热处理工艺规程
1 目的
规范
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热处理生产过程的正常运行,保证产品质量达到规定要求。
2 适用范围
适用于本公司热处理的工艺编制,热处理操作及检验。
3 热处理工艺规程分类
3.1 退火、正火处理工艺
3.2 调质处理工艺
3.3 铸钢件热处理工艺
3.4 铸铁件热处理工艺
3.5 焊接结构中清除应力退火工艺
4 退火、正火处理工艺
适用于钢铁零件在热处理加热炉中的退火或正火处理工艺。
4.1 准备工作
4.1.1 检查设备和仪
表
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是否正常,并将炉膛清理干净。
4.1.2 熟悉工艺要求、工艺规定。
4.1.3 选择好合适的工具或出炉方法。
4.1.4 对不允许表面氧化、脱碳的零件,选择适当的防护措施。
4.1.5 轴承钢、碳素工具钢、合金工具钢退火前对试片进行检验,碳化物达到要求后方可装炉。
4.2 工艺规范
4.2.1 加热温度
常用钢材的退火、正火、淬火加热温度见表1-1
表1-1 本厂常用钢材的退火、正火、淬火加热温度
钢 号
35
45
40Cr
45Cr
T7 T8
T10
35CrMo
42CrMo
35SiMn
加热
温度
°C
退火
860
830
840
760
830
840
860
正火
870
850
860
810
850
860
900
淬火
850~860
830~840
840~860
790~810
850~860
840~850
870~880
4.2.2 保温时间
a、保温时间的计算以炉温恢复到加热温度时算起。
b、加热保温时间=零件有效厚度×保温系数×装炉修正系数
即:t=d·a·K 常用钢材的保温系数(a)见表1-2
表1-2 常用钢材的保温系数
处理方法
钢 种
退火
(分/mm)
正火
(分/mm)
淬火
(分/mm)
碳素钢
1.5~1.8
1.0~1.5
1.2~1.5
合金结构钢
1.8~2.0
1.2~1.8
1.3~1.8
合金工具钢
2~3
1.5~2.0
4.2.3 冷却速度与冷却方式
a碳素钢的退火冷却速度为≤100~200°C/h,冷至500~550°C空冷
b合金钢的退火冷却速度为≤30~100°C/h,冷至500~550°C空冷
c等温退火件在等温后炉冷至500~550°C空冷
d正火件出炉后应散开在空气中冷却,不允许堆放或放在潮湿的地上冷却,大件或需要高硬度的零件可在流动空气中或喷雾冷却。
e为消除碳化物的正火件出炉后,允许在油中冷至700°C左右再空冷。
f对高碳钢、合金钢断面较大或形状复杂的工作,正火后冷至300°C左右再进行500°C ~600°C回火处理。
4.3 操作方法及注意事项
4.3.1 退火、正火处理一般采用到温装炉,也可低温装炉。大件有效厚度大于200mm、形状复杂件及高合金钢件应低温装炉,且加热到500~550°C,保温一段时间再加热到规定温度。
4.3.2 装炉时零件堆放应整齐合理、垫平,以减少零件变形。若变形校正后,必须再经过500°C左右的除应力时效。
4.3.3 加热温度不同,有效厚度相差大于一半的零件,正火时不能在一起装炉。
4.3.4 对于厚度相差小于一半,及厚度差小于50mm,工艺规定加热温度差在场±10°C内的零件可装在一炉,加热规范按有效厚度大者进行。
4.3.5、零件装炉后,经检查零件与电热元件却无接触后方可送电,加热过程中不得随意开启炉门。
5 调质工艺
适用于钢制零件在热处理炉中的调质处理工艺。
5.1 准备工作
5.1.1 调质(淬火+高温回火)主要采用箱式电阻炉。
5.1.2 检查设备和仪表是否正常,将炉腔清理干净。
5.1.3 检查零件的材质、
尺寸
手机海报尺寸公章尺寸朋友圈海报尺寸停车场尺寸印章尺寸
