熱處理工藝規(guī)范

1、芅熱處理工藝規(guī)范蟻一、淬火、回火工藝規(guī)范蒁1.淬火、回火準(zhǔn)備工作：1）檢查設(shè)備，儀表是否正常；2）正確選擇夾具；3）檢查零 件表面是否有碰傷、裂紋、銹斑等缺陷；4）確認(rèn)零件要求的淬火部位硬度、變形等的技術(shù)要 求，核對(duì)零件的形狀、材料的加工狀態(tài)是否與圖樣及工藝文件相符合；5）表面不允許氧化、脫碳的零件，當(dāng)在空氣爐加熱時(shí)，應(yīng)采取防氧化脫碳劑裝箱保護(hù)或采用真空爐加熱；6）易開裂的部位如尖角靠邊的孔，應(yīng)采取預(yù)防措施，如塞石棉、耐火泥等。祎2.常見材料淬火、回火工藝規(guī)范蚄1)加熱溫度常用材料的常規(guī)淬火、回火規(guī)范羋鋼號(hào)艿淬火溫 度C膃冷卻 劑膂回火溫度C荿表面硬度HRC莇備注袇45袃780800莁水蒅20

2、0220芆3842蚃袈820850莃520560芀2328羆肄760790莈180220薄4348襖肇 Cr12MoV蕆10601070羄風(fēng)冷莀500510膀5862薅真空淬火爐淬火風(fēng)冷，回 火兩次。羈510520肆5660薂550560肀4852節(jié)10201040賺油薇200220莄5862肂工件厚度超過60mm而且 淬油的，必須回火三次。螃500520羀5558膆520530羇5456肄560580袀4448螅 9CrWM n蒀820840羂油罿190210膅5862芁真空淬火爐蝿 Cr12Mo1V1肇10201040蚄油羈500520螀5056膆真空淬火爐薈200220蒃5862蚆105

3、01080膆風(fēng)冷節(jié)510540螀5661聿真空淬火爐淬火風(fēng)冷，回火 兩次；工件厚度超過 60mm 而且淬油的，必須回火三次。薆 4Cr5MoSiV1羃10001040薈油腿200220肅4852蚃蕿 4Cr13芆10201050蒄油蒃20022049 547Cr7Mo3V2Si11101130油560回火三次58 62真空爐淬火、回火HS-1960980空冷18020058 62可火焰淬火注：Cr12Mo1V1 即 D2 （美國）、1.2379 （德國）、SLD（日立）、SKD11（日本）、K110（奧地利）; 9CrWMn 即 01 （美國）、1.2510 （德國）、K460 （奧地利）；4

4、Cr5MoSiV1 即 H13 （美國）、1.2344 （德國）、8407/8402 （勝百）、W302（奧地利）； 7Cr7Mo3V2Si 即 LD1 ；HS-1是高級(jí)火焰淬火，多用模具鋼；除45號(hào)鋼或特別說明均采用回火兩次的工藝。2）淬火保溫時(shí)間t =810 min+k a Dk裝爐系數(shù)（11.5 ） ； a 保溫系數(shù)（見表2）； D零件有效厚度。表2淬火保溫系數(shù)鋼種加熱溫度C保溫系數(shù)電爐真空爐碳素工具鋼550650 C （預(yù)熱）1.2 1.52 2.5760 8400.6 0.81.2 1.5低合金模具鋼550650 （預(yù)熱）1.5 1.82.5 38209501.2 1.30.8 1中

5、、高合金模具鋼5806501 1.21.4 1.78008501 1.50.8 1.295011000.8 10.5 0.83）回火保溫時(shí)間 工件有效厚度dv=50mm保溫2小時(shí)； 工件有效厚度d>50mm按照保溫時(shí)間t=d/25 （小時(shí)）計(jì)算; 每次回火后空冷至室溫，再進(jìn)行下次回火。4）去應(yīng)力（入爐時(shí)效）高合金鋼550650C，熱透后，保溫時(shí)間>3小時(shí)；3. 淬火和回火設(shè)備1)淬火設(shè)備真空淬火爐、中溫箱式爐、高溫箱式爐。2)3)回火設(shè)備真空回火爐、中溫箱式爐。 冷卻設(shè)備一一水槽、油槽、風(fēng)箱。設(shè)備名稱有效工作尺寸功率最高使用溫度真空淬火爐900 X 600 X 450125KW13

