热处理参数确定(调质)
热处理调质工艺守则及操作规程
热处理调质工艺守则及操作规程————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:热处理调质工艺守则及操作规程1、主题内容与使用范围本守则及规程确定了热处理调质处理(淬火+高温回火)的设备评定、工艺确定、及操作规范的内容。
2、引用标准API Spec6A 《井口装置和采油树设备规范》3、总则产品的热处理必须在已经过定期检定并合格的热处理设备中进行。
炉子的检定周期为一年。
4、对热处理炉及监控设备的要求4.1、对热处理炉的要求4.1.1、炉衬完好,无明显损坏;4.1.2、电阻丝齐全,电极接触牢固;4.1.3、炉底平整,无裂纹;4.1.4、保温材料完好无损;4.1.5、热处理炉各处的温度应分度均匀,温差不大于14℃(这就需要炉子空间的前、后、左、右及底部都要有电炉丝分布,炉膛的功率密度一般在100-110kw/m3左右)。
热处理炉的鉴定周期不大于1年。
4.1.6、温度传感器(热电偶)插点正确(在工作区域)并且分布均匀、合理。
馈线两端(热电偶与圆盘平衡记录仪或温度显示器)连接可靠。
4.2、仪表4.2.1、温度控制器的控制精度为:±10℃;4.2.2、温度显示器(平衡记录仪)以及热电偶,必须在检定有效期之内。
检定周期为三个月。
4.2.3、更换记录仪圆盘记录纸,确保其能完整准确地记录加热保温过程。
(完工后,在记录纸上填写日期、加工零件号、炉号、操作者等相关信息)。
5、装炉5.1、装炉前的准备工作5.1.1、检查设备、仪表是否正常,尤其是注意炉门起闭自动断电装置是否良好,并将炉膛清理干净。
5.1.2、核对任务单与待处理工件以及工艺卡(或作业指导书)是否相符。
5.1.3、检查工件外观,所有棱角必须倒角≥1mm,表面不得有严重的磕碰划伤、氧化皮。
5.1.4、熟悉工艺全过程,考虑好装(出)炉方法,并准备好必要的工夹具及吊具,保证在淬火时工件能快速浸入淬火液中。
热处理调质硬度范围
热处理调质硬度范围
(实用版)
目录
1.热处理的概念和目的
2.调质的含义和作用
3.硬度范围的定义和影响因素
4.热处理调质硬度范围的具体数值
5.总结
正文
1.热处理的概念和目的
热处理是一种通过改变金属材料的组织结构,从而改善其性能的工艺方法。
其主要目的是提高金属材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能,以满足各种工业应用的需求。
2.调质的含义和作用
调质是一种通过适当的热处理工艺,使金属材料在保持一定强度的同时,具有良好的韧性和塑性的处理方法。
调质处理主要用于钢类材料,其主要作用是提高钢的强度和硬度,同时保证钢的韧性和塑性,以满足各种机械零件的使用要求。
3.硬度范围的定义和影响因素
硬度范围是指金属材料在经过热处理后,其硬度值所处的范围。
硬度范围的定义主要取决于金属材料的类型、热处理工艺的参数以及材料的使用环境等因素。
4.热处理调质硬度范围的具体数值
对于调质处理后的钢类材料,其硬度范围通常在 HRC 55-65 之间。
这个范围既可以保证钢的强度和硬度,又可以保证钢的韧性和塑性,适合用于各种机械零件的制造。
5.总结
热处理调质是一种重要的金属材料处理方法,其主要目的是提高金属材料的强度和硬度,同时保证其韧性和塑性。
热处理调质工艺守则及操作规程
热处理调质工艺守则及操作规程热处理调质工艺守则及操作规程1、主题内容与使用范围本守则及规程确定了热处理调质处理(淬火+高温回火)的设备评定、工艺确定、及操作规范的内容。
2、引用标准API Spec6A 《井口装置和采油树设备规范》3、总则产品的热处理必须在已经过定期检定并合格的热处理设备中进行。
炉子的检定周期为一年。
4、对热处理炉及监控设备的要求4.1、对热处理炉的要求4.1.1、炉衬完好,无明显损坏;4.1.2、电阻丝齐全,电极接触牢固;4.1.3、炉底平整,无裂纹;4.1.4、保温材料完好无损;4.1.5、热处理炉各处的温度应分度均匀,温差不大于14℃(这就需要炉子空间的前、后、左、右及底部都要有电炉丝分布,炉膛的功率密度一般在100-110kw/m3左右)。
热处理炉的鉴定周期不大于1年。
4.1.6、温度传感器(热电偶)插点正确(在工作区域)而且分布均匀、合理。
馈线两端(热电偶与圆盘平衡记录仪或温度显示器)连接可靠。
4.2、仪表4.2.1、温度控制器的控制精度为:±10℃;4.2.2、温度显示器(平衡记录仪)以及热电偶,必须在检定有效期之内。
检定周期为三个月。
4.2.3、更换记录仪圆盘记录纸,确保其能完整准确地记录加热保温过程。
(完工后,在记录纸上填写日期、加工零件号、炉号、操作者等相关信息)。
5、装炉5.1、装炉前的准备工作5.1.1、检查设备、仪表是否正常,特别是注意炉门起闭自动断电装置是否良好,并将炉膛清理干净。
5.1.2、核对任务单与待处理工件以及工艺卡(或作业指导书)是否相符。
5.1.3、检查工件外观,所有棱角必须倒角≥1mm,表面不得有严重的磕碰划伤、氧化皮。
5.1.4、熟悉工艺全过程,考虑好装(出)炉方法,并准备好必要的工夹具及吊具,保证在淬火时工件能快速浸入淬火液中。
