(正式版)JB∕T 14734-2024 深冷處理設(shè)備熱處理技術(shù)要求

ICS25.200CCSJ36JBTechnicalrequirementsofheattreatmentforcryogenictreatmentequipment2024-07-05發(fā)布中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布IJB/T14734—2024前言 II 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24設(shè)備分類和型號 25設(shè)備組成和技術(shù)要求 36設(shè)備可靠性要求 57熱處理工藝要求 58工件質(zhì)量控制和檢驗(yàn) 69生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)要求 610節(jié)能要求 6附錄A（資料性）常用深冷處理設(shè)備型號及技術(shù)參數(shù) 8圖1箱式深冷處理設(shè)備示意圖 2圖2井式深冷處理設(shè)備示意圖 2表A.1箱式上開門深冷設(shè)備型號及基本參數(shù) 8表A.2箱式側(cè)開門深冷設(shè)備型號及基本參數(shù) 8表A.3井式深冷設(shè)備型號及基本參數(shù) 9JB/T14734—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC75）歸口。本文件起草單位：天津市熱處理研究所有限公司、中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所、山東天瑞重工有限公司、中國機(jī)械總院集團(tuán)北京機(jī)電研究所有限公司。本文件主要起草人：宋寶敬、顧開選、李永勝、李俏、高新宇、王洋、王寶平、郭嘉、王俊杰。本文件為首次發(fā)布。1JB/T14734—2024深冷處理設(shè)備熱處理技術(shù)要求本文件界定了深冷處理設(shè)備的術(shù)語和定義，規(guī)定了深冷處理設(shè)備分類和型號、設(shè)備組成、技術(shù)要求、可靠性要求、熱處理工藝要求、工件質(zhì)量控制要求，描述了工件質(zhì)量檢驗(yàn)方法，規(guī)定了生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)以及節(jié)能的要求。本文件適用于液氮為冷源的汽化對流換熱式深冷處理設(shè)備對工件的深冷處理工藝活動。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T3280不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T4341.1金屬材料肖氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T7232金屬熱處理術(shù)語GB/T8121熱處理工藝材料術(shù)語GB/T8979純氮、高純氮和超純氮GB/T9452熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB/T10067.1電熱和電磁處理裝置基本技術(shù)條件第1部分：通用部分GB/T10067.4電熱裝置基本技術(shù)條件第4部分：間接電阻爐GB/T13324熱處理設(shè)備術(shù)語GB/T15318熱處理電爐節(jié)能監(jiān)測GB15735金屬熱處理生產(chǎn)過程安全、衛(wèi)生要求GB/T15822.1無損檢測磁粉檢測第1部分：總則GB/T17358熱處理生產(chǎn)電耗計(jì)算和測定方法GB/Z18718熱處理節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則GB/T25743鋼件深冷處理GB/T30822熱處理環(huán)境保護(hù)技術(shù)要求GB/T30825熱處理溫度測量GB/T32541熱處理質(zhì)量控制體系JB/T6050鋼鐵熱處理零件硬度測試通則2JB/T14734—20243術(shù)語和定義GB/T7232、GB/T8121、GB/T10067.1、GB/T10067.4和GB/T13324界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1深冷處理設(shè)備cryogenictreatmentequipment以液氮為冷源進(jìn)行深冷處理的裝備。4設(shè)備分類和型號4.1分類采用液氮作為冷源的汽化對流換熱式深冷處理設(shè)備按保溫工作室結(jié)構(gòu)形式可分為箱式（見圖1）和井式（見圖2）兩大類，其中箱式深冷設(shè)備按箱門開啟方式，可分為箱式上開門和箱式側(cè)開門等，箱式側(cè)開門深冷設(shè)備可與真空爐、多用爐等熱處理設(shè)備配套在線使用。a)上掀開啟式b)側(cè)開在線式圖1箱式深冷處理設(shè)備示意圖4.2型號規(guī)格深冷處理設(shè)備一般按工作室最大有效裝載空間，劃分為不同型號。