6、000C真空回火爐2R-48900 X 720 X 42048Kw7000C鋁型材加熱爐863-008800 X 600 X 50025Kw6000C箱式電阻爐863-004500 X 300 X 20012Kw10000C箱式電阻爐863-003810 X 550 X 55020Kw13500C高溫箱式電阻爐 863-007950 X 450 X 35045Kw12000C4 .操作方法1 ）零件應(yīng)均勻擺放于爐內(nèi)有效加熱區(qū)，在箱式爐中一般為單層排列加熱，工件間適當(dāng)間隙。小件可適當(dāng)堆放，但要酌情增加保溫時(shí)間。2 ）細(xì)長(zhǎng)零件加熱要考慮裝爐方法，以減少工件變形，如垂直吊掛，側(cè)立放平支穩(wěn)等。3 ）零

7、件同爐加熱,截面尺寸不宜相差過大,厚度1050mn同一爐,5080mn同一爐，大截面零件應(yīng)擺放在爐膛里面，以便小工件先出爐。大小零件分別計(jì)算加熱時(shí)間（僅指箱式爐）。4 ）高合金鋼及形狀復(fù)雜的中小截面零件，應(yīng)在 550650C裝爐，并經(jīng)預(yù)熱保溫后，才能進(jìn)行升溫加熱。5）高溫合金鋼零件要經(jīng)過一次或兩次預(yù)熱，才能加熱淬火（見下圖）。Crl2MoV熱處理工藝曲線不同類型的零件在淬火冷卻過程中應(yīng)遵守下列原則:6)軸、套筒、圓環(huán)類零件：應(yīng)沿軸心方向垂直進(jìn)入冷卻劑，并在冷卻劑中上下竄動(dòng)。 墊圈類零件：應(yīng)徑向垂直進(jìn)入冷卻劑。長(zhǎng)板類零件：選擇橫向側(cè)面進(jìn)入冷卻劑為好。有盲孔凹面的零件：盲孔凹面向上進(jìn)入冷卻劑。截面

8、厚薄相差較大的零件：大截面部分應(yīng)先進(jìn)入冷卻劑。7)帶單面長(zhǎng)槽的零件：應(yīng)槽口向上，一端傾斜 45°進(jìn)入冷卻劑。淬火后應(yīng)及時(shí)回火，一般零件淬火至回火不超過4小時(shí)，大型或復(fù)雜易裂零件應(yīng)立即回火。8)返修的零件在重淬前一般需經(jīng)高溫回火或正火處理；合金工具零件應(yīng)退火處理。9)有淬裂危險(xiǎn)的零件，在淬火冷卻至 5080 C即應(yīng)入爐回火。10）需多次回火的零件，每次回火均應(yīng)冷至室溫。11）凸、凹模和成形零件等硬件主要進(jìn)真空爐熱處理，真空度=2.66 Pa。以防氧化、脫碳。5.常見的缺陷及解決的辦法缺陷特征產(chǎn)生原因解決方法表面硬度 低或軟點(diǎn)加熱溫度低，保溫時(shí)間短；冷卻速度慢或不 均勻；從冷卻介質(zhì)中提出

9、過早； 表面或局部脫 落；回火溫度高；原始組織不良。核對(duì)溫度儀表，正確執(zhí)行工藝；改 變或攪拌冷卻介質(zhì)；嚴(yán)格檢查原材 料，改進(jìn)預(yù)先熱處理；采取保護(hù)加熱。馬氏體 組織粗大加熱溫度過咼；原始晶粒太大。嚴(yán)格控制溫度；進(jìn)行預(yù)先熱處理。淬火缺陷原因及解決辦法表3變形與開裂加強(qiáng)原材料進(jìn)貨檢驗(yàn)；正確掌握工 藝，選擇合適冷卻介質(zhì)。原材料組織不均勻， 有冶煉金屬缺陷；加熱 溫度過高；冷卻太快或不均；零件的結(jié)構(gòu)形狀 復(fù)雜；二次淬火前未經(jīng)正火或退火處理；未及時(shí)回火或回火不充分。 合金工具鋼鍛件，鍛造 比?。翰馁|(zhì)內(nèi)碳化物嚴(yán)重，鍛打時(shí)沒擊碎。、退火與正火工藝規(guī)范1 .準(zhǔn)備工作1)檢查設(shè)備，儀表是否正常，并應(yīng)事先將爐膛清理