5.1.5、对技术要求不允许表面氧化脱碳的工件需要进行必要的防护,如在加热炉内装入适量的木炭或铸铁屑等。
常用钢热处理工艺参数
常用钢热处理工艺参数常用钢的热处理工艺参数主要包括加热温度、保温时间和冷却速度等。
下面将对常用钢热处理工艺参数进行详细介绍。
首先是加热温度。
加热温度是指将钢加热至一定温度的过程。
不同钢材对应的加热温度有所不同,一般可以根据钢材的成分及用途来确定加热温度。
例如,低碳钢的一般加热温度为800~900℃,中碳钢的加热温度为900~1000℃,高碳钢的加热温度则为1000~1100℃。
其次是保温时间。
保温时间是指钢材在加热温度下的持续时间。
保温时间的长短取决于钢材的尺寸、组织变化的要求以及工装的结构等因素。
一般来说,保温时间是根据钢材在加热过程中把温度均匀分布,并让钢材内部达到均匀组织的时间。
低碳钢的保温时间一般为15~30分钟,高碳钢则需要较长的保温时间,大约为60~90分钟。
再次是冷却速度。
冷却速度是指加热后的钢材在自然冷却或外界介质冷却下的降温速率。
冷却速度的选择与钢材的成分、硬化要求等因素有关。
一般来说,冷却速度越快,钢材的硬度和脆性越大。
常用的冷却介质有油、水、盐等。
在使用不同介质进行淬火时,需要考虑钢材的裂纹敏感性和工件的形状等因素。
在进行回火处理时,冷却速度较慢,通常选择自然冷却。
此外,还有一些特殊的热处理工艺参数。
例如,贝氏体调质是一种热处理工艺,一般的工艺参数是加热到750~800℃,保温时间为2~4小时,然后以适当的冷却速度冷却到室温。
淬火退火是将钢经过正常淬火后进行再加热和保温,并以缓慢冷却的方式进行的热处理工艺。
一般的工艺参数是先将钢加热到500~650℃,保温时间为1~2小时,然后以适当的速度冷却到室温。
总之,常用钢的热处理工艺参数包括加热温度、保温时间和冷却速度等。
这些参数的选择需要根据具体钢材的成分、尺寸和硬度要求等因素来确定。
正确选择和控制这些工艺参数可以改善钢材的力学性能和工作性能,提高其使用寿命和安全性。
热处理参数确定(调质)
部份材料热处理方法一、45 钢调质:1. 正常情况下加热温度在 810~840℃之间:只要充分奥氏体化,加热温度越低越好。
2. 冷却中应注意的问题:热处理生产中最重要的一环就是冷却,很多热处理缺陷都产生在冷却中。
如:开裂、硬度不足、变形超差、局部有软点等等。
⑴出炉时不要慌忙,有时为怕不能淬硬而手忙脚乱。
只要不低于Ar3,是不会析出铁素体而影响表面硬度的。
⑵水温在冷却中相当重要,要严格控制水温不要超过 30℃,若超过 30℃,析出铁素体将是不可避免的,任你此后将工件冷透,硬度很难高于 300HB。
因此要严格控制水温不要超过 30℃。
⑶工件入水后要不停的在水中移动,以快速破裂蒸汽膜而提高 500℃以上的冷却速度,从而避免析出铁素体或珠光体,进而影响工件最终硬度。
⑷为避免复杂工件开裂,温度低于 300℃以下可以出水空冷一会再水冷,当工件温度不超过 150℃出水回火。
3. 严格按 45 钢的回火温度回火:一般取中偏下的回火温度,按 HRC=62-T×T/9000 进行计算,并结合每台炉子自身温差及淬火情况进行适当调整。
4. 其它注意事项:⑴对于小件,特别是 30mm 以下的工件,要注意淬裂的问题。
45 钢仍然可能开裂,在硬度要求不太高时,可以选择油淬。
⑵除严格按规定的温度回火外,应根据实际淬火情况调整回火参数。
⑶对于批量较大且要求硬度较高的小件,要特别注意在水中的搅动问题,以增加冷却能力。
否则,返工不可避免。
⑷选择合适的电炉,确保加热时间不可过长,长时间加热并不利于提高工件硬度。
二、合金结构钢调质:1. 合金结构钢调质:可以参照上面的要求。
应注意的是:由于加入合金元素,C 曲线不同程度右移,甚至改变了形状;提高了珠光体的稳定性,提高了钢的淬透性和淬硬性,淬裂倾向增加。
因此,对相同含碳量来说,各临界点有所升高,加热温度要略高一些,保温时间要适当延长,便于合金碳化物的分解;淬火冷却时要适当缩短水冷时间,增加空冷时间,从而避免开裂。
45crmo调质热处理硬度目标值
45CrMo调质热处理硬度目标值1.概述45CrMo是一种常用的工程结构钢,通常用于制造重型机械零件和设备。
对于这种钢材,调质热处理是非常重要的工艺步骤之一,可以大大提高其硬度和耐磨性。
在进行热处理时,确定合适的硬度目标值对于保证产品质量至关重要。
2.45CrMo钢材的特性45CrMo是一种低合金钢,具有较高的强度和硬度,同时具有一定的塑性和韧性。
它具有优异的耐磨性和抗疲劳性能,能够承受较高的静态和动态负荷。
由于这些特性,45CrMo广泛应用于制造机械零件,如齿轮、轴承、轴类零件等。
3.45CrMo调质热处理工艺调质热处理是通过控制材料的加热温度、保温时间和冷却速率,使其达到一定的硬度和强度。
通常的工艺步骤包括加热、保温、淬火和回火。
在这一过程中,温度和时间的控制对最终的硬度目标值起着至关重要的作用。
4.45CrMo的硬度要求对于45CrMo钢材,其硬度目标值在一定范围内变化。
硬度值的选择需要考虑到零件的使用条件和要求。
一般来说,45CrMo的硬度要求通常在300~600HB之间。
5.选择合适的硬度目标值的重要性选择合适的硬度目标值对于保证零件的使用寿命和性能具有至关重要的作用。