是否符合图纸及工艺文件的规定。
5.1.4 调质件一般应经粗加工,检查零件的加工余量是否符合规定要求,阶梯轴截面变化过渡区为圆角。
5.1.5 对新产品及批量较大的零件,必须进行首件检查,并根据检查结果校正工艺及操作,合格后再进行调质。
5.2 工艺规范
5.2.1 常用钢的调质规范见表2-1
表2-1 常用钢材零件的调质工艺规范
钢 号
淬火温度°C
冷却剂
回火温度°C
冷却剂
调质后硬度HB
35
870±10
水
550~600
空气
220~250
35Mn
860±10
油
水-油
600~650
550~600
500~550
水或油
200~230
220~250
250~270
45
830±10
水
600~640
550~600
520~560
空气
200~230
220~250
250~280
40Cr
850±10
油
水-油
640~680
600~640
560~600
水或油
200~230
220~250
250~280
5.2.2 加热保温时间以炉温恢复到加热温度时算起。
t=a·K·d
t——淬火加热保温时间
a——加热系数(淬火见表1-2;回火,碳钢1.5~2分/min)
K——装炉系数(通常取1.2~1.5)
d——零件有效厚度mm
5.2.3 淬火冷却方式
a单液淬火:根据钢在水或油中的临界冷却直径,可进行单液淬火。一般碳钢(C<0.55%),可在水中或盐水中冷却,合金钢在油中冷却;形状复杂、厚薄悬殊件出炉后应进行与冷却后再淬火。
b双液淬火:采用水淬油冷的零件,水冷时间以有效厚度S/(3~5)mm计算。水淬空冷的零件,有效厚度小于30mm的以S/2mm计算,大于30mm的以S/1mm计算。
5.3操作方法及注意事项
5.3.1截面变化大,有尖锐棱角的零件淬火加热温度应采用下限,以防淬裂。
5.3.2 零件淬火时不能成堆放入冷却槽内,防止冷却不均和产生过大变形。
5.3.3 淬火后应及时回火,最长停留时间不应超过8小时,易开裂件立即回火。
5.3.4 高温回火装炉温度不应超过其规定的回火温度,高合金钢零件回火装炉温度应在300℃。
5.3.5 调质弯曲校直后应进行消除应力回火。
5.3.6 调质件淬火后进行硬度检验,根据实测硬度值和性能要求确定回火温度。
6 铸钢件热处理工艺
使用于铸钢零件中在铸钢热处理炉中的退火、正火、淬火工艺。
6.1 铸钢件退火工艺
常用牌号铸钢退火工艺规范见表3-1
见表3-1
炉
600±20 冷
温
度
钢号
铸件壁厚
mm
升温速度
℃/h
保温
时间h
升温
速度
保温时间
h
出炉温度
℃
ZG45
<200
100
2
100
2
350
ZG45
200-500
100
2
100
2
350
ZG40Cr
<200
100
2
100
2
350
ZG40Cr
200-500
70
2.5
80
2.5
300
6.2 铸钢中正火—回火工艺规则
a为进一步提高铸钢件的力学性能、细化精粒,得到比退火更细的组织,可对铸钢件进行正火—回火处理。
b对于重量小于1000克,有效尺寸小于150mm外形简单的碳素铸钢件,可以只进行正火而不须回火。
c常用铸钢件的正火—回火工艺规范见表3-2
d、常用牌号的铸钢件退、正火温度见表3-3
表3-3 常用铸钢退火、正火温度
钢号
ZG25
ZG45
ZG40Cr
ZG40Cr
ZG35Mn
加
热
温
度
℃
正
火
870-890
830-850
820-840
830-850
820-840
退
火
880-900
840-860
830-850
850-870
830-850
6.3、高锰钢(ZGMn13)淬火工艺规范
7 灰口铸铁去应力退火工艺规范
8 焊接结构件去应力退火工艺规范
9 高铬环退火工艺规范
10 质量记录
a操作记录台帐
b自动空温仪表记录表
c热处理工艺卡片