10、干凈;2)3)正確選擇工裝夾具，確定出爐方法;核對(duì)物料與圖樣是否相符，了解零件的技術(shù)要求與工藝規(guī)范;4)2.工藝規(guī)范：1)加熱溫度對(duì)不允許表氧化，脫碳的零件，應(yīng)采用進(jìn)行防氧化脫碳劑保護(hù)或真空爐處理。常用鋼退火工藝規(guī)范鋼號(hào)Acl r加熱溫度r等溫溫度r等溫時(shí)間(H退火硬度HBGCr1574579081070072012207229Cr1281085087073075068207215Cr12MoV81085087072074034207215表5常用鋼材的正火溫度鋼 材正火溫度r硬度HB4584086017021740Cr8608801792292)保溫時(shí)間：電爐加熱的保溫時(shí)間 =零件有效厚度X

11、保溫系數(shù)表6 退火、正火保溫系數(shù)鋼種保溫時(shí)間 min/mm退火正火碳素結(jié)構(gòu)鋼1.5-1.81.0-1.5合金結(jié)構(gòu)鋼1.8-2.01.2-1.8合金工具鋼2.0-3.03)冷卻速度碳素鋼退火應(yīng)以不大于100200C /h的冷卻速度冷至500550C后空冷。合金鋼及高 合金退火應(yīng)不大于20100C /h的冷卻速度冷至500550r后室冷，正火應(yīng)在空氣中散開冷 卻不允許堆放或置于潮濕的地上冷卻，大件或要求硬度高的零件方可在流動(dòng)空氣中或其它介 質(zhì)中冷卻。3. 加熱設(shè)備：退火、正火主要采用箱式爐，必要時(shí)可選用真空爐。4. 操作方法1)零件裝爐時(shí)，必須放置在預(yù)先確定的有效加熱區(qū)內(nèi)，裝置量、裝爐方式及堆放形

12、式的確定應(yīng)以保正零件均勻加熱和冷卻，且不造成有害缺陷的原則；裝箱退火時(shí)，箱間距離應(yīng)大 于 100mm2）裝爐后需要檢查零件與電熱原件確無接觸時(shí)，方可送電升溫，在操作過程中，不得隨 意打開爐門。3）零件的升溫速度主要根據(jù)化學(xué)成份，幾何形狀等因素來確定，對(duì)于高碳，高合金鋼斷面較大或形狀復(fù)雜的零件，以及裝箱退火零件，應(yīng)采用低溫裝爐，加熱到500550C保溫一段時(shí)間后再加熱到規(guī)定的溫度。4）保溫時(shí)間從爐溫達(dá)到規(guī)定的溫度算起，但裝爐量大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)，對(duì)于裝箱退火， 通常應(yīng)增加23h。5）對(duì)于易變形件，裝爐時(shí)應(yīng)注意，支平放穩(wěn)。三、火焰淬火工藝1.1）2）3）5常見缺陷及解決方法：缺陷特征產(chǎn)生原因解決方法

13、硬度咼，球化不完 全，細(xì)片狀碳化物多加熱溫度低或保溫時(shí)間短。重新退火網(wǎng)狀碳化物嚴(yán)重正火溫度偏低；保溫時(shí)間太短；冷 速不夠或退火溫度超過 Acm加熱到Acm以上溫度后快冷 到670 r以下空冷再重新退火。碳鋼中自由石墨析 出呈黑色斷口退火時(shí)從 1000 r緩冷時(shí)間太長(zhǎng)或 在760780 r停止時(shí)間太長(zhǎng)。報(bào)廢準(zhǔn)備工作檢查乙炔，氧氣瓶的壓力是否符合要求；檢查零件是否與圖樣及文件及工藝文件相符，表面不得有氧化皮、毛刺等；適用于火焰淬火的材料是：含碳量在 0.30.6%碳素鋼最適宜，以及碳含量為0.30.5%的低合金鋼。在表面淬火前，為了獲得良好的淬火質(zhì)量，一般先進(jìn)行正火和調(diào)質(zhì)處 理得到細(xì)晶粒的索氏體加

