┃淬火┃770-810┃水或油冷┃┃
┃┃┃回火┃140-160┃空冷┃HRC58-62┃
┃┃┃正火┃800-850┃空冷┃┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1800┃退火┃850-870┃炉冷┃┃
┃Cr12┃Ac3┃等温退火┃720-750┃炉或空冷┃HB228-255┃
┃┃Ar3┃淬火┃1000-1050┃油冷┃┃
┃┃Ar1760┃回火┃400-450┃空冷┃HRC60-63┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1┃退火┃850-870┃炉冷┃┃
┃W18Cr4┃Ac3┃等温退火┃850-870┃炉冷┃┃
┃V┃Ar3┃┃(等温720-750)┃炉或空冷┃HB207-255┃
┃┃Ar1┃淬火┃1.预热800-850┃┃┃
┃┃┃┃加热1260-1300┃油冷┃┃
┃┃┃┃2.预热550-650┃┃┃
┃┃┃┃800-850┃┃┃
┃┃┃┃加热1260-1300┃油冷┃┃
┃┃┃回火┃550-570回3次┃空冷┃HRC63-65┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃Ac1┃退火┃870-890┃炉冷至600℃空冷HB155┃
┃2Cr13┃Ac3┃淬火┃1000-1050┃油或空冷┃-180┃
┃┃Ar3-┃回火┃150-510┃空或油冷┃HRC35-45┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃AC1┃退火┃870-890┃炉冷至600℃空冷HB155┃
┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛
┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓
┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃
┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃
┃┃(℃)┃工序名称┃加热温度(℃)┃冷却方式┃HBHRC┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃3Cr13┃AC3┃淬火┃980-1100┃油或空冷┃-180┃
┃┃Ar3┃回火┃230-540┃空冷┃HRC38-53┃
┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫
┃┃┃退火┃880-920┃炉冷至600℃空冷HB207┃
┃9Cr18┃┃淬火┃1010