金属热处理通用工艺规程

金属热处理通用工艺规程

1 主题容与适应围

1.1 本规程规定了钢制零部件在加热炉中透烧后在水油、空气中淬火及在炉中加热的正火、退火与回火热处理工艺方法和要求。但不包括感应加热、火焰加热、电解加热等热处理方法。

1.2 本规程适用于本公司钢制压力容器和零部件的淬火、正火、退火、回火热处理。

2 总则

金属的热处理除符合本规程的规定外，还应遵守颁布的有关法令、法规、标准、本公司其它相应规程和图样及专用工艺文件的要求。

3 正火和退火

3.1 热处理设备

3.1.1 正火与退火所使用的加热设备必须满足下列要求：

3.1.1.1 在加热设备正常装炉量情况下，有效加热区的温度偏差应按表3-1所列的精度进行调节和控制。

表3-1

3.1.1.2 工件加热后在随炉冷却过程中应尽量保证各部位的冷却速度均匀一致。

3.1.2 温度测定及温度控制设备

3.1.2.1正火与退火所使用的各种加热设备都应配有温度测定及温度控制装置。加热设备中的每个加热区，都应配有跟踪处理温度与时间关系的记录装置。

3.1.2.2 热电温度测定设备的指示器经校正之后，其指示器上温度读数的误差不得超过表3-2的规定。

表3-2

3.2 正火、退火件的装炉

3.2.1 正火、退火件装炉时，必须放置在预先确定的有效加热区，装炉量、装炉方式及堆放形式应保证工件加热和冷却均匀一致，且不得造成工件有较大变形和缺陷。大件、形状复杂则采用低温装炉，加热到500℃左右保温一段时间后，再加热到正火、退火的温度。

3.2.2 不同温度或成批生产的有效厚度相差一半以上的零部件，正火时不应一起装炉。对单件有效厚度相差可适当放宽，但必须严格控制加热时间。

3.2.3 装炉时工件堆放应有条理，不可杂乱堆放，钢板正火应垛装，支点距离小于1米，层距0.1～0.15米。与校圆结合的正火筒节应卧放，下垫半圆形支座。直接正火的筒节应竖放，下垫高度0.2米的平支座，筒节之间应保持0.2米以上的距离。

3.3 工艺规的选择

3.3.1 加热温度

3.3.1.1 正火与退火加热温度主要根据钢的临界点、热处理目的等因素来确定，其一般规律如下：

正火：Ac3(或Acm)＋(50～70)℃

完全退火：Ac3＋(30～50)℃

不完全退火：Ac1＋(30～50)℃

等温退火：Ac3＋(30～50)℃(亚共析钢)

Ac1＋(20～40)℃(过共析钢和共析钢)

球化退火：Ac1＋(10～20)℃,Ac1－(20～30)℃

去应力退火：Ac1－(100～200)℃

扩散退火：Ac3＋(150～200)℃

再结晶退火：Ac1－(50～150)℃

3.3.1.2 常用钢材的正火加热温度见表3-3、表3-4、表3-5。

表3-3 常用压力容器用钢板正火加热温度

表3-4 常用钢材正火加热温度

表3-5 电渣焊接接头焊后正火加热温度和回火加热温度

3.3.2 加热速度

主要根据钢的成份，工件的尺寸和形状等因素来确定。对高碳、高合金钢及形状复杂或截面大的工件一般应进行预热或采用低温入炉随炉升温的加热方式。中小件可在工作温度装炉加热。

3.3.3 加热时间

加热时间与钢的成份、工件的尺寸和形状、加热温度、加热介质、加热方式、装炉量和堆放形式以及热处理目的等因素有关。工艺员应根据具体情况而定，但必须保证正火与退火在规定的加热温度围保持足够长的时间。

3.3.4 冷却速度

冷却速度应控制适当。以保证获得所需要的组织和性能。

正火件一般在自然流通的空气中冷却。某些渗碳钢，过共析钢工件和铸件，以及大件正火也可采用风冷或喷雾冷却等。

退火件一般采用随炉冷却到550℃出炉空冷，对于要求应力较小的工件应随炉冷却到小于350℃出炉空冷。

4 淬火和回火

4.1 热处理设备

4.1.1 淬火加热设备应满足下列要求：

4.1.1.1 有效加热区的温度应按表4-1所列的精度进行调节控制。

表4-1

4.1.1.2 当采用盐熔炉加热时，应按盐熔脱氧制度对盐进行充分脱氧。

4.1.2 淬火冷却设备及冷却介质

4.1.2.1 淬火冷却介质、使用温度及适用围应符合表4-2的规定。

表4-2

4.1.2.2 淬火冷却设备应保证工件表面各部位均匀冷却。

4.1.2.3 水槽中水、水溶液或混合水溶液不应含有过量的有害物质。水溶液或混合水溶液的成份浓度应符合淬火要求。

4.1.2.4 油槽中的油，应符合有关淬火油的行业标准。对淬火油必须进行定期检验。

4.1.3 回火设备

4.1.3.1 回火加热设备有效加热区的温度偏差应按表4-3的允许误差规定进行调节和控制。

表4-3

4.1.4 温度测定及温度控制设备

4.1.4.1 各种热处理加热设备都应配有温度测定及温度控制设备。淬火和回火加热设备中的每个加热区，应配有跟踪处理温度与时间关系的记录装置。

4.1.4.2 热电温度测定设备的指示器经校正后，其指示器上的温度温度读数的总误差不得超过表3-2的规定。

4.2 待淬、回火件的装炉

4.2.1 待淬、回火件的装炉时，必须放置在预先确定的有效加热区。装炉量、装炉方式及堆放形式的确定，应保证工件均匀加热且不造成有害缺陷。

4.2.2 允许不同材料，但具有相同的加热温度的工件同一炉加热，同炉装入的工件有效厚度不宜相差太大。

4.2.3 工件可直接装入淬火温度的炉中加热，装炉时工件摆放应有条理，不准直接抛入炉。

4.3 淬火工艺规的选择

4.3.1 加热温度

4.3.1.1 选择加热温度的依据是钢的临界点，其一般原则如下：

亚共析钢：Ac3＋(30～50)℃

共析钢、过共析钢：Ac1＋(30～50)℃

4.3.1.2 选择加热温度时还应考虑到淬火件的钢种及性能要求、原始组织状态、形状尺寸等因素。必要时，应进行小批量试淬，以选择合适的加热温度围。

4.3.2 加热速度

高碳高合金钢及形状复杂的或者截面大的工件应进行预热或采用低温入炉随炉