如果硬度过高,可能会导致零件脆性增加,降低韧性和抗冲击性能,从而降低零件的疲劳寿命。
相反,如果硬度过低,可能会降低零件的耐磨性和强度。
6.45CrMo调质热处理硬度目标值的确定方法确定45CrMo的硬度目标值需要考虑到零件的使用条件和要求,同时也要考虑到材料的性能特点。
一般来说,确定硬度目标值时,需要进行以下几方面的考虑:- 零件的受力情况和使用条件- 45CrMo钢材的机械性能和耐磨性要求- 调质热处理工艺参数的选择7.结论45CrMo是一种常用的工程结构钢,调质热处理对于提高其硬度和耐磨性至关重要。
确定合适的硬度目标值需要考虑到零件的使用条件和要求,同时也要充分考虑材料的特性和热处理工艺参数。
选择合适的硬度目标值,可以保证零件的使用寿命和性能,提高产品的质量和竞争力。
调质处理温度
调质处理温度摘要:一、调质处理的概念与目的二、调质处理的温度范围三、不同材料的热处理特性四、调质处理对材料性能的影响五、调质处理的应用领域六、如何选择合适的调质处理温度七、总结正文:调质处理是一种热处理工艺,广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。
其主要目的是改善金属材料的力学性能和耐磨性,以满足不同行业和领域的使用要求。
调质处理的过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段。
在这篇文章中,我们将重点讨论调质处理的温度范围、不同材料的热处理特性、调质处理对材料性能的影响以及如何选择合适的调质处理温度。
一、调质处理的概念与目的调质处理是一种针对金属材料的热处理工艺,其主要目的是改善金属材料的综合性能。
通过调质处理,可以提高金属材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等性能,使其在不同领域和行业中具有良好的应用前景。
二、调质处理的温度范围调质处理的温度范围通常在Ac3或Ac1以上,Ac3或Ac1是指金属材料相变开始的温度。
不同的金属材料具有不同的相变温度,因此在进行调质处理时,应根据材料的性质选择合适的温度。
三、不同材料的热处理特性不同金属材料在热处理过程中具有不同的特性。
例如,铁合金在调质处理过程中,随着温度的升高,合金元素的溶解度增加,合金组织逐渐形成。
而钢在调质处理过程中,通过控制温度和保温时间,可以使钢中的碳化物溶解和析出,从而改善钢的性能。
四、调质处理对材料性能的影响调质处理对金属材料的性能具有显著影响。
随着温度的升高,金属材料的强度、硬度和韧性通常会得到提高。
然而,过高的温度可能导致金属材料发生变形或断裂。
因此,在实际应用中,需要根据材料的性能要求,合理选择调质处理的温度。
五、调质处理的应用领域调质处理广泛应用于汽车、航空航天、石油化工、机械制造等行业。
通过调质处理,可以提高金属零部件的性能和使用寿命,满足高速、高压、高温等恶劣工况下的使用要求。
六、如何选择合适的调质处理温度选择合适的调质处理温度是提高金属材料性能的关键。
工件材料热处理调质工艺守则及操作规程
工件材料热处理调质工艺守则及操作规程一、工件材料热处理调质工艺守则1.选择适当的温度范围:根据工件的材料和要求,选择适当的热处理温度范围。
温度过低会导致工件组织和性能得不到有效改善,温度过高则易导致工件退火过软、烧伤和变形等问题。
2.控制保温时间:保温时间是热处理工艺中非常重要的参数之一、保温时间过长会导致工件组织粗化,而过短则无法达到预期的效果。
因此,应根据工件的材料和要求,控制好保温时间。
3.确定合适的冷却速度:冷却速度对工件的组织和性能有很大的影响。
快速冷却可以增加工件的硬度,但也容易引起变形和内应力的产生。
慢速冷却可以降低变形和内应力,但容易导致工件组织过软。
在选择冷却速度时,需要根据工件的材料和要求综合考虑。
4.控制热处理中的加热速度:加热速度是影响工件组织和性能的重要因素之一、加热速度过快会导致工件错相和组织不均匀,加热速度过慢则容易引起过度烧伤和时间成本增加。
因此,在进行热处理时,应控制好加热速度。
5.注意热处理的环境:热处理过程中的环境也会对工件的组织和性能产生一定的影响。
例如,加热过程中的气氛对工件表面的清洁和氧化情况有很大影响;冷却过程中,冷却介质的选择也会对工件的性能产生影响。
因此,需要注意热处理的环境,使其符合要求。
二、工件材料热处理调质工艺操作规程1.准备工作:将工件进行清洁,并做好相应的标记,以便于后续的追踪和检查。
同时,准备好所需的热处理设备和工具。
2.加热:根据工件的材料和要求,选择适当的加热温度和加热时间,将工件放入加热设备中进行加热。
在加热过程中,需要控制好加热速度,避免过快或过慢。
3.保温:当工件达到所需的温度后,保持一定的保温时间。
保温时间的长短应根据工件的材料和要求进行调整。
4.冷却:在保温结束后,根据工件的材料和要求,选择适当的冷却介质和冷却速度,进行冷却。
在冷却过程中,需要注意冷却介质的温度和清洁程度,以及控制好冷却速度。
5.检查和测量:冷却结束后,将工件取出进行检查和测量。
调质 热处理 检验