14、鐵素體或回火索氏體組織。2工藝規(guī)則1）氣體壓力與流速：壓力過低會(huì)造成淬火表面硬度過低，壓力過大會(huì)引起火焰跳動(dòng)，一般情況下氧氣壓力取 0.50.8Mpa乙炔氣的壓力取0.0050.007Mpa；混合氣的比例通常為氧：乙炔 =（1.1 : 1）（1.57 : 1），這樣即為中性火焰； 噴火器應(yīng)與零件表面垂直，距冷卻水的距離應(yīng)為 1040mm 零件加熱溫度一般為880900r，目測(cè)時(shí)呈現(xiàn)櫻紅色即可淬火；對(duì)含碳量0.6%以下的碳鋼用1525r的水冷卻，碳含量大于0.6%的碳鋼和含鉻及錳2）3）4）5）的低合金鋼用3040r的水與空氣的聯(lián)合冷卻，部分高合金鋼可以空冷；46mm加熱帶812mm4.96.9

15、N/mm可經(jīng)火焰 空冷，一般模具淬火后可6）對(duì)于易產(chǎn)裂紋的工件，淬火后應(yīng)及時(shí)回火；7）HS-1火焰淬火：中性焰，火焰長(zhǎng)度 1015mm距刃口邊緣 （單噴嘴）1220mm（雙噴嘴）；氧氣壓力4969N/mm乙炔壓力預(yù)熱180200r，11.5小時(shí)，淬火加溫 9001000r（目測(cè)）； 用火焰回火，回火后表面硬度 5060HRC淬硬層34mm3 .常見缺陷及解決辦法:缺陷特征產(chǎn)生原因解決辦法淬裂原始組織不良；淬火溫度咼；加 熱冷卻速度快；零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。進(jìn)行預(yù)先熱處理；調(diào)整噴焰器的移動(dòng)速度和距 零件的距離；大型零件可先預(yù)熱；改變冷卻條 件；零件淬火表面要避免尖角，小孔。軟點(diǎn)加熱不夠和冷卻不充分；零件

16、表 面不清潔；局部有脫碳現(xiàn)象。嚴(yán)格控制溫度均勻；保證水壓穩(wěn)定；淬火前應(yīng) 認(rèn)真清理零件表面銹跡。硬度不足淬火溫度低，冷卻不充分。提高淬火溫度；增加冷卻速度。四、熱處理工人自檢要求：1. 熱處理前仔細(xì)消化圖紙和工藝要求，檢查工件是否和圖紙符合，零件表面有無裂紋等;2. 檢查所用設(shè)備、儀表是否正常，能否滿足工藝要求；,并隨時(shí)檢查儀3根據(jù)圖紙要求和通用工藝規(guī)范確定零件的加熱工藝參數(shù)(溫度、時(shí)間) 表顯示是否符合預(yù)定工藝；外觀：在工件表面不能有裂紋及傷痕等缺陷，按熱處理工件數(shù)量表面硬度：表面硬度自檢一般安排在第一次回火后進(jìn)行，按熱處理工件數(shù)量大小進(jìn) 檢測(cè)方法按金屬洛氏硬度試驗(yàn)法的規(guī)定進(jìn)行，未抽檢的工件，

17、用刀100%僉查;變形：淬火、回火工件的變形應(yīng)不影響以后的機(jī)械加工和使用，允許變形量見下表：4. 工件在熱處理工藝完成后自檢內(nèi)容：100殆檢;1)2)行抽檢，4)5)5.3)材料變形量D2、Cr12、Cr12MoV不大于0.5/400HS-1不大于0.3/40045不大于0.8/400變形量采用平尺、塞尺組合測(cè)量；對(duì)于有特殊要求的工件應(yīng)進(jìn)行金相檢測(cè)、探傷檢測(cè)。自檢過程中發(fā)現(xiàn)不符合圖紙及工藝要求，應(yīng)通知現(xiàn)場(chǎng)工藝員做出處理意見，不準(zhǔn)許流入下工序。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For P ersonal use only in study and research; not for co

18、mmercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommiellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.TO員bKO gHnrogeftko TOpMenob3ymTflCH6yHeHHac egoB u Huefigo 員冶hmucno 貝 b30BaTbc 刃B KoMMepqecKux以下無正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For P ersonal use only in study and research; not for commercial use.Nu