其表示方法如下：SLX-□□工作室型式，箱式上掀式的不寫,箱式側(cè)開式為C，井式為J，在線式為X；工作室最大有效裝載空間；產(chǎn)品代號，代表深冷設(shè)備系統(tǒng)。常用型號規(guī)格及技術(shù)參數(shù)參見附錄A。3JB/T14734—2024圖2井式深冷處理設(shè)備示意圖5設(shè)備組成和技術(shù)要求5.1一般要求5.1.1深冷處理設(shè)備的類別、組成配置、控制系統(tǒng)、液氮供給系統(tǒng)等應(yīng)能滿足熱處理工藝、產(chǎn)品的技術(shù)要求和生產(chǎn)率要求。5.1.2深冷處理設(shè)備設(shè)計(jì)和制造應(yīng)滿足GB/T10067.1、GB/T10067.4及GB/T32541的規(guī)定。5.2設(shè)備組成5.2.1箱體內(nèi)膽內(nèi)膽材料應(yīng)為不銹鋼，板厚不小于2mm，保證箱體具有足夠強(qiáng)度、剛度和良好密封性，材料應(yīng)符合GB/T3280的要求。外殼外殼可根據(jù)實(shí)際要求選擇能滿足設(shè)備正常工作條件和使用壽命的不銹鋼或普通鋼板材料，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格計(jì)算強(qiáng)度，保證正常工作下不產(chǎn)生變形和塌陷，如選用普通鋼板材料表面應(yīng)做噴涂或噴漆處理。保溫層保溫層選用高密度聚氨脂泡沫作為保溫材料，厚度不應(yīng)小于150mm，應(yīng)保證在最大裝載量、最低工作溫度下整個(gè)箱體平穩(wěn)、牢固，無塌陷。密封件箱門與箱體間密封件選用羊毛氈條，在低溫狀態(tài)下具有壓縮量，保證密封性能，無漏氣現(xiàn)象。箱門啟閉機(jī)構(gòu)4JB/T14734—2024箱門開啟機(jī)構(gòu)主要可為手動開啟或動力驅(qū)動開啟方式，采用手動開啟方式箱門上應(yīng)設(shè)有氣壓助力機(jī)構(gòu)，方便箱門的開啟和支撐，采用帶有動力開啟功能的驅(qū)動裝置要穩(wěn)定、可靠。箱門鎖緊機(jī)構(gòu)箱門鎖緊機(jī)構(gòu)分為動力鎖緊和手動鎖緊，鎖緊機(jī)構(gòu)應(yīng)靈活可靠，便于箱門與箱體間密封，保證密封性能。5.2.2制冷系統(tǒng)自增壓液氮儲液容器額定壓力范圍應(yīng)在0.8MPa～1.6MPa之間，符合GB/T150.1的要求。液氮輸送管在額定溫度和壓力范圍應(yīng)可正常使用，無破裂或泄露，輸液管應(yīng)采取保溫措施，減少液氮消耗。電磁閥選用能滿足在－196℃低溫條件下使用的專用電磁閥，保證工作時(shí)能安全啟閉、無卡阻現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)與風(fēng)葉風(fēng)機(jī)和風(fēng)葉為選型產(chǎn)品，應(yīng)嚴(yán)格按照保溫室容積及相關(guān)技術(shù)要求，計(jì)算風(fēng)量和風(fēng)壓，進(jìn)行合理選配。導(dǎo)風(fēng)裝置導(dǎo)風(fēng)裝置材料應(yīng)選用不銹鋼，材料應(yīng)符合GB/T3280的要求，按照保溫室結(jié)構(gòu)及尺寸合理設(shè)計(jì)，保證工作時(shí)液氮不直接接觸到工件，使工作區(qū)溫度均勻。排氣孔排氣孔應(yīng)保證箱體內(nèi)氣體流動性強(qiáng)，使冷熱交換平穩(wěn)，排氣孔引出口直徑應(yīng)根據(jù)容積和換熱量合理計(jì)算。5.2.3加熱系統(tǒng)為設(shè)備可選配置，用于深冷處理后箱內(nèi)回溫和循環(huán)處理，應(yīng)根據(jù)箱體容積和工藝要求合理計(jì)算加熱功率，一般使用溫度不應(yīng)超過250℃。加熱元件一般采用管式電阻加熱器，電阻絲材料一般為0Cr25Al5或Cr20Ni80鋼，保護(hù)管材料一般為不銹鋼，防止低溫結(jié)露生銹。5.2.4溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)由控溫儀表、記錄儀表、超溫報(bào)警裝置和供電裝置等組成。設(shè)備的控溫和記錄系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T30825的規(guī)定。溫度控制系統(tǒng)的測溫傳感器宜采用Pt100鉑電阻或K型、T型熱電偶。5.2.5電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)應(yīng)能方便操作，具有各狀態(tài)互鎖、限位、過載、超溫、超時(shí)等保護(hù)和聲光警示功能，保證設(shè)備正常運(yùn)行和人身安全。5JB/T14734—20245.2.6計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)特殊要求為選配系統(tǒng)，可對生產(chǎn)過程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。