调质、回火、淬火一、外观1.表面不应有碰伤、烧伤、麻点、裂纹、折叠、氧化皮等2.表面应清理干净,无残盐、锈斑,盲孔里无残油、盐等物二、表面硬度1.一般淬火、回火炉件用维氏硬度计(HV1~5)或洛氏硬度计检验,调质件淬火后用洛氏硬度计检验,回火后用布硬度计检验2.表面硬度检验部位应是图样或技术文件规定的部位,未明确规定的以工作面硬度为准3.表面硬度范围应符合图样或技术文件规定范围,图样或技术文件中未规定硬度值的波动范围时,只允许上下波动5HRC。
对于只有1个硬度值的,则按具体数值上加3HRC、下减2HRC的范围波动4.工件淬火后,回火前的硬度值应大于或等于技术要求中上限值(有二次硬化钢除外)。
砚钢调质件(ø>40mm)淬火后,表面硬度应>40HRC,中小件淬火后硬度应大于45HRC,合金钢调质件(ø≤40mm)淬火后硬度≥45HRC5.淬火后,回火前的中间检查数应根据工艺文件规定执行,但不得低于3%(标准件除外),直径或厚度≤1mm,长度≤3mm的微小件,允许抽检率0.1%~1%6.局部淬火、回火件,应避免在过渡区检验硬度,硬度区域误差允许±5mm7.在零件上若有面积在16mm²以上,硬度低于图样规定下限值时,这个面积叫软块,一般工件工作面不允许有软块,小件(ø≤10mm)不允许有软块8.成批生产,按比便抽检中,发现有一件硬度不合格,须加倍抽检,还有一件不合格,再另倍抽检,再有一件不合格,则该批件不合格,不得验收入库,或全数挑捡或返工处理9.圆柱面、球面用布氏硬度计检验硬度时,应加工成平面试块检验,用洛氏检测时应加修正值10.硬度检验报告中,洛氏硬度应精确到0.5HRC,布氏硬度应精确到5HBS(维氏硬度相同)三、显微组织检验1.图样或技术文件规定须进行此项检验时才进行检验。
但零件性能异常或出现废品时,须进行显微组织检验2.淬火前零件材质和显微组织应按原材料出厂时规定检验,原材料已经过预先热处理的,按预先热处理后的显微组织规定检验3.中碳钢、中碳合金结构钢淬火马氏体等级按ZBJ36016-90«中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级»的规定检验,2~6级合格,1及欠热,7、8级过热(本标准也适用于低温回火后马氏体组织检验)4.调质件淬硬层回火后的组织应是回火索氏体,调质件表面硬度合格,淬硬层不是回火索氏体,应判为不合格5.锻件调质后的显微组织检验参见GB/T13320-91«钢质模锻件金相组织评级图及评定方法»,按第二、第四级别图评定,淬硬层1~3级合格、非淬硬后允许3~5级合格6.一般件表面允许脱碳层深不大于单面磨削余量的1/3,脱碳层深的测定按GB224-87«钢的脱碳层浓度测定法»进行7.锻件非加工面调质层允许脱碳层深应按工艺文件规定检验,单面一般小于0.2mm。
热处理调质国家标准
热处理调质国家标准热处理调质是一种常见的金属材料加工工艺,通过控制材料的加热和冷却过程,改变其组织结构和性能,从而达到强度、硬度、韧性等方面的要求。
为了确保热处理调质工艺的质量和稳定性,国家对其进行了标准化管理,制定了一系列相关的标准。
首先,热处理调质的国家标准主要包括了工艺要求、设备要求、质量控制要求等内容。
在工艺要求方面,标准规定了不同材料的加热温度、保温时间、冷却方式等参数,以及相应的金相组织和性能要求。
在设备要求方面,标准对热处理设备的类型、规格、精度、控制系统等进行了详细的规定,以确保热处理过程的可控性和稳定性。
在质量控制要求方面,标准要求对热处理过程中的各个环节进行严格的监控和检测,确保产品达到设计要求的性能指标。
其次,热处理调质的国家标准对于不同材料和不同工艺的要求也有所区别。
例如,对于碳素钢的热处理调质,标准要求控制好加热温度和保温时间,以避免出现过热或过烧的现象,同时要求对冷却速度进行合理控制,以保证材料的组织和性能达到要求。
而对于合金钢、不锈钢等材料的热处理调质,标准则会有更加严格和细致的要求,因为这些材料的组织和性能对工程零部件的使用性能有着更高的要求。
最后,热处理调质的国家标准的制定和执行,对于提高金属材料的使用性能、延长零部件的使用寿命、保证产品质量和安全性具有重要的意义。
只有严格按照标准要求进行热处理调质工艺,才能保证产品达到设计要求的性能指标,从而提高产品的市场竞争力,保障用户的使用安全。
总之,热处理调质国家标准的制定和执行,是保证热处理调质工艺质量和稳定性的重要保障,也是推动金属材料加工工艺技术进步和产品质量提升的重要手段。
只有不断完善和执行标准,才能更好地发挥热处理调质工艺在材料加工领域的重要作用。
调质处理
调质中文名称:调质英文名称:hardening and tempering;quenching and tempering定义1:调整钢综合力学性能的热处理工艺,即淬火后又高温回火的双重热处理。
应用学科:电力(一级学科);热工自动化、电厂化学与金属(二级学科)定义2:钢件淬火及高温回火的复合热处理工艺。
应用学科:机械工程(一级学科);机械工程(2)_热处理(二级学科);整体热处理(三级学科)在机械产品中的调质件,因其受力条件不同,对其所要求的性能也就不完全一样。
一般说来,各种调质件都应具有优良的综合力学性能,即高强度和高韧性的适当配合,以保证零件长期顺利工作。
回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。
三、解释1.调质处理方法调质处理:淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。
高温回火是指在500-650℃之间进行回火。
调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能。
调质处理后得到回火索氏体。
回火索氏体(tempered sorbite)是马氏体于回火时形成的,在在光学金相显微镜下放大500~600倍以上才能分辨出来,其为铁素体基体内分布着碳化物(包括渗碳体)球粒的复合组织。
它也是马氏体的一种回火组织,是铁素体与粒状碳化物的混合物。
此时的铁素体已基本无碳的过饱和度,碳化物也为稳定型碳化物。
常温下是一种平衡组织。
2.时效处理方法时效处理:为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效。
对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残余应力,稳定钢材组织和尺寸,尤为重要。
四、分类调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。
如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。
热处理调质深度计算公式(一)
热处理调质深度计算公式(一)热处理调质深度计算公式在热处理过程中,调质深度是一个重要的参数,它表示材料表面到达所需硬度的深度。
计算调质深度需要考虑多个因素,包括材料的化学成分、淬火介质、淬火温度和时间等。
下面是一些常用的计算公式以及示例说明:1. 计算淬透深度的公式淬透深度是材料在淬火过程中达到所需硬度的深度。
根据经验公式,可以通过以下公式计算淬透深度:D难渗=C×√t其中,D难渗表示难渗透深度,C为常数,t为淬火时间。
示例:假设材料的难渗透深度常数C为 mm/√s,淬火时间t为10 s,则淬透深度D难渗为:D难渗=×√10= mm2. 计算渗层深度的公式渗层深度是在渗碳过程中,碳原子在材料表面的扩散深度。
根据经验公式,可以通过以下公式计算渗层深度:D渗层=C1×C2×√t×√ρ其中,D渗层表示渗层深度,C1、C2为常数,t为渗碳时间,ρ为渗碳温度。
示例:假设材料的渗碳时间t为5 h,渗碳温度ρ为900 °C,常数C1为 mm/√h,常数C2为 mm/√°C,则渗层深度D渗层为:D渗层=××√5×√900= mm3. 计算总调质深度的公式总调质深度是淬火和渗碳过程中达到所需硬度的深度之和。
可以通过以下公式计算总调质深度:D总=D难渗+D渗层示例:假设在上述示例中,淬透深度D难渗为 mm,渗层深度D渗层为 mm,则总调质深度D总为:D总=+= mm以上就是热处理调质深度计算的一些常用公式和示例说明。
在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的公式,并结合实验结果进行调整。
调质和淬透性的概念是什么
调质和淬透性的概念是什么调质和淬透性是材料科学中两个重要的概念。
调质是指通过热处理将材料的组织结构调整到最佳状态,从而提高其力学性能。
在金属材料中,调质一般是指将材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却,以改变材料的晶体结构。
此过程中,材料的晶粒再结晶,晶粒尺寸变小,晶界得到清晰化,且产生更多的错位,从而提高材料的强度和韧性。
调质还可以消除材料中的残余应力,改善材料的综合性能。
调质过程通常包括加热、保温和冷却三个阶段。
加热使材料达到适宜的温度范围,以促进晶体的再排列和晶界的清晰化。
保温阶段使热量有足够时间扩散到材料的中心部位,保证整个材料达到均匀的温度。
冷却阶段是通过快速冷却来确定调质组织的形成。
常见的调质方法有淬火调质、时效硬化等。
淬透性指的是材料经过淬火后,能够获得理想的硬度、韧性和强度。
在金属材料中,淬透性决定于材料的含碳量和冷却速度。
淬火是将材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却,使材料的晶体转变为马氏体或贝氏体结构的过程。
马氏体具有高硬度和脆性,而贝氏体结构则具有较高的塑性和韧性。
淬透性的好坏直接影响着材料的使用性能。
淬透性的好坏取决于淬火过程中材料的冷却速度和材料的化学成分。
一般来说,冷却速度越快,淬透性越好。
因此,淬火时通常采用水、油或盐水等冷却介质。
此外,材料的含碳量也会影响淬透性。
含碳量高的材料淬透性较好。
含碳量低的材料淬透性较差,可能出现淬火裂纹和淬硬性不足等问题。
为了获得理想的调质和淬透性,需要根据具体材料的组成和性质,选择合适的热处理方法和工艺参数。
通过调质和淬透性的控制,可以改善材料的力学性能,提高材料的抗变形和抗疲劳能力,增强材料的使用寿命和安全性。
因此,调质和淬透性对于材料科学和工程领域具有重要的意义。
热处理调质工艺守则及操作规程完整
热处理调质工艺守则及操作规程1、主题容与使用围木守则及规程确定了热处理调质处理(淬火+高温回火)的设备评定、工艺确定、及操作规的容。
2、引用标准API Spec6A《井口装置和采油树设备规》3、总则产品的热处理必须在己经过定期检定并合格的热处理设备中进行。