5.3基本技術(shù)指標(biāo)5.3.1深冷處理設(shè)備極限溫度為－196℃,一般工作溫度在額定上限溫度190℃連續(xù)可調(diào)。5.3.2工作室有效冷卻區(qū)溫度均勻性為±5℃。溫度均勻性測定方法和儀表精度選配應(yīng)符合GB/T9452的規(guī)定。系統(tǒng)精度校驗(yàn)要求應(yīng)符合GB/T30825的規(guī)定。5.3.3深冷處理設(shè)備的降溫速率和升溫速率0.1℃/min～10℃/min。5.3.4箱體表面溫度與室溫溫差≤10℃。6設(shè)備可靠性要求6.1設(shè)備故障分類6.1.1一類故障——在生產(chǎn)中發(fā)生必須停機(jī)散溫檢修的故障。6.1.2二類故障——在生產(chǎn)中箱內(nèi)發(fā)生可在不影響生產(chǎn)的情況下迅速修復(fù)的故障。6.1.3三類故障——在生產(chǎn)中發(fā)生屬于電器元件質(zhì)量、安裝不牢固或運(yùn)行不順暢等只需稍作堅(jiān)固或調(diào)整即可解決的故障。6.1.4對易耗品的正常損壞和更換不視為故障。6.2設(shè)備可靠性指標(biāo)6.2.1一年內(nèi)不得出現(xiàn)因設(shè)備設(shè)計(jì)制造不當(dāng)造成的一類故障。6.2.2六個(gè)月內(nèi)不得出現(xiàn)因設(shè)備設(shè)計(jì)制造不當(dāng)造成的二類故障。6.2.3一個(gè)月內(nèi)三類故障不得超過3次。6.2.4設(shè)備的控制儀表應(yīng)符合GB/T30825規(guī)定的要求，電器元件應(yīng)符合GB5226.1規(guī)定的要求。7熱處理工藝要求7.1液氮液氮應(yīng)符合GB/T8979的要求。7.2工藝流程裝料→深冷處理開始降溫至工藝溫度→保溫→完成后恢復(fù)至室溫。7.3工藝規(guī)范7.3.1根據(jù)工件的特征（材料牌號、處理前的狀態(tài)、形狀和尺寸及后續(xù)加工工序等）、熱處理要求、批量及設(shè)備條件等，制訂合理的深冷處理工藝。7.3.2深冷處理降溫速率一般控制在0.5℃/min～6.0℃/min；深冷處理后工件回溫速率一般控制在2.0℃/min～10.0℃/min范圍內(nèi)。7.3.3深冷處理工件一般回溫至室溫后出深冷處理設(shè)備，按工藝要求也可直接從深冷處理設(shè)備取出，在空氣中自然回溫。7.3.4鋼件和硬質(zhì)合金深冷處理工藝應(yīng)按GB/T25743的規(guī)定執(zhí)行。6JB/T14734—20247.3.5鋁合金件、鈦合金件和銅合金件采用液氮汽化深冷處理的常用工藝為－70℃~-196℃,保溫時(shí)間1h～4h，或者（－70℃~-196℃)~（120℃~200℃)一次或多次循環(huán)處理。7.4工藝過程控制7.4.1深冷處理前應(yīng)檢查設(shè)備、控制儀器、液氮供給及管路系統(tǒng)的狀況。7.4.2根據(jù)工件的形狀、尺寸、重量，設(shè)計(jì)使用合適的裝料方式。工件應(yīng)置于設(shè)備的有效冷卻區(qū)內(nèi)，均勻分布并使空間氣流循環(huán)暢通。7.4.3深冷處理工藝過程控制應(yīng)按照GB/T32541的規(guī)定執(zhí)行。7.4.4應(yīng)去除深冷處理后的工件表面的冷凝水分。7.4.5深冷處理工件應(yīng)按工藝要求進(jìn)行后續(xù)處理。7.4.6深冷處理一般在常規(guī)熱處理后及時(shí)進(jìn)行。8工件質(zhì)量控制和檢驗(yàn)8.1外觀工件表面應(yīng)無裂紋、傷痕及銹班，表面質(zhì)量應(yīng)滿足產(chǎn)品和后續(xù)工序的要求。外觀檢驗(yàn)應(yīng)采用目測或按GB/T15822.1的規(guī)定。8.2硬度表面硬度和心部硬度應(yīng)符合圖樣或技術(shù)條件要求。深冷件表面硬度檢測應(yīng)在規(guī)定部位進(jìn)行，深冷處理前后硬度差檢測應(yīng)在相鄰部位進(jìn)行。硬度測試按GB/T230.1、GB/T231.1、GB/T4340.1、GB/T4341.1和JB/T6050的規(guī)定。8.3畸變深冷后工件的畸變應(yīng)不影響后續(xù)加工及使用，具體畸變量的允許范圍及測量方法由合同雙方協(xié)商確8.4殘留奧氏體鋼件深冷處理后，若要進(jìn)行殘留奧氏體的測定，可采用X射線衍射法或金相法。9生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)要求9.1設(shè)備的生產(chǎn)裝置、安全衛(wèi)生防護(hù)技術(shù)措施、安全衛(wèi)生管理措施等應(yīng)符合GB15735和GB/T30822的規(guī)定要求。9.2液氮裝置液量不低于儲量的25%，存放場所不宜超過50℃。液氮輸送壓力不能低于0.35MPa，不能高于0.6MPa。9.3生產(chǎn)過程應(yīng)防止液氮泄露，節(jié)約能源，防止人員窒息和凍傷。9.4深冷處理過程中，嚴(yán)禁用手直接接觸工件。操作人員開閥門管道附件時(shí)，應(yīng)戴好防凍用具。10節(jié)能要求10.1設(shè)備進(jìn)行工