炉子的检定周期为一年。
4、对热处理炉及监控设备的要求4.1、对热处理炉的要求4.1.1、炉衬完好,无明显损坏;4.1.2、电阻丝齐全,电极接触牢固;4.1.3、炉底平整,无裂纹;4.1.4、保温材料完好无损;4.1.5、热处理炉各处的温度应分度均匀,温差不大于14°C (这就需要炉子空间的前、后、左、右及底部都要有电炉丝分布,炉膛的功率密度一般在100-110kw/n?左右)。
热处理炉的鉴定周期不大于1年。
4.1.6、温度传感器(热电偶)插点正确(在工作区域)并且分布均匀、合理。
馈线两端(热电偶与圆盘平衡记录仪或温度显示器)连接可靠。
4.2、仪表421、温度控制器的控制精度为:±10°C;422、温度显示器(平衡记录仪)以及热电偶,必须在检定有效期之。
检定周期为三个月。
423、更换记录仪圆盘记录纸,确保其能完整准确地记录加热保温过程。
(完工后,在记录纸上填写日期、加工零件号、炉号、操作者等相关信息)。
5、装炉5.1、装炉前的准备工作5.1.1、检查设备、仪表是否正常,尤其是注意炉门起闭自动断电装置是否良好,并将炉膛清理干净。
5.1.2、核对任务单与待处理工件以及工艺卡(或作业指导书)是否相符。
5.1.3、检查工件外观,所有棱角必须倒角Nlmm,表而不得有严重的磕碰划伤、氧化皮。
5.1.4、熟悉工艺全过程,考虑好装(出)炉方法,并准备好必要的工夹具及吊具,保证在淬火时工件能快速浸入淬火液中。
5.1.5、对技术要求不允许表面氧化脱碳的工件需要进行必要的防护,如在加热炉装入适量的木炭或铸铁屑等。
5.1.6、如果是热炉装炉,检查炉温是否与工艺要求相符。
20Cr13调质热处理工艺规范
5
冷却
空冷 室温
6 检查硬度 硬度计
980~1020℃
≤500·
(~)D ≥80min
>60 编制/日期:
淬火
热处理工艺曲线
660±20℃
油淬
≤500
(2~3)D
≥90min
空冷
审核/日期:
>20
回火 批准/日期:
时间(min)
浙江奥新仪表有限公司
编号:WI/AX-60101-2016 热处理类型:调质处理
材料名称
20Cr13 调质热处理工艺规范
20Cr13 棒材
材料规格
Φ10-Φ100
标准号
GB/T1220-2007
材料牌号:20Cr13 毛坯种类:棒材 化学成分: C:; Si:≤; Cr:~; Mn:≤; P≤; S≤; 处理后性能要求: 机械性能: 抗拉强度≥640MPa; 延伸强度≥440MPa;伸长率≥20%;收缩率≥50%;冲击≥ 63J。 硬度:HBW≥192。 外观:无裂纹; 变形:不超过加工余量。
工艺参数
序
工序
号
内容
1 淬火加热
设备 箱式炉
D:材料直径和厚度
装炉温 度℃
加热温 度℃
加热 时间 min
≤500 980~1020 >60
保温时间 min
(~)D
出炉温 度℃
980~1020
冷却 介质 温度℃
2
冷却
油槽
油 室温
3 抽查硬度 硬度计
4 回火加热 箱式炉 ≤500 660±20 >20 (2~3)D 660±20
钢的热处理回火温度的选择和确定
工件回火后,硬度主要取决于回火温度,而回火温度的选择和确定主要取决于工件使用性能、技术要求、钢种及淬火状态。
下面我们就来通过回火温度区间来具体介绍一下回火温度选择与回火温度的确定。
1、低温回火低温回火主要是指温度低于250℃的回火,主要有以下几种情况:(1)工具、量具的回火。
一般工具、量具要求硬度高、耐磨、足够的强度和韧性。
此外,如滚动轴承,除了上述要求外,还要求有高的接触疲劳强度,从而有高的使用寿命。
对这些工、量具和机器零件一般均用碳素工具钢或者低合金工具钢制造,淬火后具有较高的强度和硬度。
(2)精密量具和高精度配合的结构零件在淬火后进行120—150℃回火。
目的是稳定组织及最大限度地减少内应力,从而使尺寸稳定。
为了消除加工应力,多次研磨,还要多次回火。
这种低温回火,常被称作时效。
(3)低碳马氏体的低温回火。
低碳位错型马氏体具有较高的强度和韧性,经低温回火后,可以减少内应力,进一步提高强度和塑性。
因此,低碳钢淬火以获得板条(位错型)马氏体为目的,淬火后均经低温回火。
(4)渗碳钢淬火回火。
渗碳淬火工件要求表面具有高碳钢性能和心部具有低碳马氏体的性能,这两种情况都要求低温回火,一般回火温度不超过200℃。
这样,其表面具有高的硬度和耐磨性,而心部具有高的强度、良好的塑性和韧性。
2、中温回火中温回火后得到回火屈氏体组织,主要用于处理弹簧钢。
中温回火相当于一般碳钢及低合金钢回火的第三阶段温度区。
此时,碳化物已经开始聚集,基体也开始恢复,第二类内应力趋于基本消失,因而有较高的弹性极限,又有较高的塑性和韧性。
3、高温回火高温回火温度区间一般大于500℃,主要有以下几类:(1)调质处理。
淬火加高温回火,以获得回火索氏体组织。
这种处理成为调质处理,主要用于中碳碳素结构钢或低于合金结构钢以获得良好的综合机械性能。
一般调质处理的回火温度选在600℃以上。
(2)二次硬化型钢的回火。
对于一些具有二次硬化作用的高合金,如高速钢等,在淬火以后,需要利用高温回火来获得二次硬化的效果。
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部份材料热处理方法一、45 钢调质:1. 正常情况下加热温度在 810~840℃之间:只要充分奥氏体化,加热温度越低越好。
2. 冷却中应注意的问题:热处理生产中最重要的一环就是冷却,很多热处理缺陷都产生在冷却中。
如:开裂、硬度不足、变形超差、局部有软点等等。
⑴出炉时不要慌忙,有时为怕不能淬硬而手忙脚乱。
只要不低于Ar3,是不会析出铁素体而影响表面硬度的。
⑵水温在冷却中相当重要,要严格控制水温不要超过 30℃,若超过 30℃,析出铁素体将是不可避免的,任你此后将工件冷透,硬度很难高于 300HB。
因此要严格控制水温不要超过 30℃。
⑶工件入水后要不停的在水中移动,以快速破裂蒸汽膜而提高 500℃以上的冷却速度,从而避免析出铁素体或珠光体,进而影响工件最终硬度。
⑷为避免复杂工件开裂,温度低于 300℃以下可以出水空冷一会再水冷,当工件温度不超过 150℃出水回火。
3. 严格按 45 钢的回火温度回火:一般取中偏下的回火温度,按 HRC=62-T×T/9000 进行计算,并结合每台炉子自身温差及淬火情况进行适当调整。
4. 其它注意事项:⑴对于小件,特别是 30mm 以下的工件,要注意淬裂的问题。
45 钢仍然可能开裂,在硬度要求不太高时,可以选择油淬。
⑵除严格按规定的温度回火外,应根据实际淬火情况调整回火参数。
⑶对于批量较大且要求硬度较高的小件,要特别注意在水中的搅动问题,以增加冷却能力。
否则,返工不可避免。
⑷选择合适的电炉,确保加热时间不可过长,长时间加热并不利于提高工件硬度。
二、合金结构钢调质:1. 合金结构钢调质:可以参照上面的要求。
应注意的是:由于加入合金元素,C 曲线不同程度右移,甚至改变了形状;提高了珠光体的稳定性,提高了钢的淬透性和淬硬性,淬裂倾向增加。
因此,对相同含碳量来说,各临界点有所升高,加热温度要略高一些,保温时间要适当延长,便于合金碳化物的分解;淬火冷却时要适当缩短水冷时间,增加空冷时间,从而避免开裂。
由于钢中添加了合金元素,提高了钢的抗回火稳定性能,相同含碳量合金钢的回火温度比碳钢高。
2. 回火硬度计算公式:回火硬度计算公式是经过大量试验数据,进行回归计算的结果,使用中不能无限扩展,比如:40Cr 的公式HRC=75-3T/40,不能理解为淬火后不回火的硬度为 75HRC。
在淬火时要保证工件淬火质量,回火时间充分。
常用材料淬火加热温度及回火硬度计算公式材料加热温度℃硬度计算公式材料加热温度℃硬度计算公式45 820~840 HRC=62-T2 /9000 60Si2Mn 850~880 HRC=68-T2 /1125035 850~870 65Mn 790~820 HRC=74-3T/4040Cr 830~850 HRC=75-3T/40 T8 780~810 HRC=78-T/8035CrMo 840~860 同 40Cr T10 780~81042CrMo 820~840 T12 770~800 HRC=72.5-T/16GCr15 830~850 HB=733-2T/3 5CrMnMo 830~860 HRC=69-3T/509SiCr 860~880 20CrMnMo 860~890注:正常加热淬火按公式计算回火温度,并根据各炉况进行适当调整。
三、铝合金GK-AiSi10Mg固溶+人工时效:1. 化学成份及力学性能:Si:9.0~11.0%, Fe:<0.6%, Cu:<0.1%, Mn:<0.6%, Mg:0.15~0.40%Ni:<0.05%, Zn:<0.01%,Ti:<0.2%,余量 Al。
力学性能:σb≥240MPa,σs≥190MPa,δ5≥1.5%,HB≥80。
热处理状态:固溶处理+人工时效。
GK-AiSi10Mg是公司八十年代成套引进德国的索道技术,该材料与国内的ZL-104 基本接近(ZL-104 的Si 要少 1%),是Ai—Si—Mg合金中强度最高的材料。
2. 热处理原理:GK-AiSi10Mg铸造铝合金属于Ai—Si—Mg合金,是在Ai—Si二元合金中加入Mg,形成强化相Mg2Si,能显著提高合金的时效强化能力,改善合金的力学性能。
因此,Ai—Si—Mg合金在航空工业、军事工业、机械工业等领域应用十分广泛。
⑴在Ai—Si—Mg三元系中,Mg2Si为稳定化合物,与铝构成伪二元系,使Ai—Si—Mg系分成“α+Mg2Si+Si”及“α+ Mg2Si+Mg5Al8”两个三元共晶系,三元共晶温度分别为558℃和 448℃。
其平衡组织为α+共晶体(α+ Si )+Mg2Si相。
在实际结晶条件下,合金中可出现α+Mg2Si+Si三元共晶体及与杂质铁等构成多元复杂共晶体,还存在杂质相α(Fe3SiAl12)、β(Fe2Si2Al9)及Al8FeMg3Si6。
由于Mg2Si在沉淀过程中,具有明显的时效硬化作用。
因此,GK-AiSi10Mg在固溶+人工时效状态下使用。
⑵GK-AiSi10Mg在固溶加热过程中,将发生Mg2Si相的溶解,在固溶温度下处于(α+ Si)两相区。
为防止低熔点共晶体在加热时溶化(即过烧),固溶温度应低于三元共晶(α+Mg2Si+Si)温度,一般为 535±5℃。
固溶热处理后的组织为过饱和的α固溶体,此时,强度较低,塑性较好。
⑶在时效过程中,过饱和α固溶体的沉淀顺序为α→G?P区(过饱和固溶体分解开始时是溶质元素扩散、偏聚,形成无数溶质元素富集的亚显微区域)→β'相→β相(Mg2Si)。
150℃以下沉淀产物以G?P区为主;150~225℃为G?P区+β'相,此时强化效应最大;250℃以上形成平衡相Mg2Si。
人工时效温度越高,为达到相同性能所需的时间越短。
时效后由于强化相Mg2Si的沉淀形成,强度、硬度提高,塑性降低。
3. 操作注意要点:⑴严格检查回火桶及热电偶的位置,加热温度需严格控制,低几度加热不足,高几度过热甚至过烧。
因此,特别要注意检查热电偶的位置,稍有变化将可能导致产品报废。
固溶处理和时效处理都必须启动循环风扇,使炉内温度均匀。
⑵固溶处理时尽可能缩短转移时间,按标准要求转移时间不得大于 6 秒,因此要注意转移时间,特别是要注意试样的转移时间。
⑶因过饱和固溶体有一个稳定陈化的效应,一般在固溶处理后要及时时效,否则,达不到热处理的目的。
⑷严格装炉规定,防止装炉不当而发生变形。
固溶处理后发现变形可以适当加压进行校正,一旦时效后发现变形只有重新固溶处理。
四、模具热处理:1.退火:模具加工前都需要进行退火处理,以降低硬度和减少锻造应力,并为最终热处理作组织准备。
因此,模具的退火相当重要,特别是对热处理工序尤为重要。
退火必须严格按规定的工艺规范执行,否则达不到退火的目的,也为最终热处理埋下隐患。
退火原理:将钢加热到 Ac3(亚共析钢)Ac1(过共析钢)以上某一温度,使钢奥氏体化或部份奥氏体化,然后缓慢降温至 Ar1 附近等温分解,使奥氏体中的渗碳体球化,而得到球状珠光体。
模具的退火工艺见表。
模具退火操作要点:⑴严格按表中加热温度和等温温度选择加热参数。
等温温度越高,最终硬度越低。
⑵大件的升温速度应控制在 100℃/h 以下,对于合金钢模具应在 650℃左右等温。
⑶各段降温速度不要超过 80℃/h。
⑷碳素工具钢 550℃以下出炉空冷,合金钢 500℃以下出炉空冷。
禁止风冷或水冷。
2. 模具的淬火及回火:⑴严格按规定温度加热保温。
小件尽可能到温装炉,大件或装炉量较大时,应适当等温。
⑵合理选择冷却介质,该水淬油冷的一定要水淬油冷。
⑶充分冷却,一般情况下都要冷却到马氏体转变点以下 100℃左右。
常用模具钢退火、淬火规范钢号临界点(℃)工艺规范(℃)Ac1 Ac3或 Acm Ar1 加热温度等温温度 HB 淬火温度T8A 730 700 740~760 650~680 ≤187 790~810T10A 730 800 700 750~770 680~700 ≤197 780~800T12A 730 820 700 750~770 680~700 ≤207 770~7909Mn2V 736 765 652 760~780 670~690 ≤2299SiCr 770 870 730 780~810 700~720 197~241 860~880GCr15 745 900 700 790~810 710~720 207~255 830~8505CrMnMo 710 760 650 850~870 670~690 197~241 830~8605CrNiMo 710 770 680 850~870 670~690 197~244 830~8603Cr2W8 820 1100 790 850~860 720~740Cr12MoV 810 855 760 850~870 720~750 207~2553. 5CrMnMo 淬火要点:⑴中型 5CrMnMo 模具热处理注意要点:1)650℃保温按 0.6min/mm 计算保温时间,830℃保温按 0.8~1.0min/mm 计算保温时间,工作面向上。
淬火前预冷到 760℃时油冷,并严格控制出油温度在 200℃以上,淬火后应放入 200℃以上的炉内均热,热透后再升温回火。
2)淬火结束后应立即高温回火,在 200℃以上出油缓冷,有助于减少热应力。
⑵大型 5CrMnMo 模具热处理注意要点:1)大型模具在 350~500℃、600~800℃时工件表面和心部存在最大温差,差值在 300~400℃,因此 450℃、650℃保温对减少热应力有好处,所有保温时间按上面要求计算。
2)理论上加热温度应取上限,以保证偏析区也能得到正常组织,450℃并保持一定时间,以进一步减少模具的蓝脆温度范围(250~350℃)的温差,450℃以下升温速度 30~70℃/h,450~650℃升温速度 80~120℃/h,650℃以后可自由升温。
油冷时间 12--15s/mm。
3)回火入炉温度在 200℃,且在 400℃保温一定时间,升温速度 30~100℃/h;回火温度保温时间每 100mm 不少于 4 小时。
五、铸钢件、薄壁件铸钢件、薄壁件等的淬火或调质是生产中经常遇到的工件。
其热处理质量的高低,将严重影响车间、公司的产品质量水平,特别是特种设备的质量水平;也同时直接影响职工的收入。
因此,它们的淬火质量极其重要。
1. 铸钢件热处理:⑴铸件质量:受废钢质量的影响、炉料的正常波动、冶炼技术、公司产品生产特点的限制,铸钢质量本身在一定波动。
其波动对热处理质量的影响主要体现在以下两个方面:①成份的波动:成份波动将直接影响热处理淬火工艺参数的选择。
如:加热温度、冷却介质、回火温度及回火时间等等。