热处理工艺规范

ZL－WI-007
热处理工艺规范
编制：审批：日期：2016－3－26
热处理工艺规范ZL－WI-007
1 目的
对零部件消除应力，改善材料或零件机械性能的热处理质量实施控制，以保证热处理符合技术条件的要求。

2适用范围
本规范适用于本厂钢制零件在周期作业加热炉中的调质、渗碳工序。

3准备工作
3.1检查设备及仪表是否正常。

3.2检查零件上的材料是否符合图样要求。

3.3检查零件的尺寸是否符合图样及工艺文件的规定。

3.3.1调质件最好先经粗加工，断面大于100mm的零件，当有内孔时，应钻孔后再调质，并且防止出现尖角。

3.3.2调质件的加工余量应大于允许的变形量。

3.3.3不同淬火温度的调质件，不得同炉处理，同炉处理件的有效厚度应相近。

4 工艺规范
4.1 技术部根据标准、工艺规程、材料和设计技术条件，负责编制热处理工艺规程。

4.2 热处理工艺规程至少应包括以下内容：
a)热处理工件的材料牌号
b)热处理设备及热处理种类（调质、渗碳等）
c)热处理工艺参数（预热、渗碳、强渗、淬火及各温度段的加热时间等）和工艺曲线图。

d)冷却方法及冷却介质。

4.3 消除应力热处理后一般不得再进行焊接补焊。

否则应重新进行热处理。

4.4 ASTM A276 410或420调质处理(详见附录1)规范见表1。

表1
工序设备
温度
（℃）
时间冷却方法
硬度
（HV）
备注
淬火箱式电阻炉950±14 40分钟油冷
D为材料直径
或厚度
高温回火箱式电阻炉650～680 (2～2.5)小时空冷200～300
4.4.1机械性能参数：
Rm ≥690MPa ； Rp
0.2
≥550MPa 。

4.5 ASTM A276 410或420淬火处理(详见附录2)规范见表2。

表2
工序 设备 温度 （℃） 时间 冷却方法 硬度 （HV ） 备注
淬火
箱式电阻炉
950±14 (40-60)分钟 油冷 800－880 D 为材料直径或厚度
高温回火 箱式电阻炉
390～440
(2～2.5)小时
空冷
300～350
4.6 ASTM A182 F304、F316、F321钢固溶处理（详见附录3）规范见表3。

表3 4.6.2 机械性能参数：
Rm ≥515Mpa Rp 0.2≥205MPa A%≥30 Z b %≥50 4.7 淬火冷却方法
4.7.1调质件采用的淬火介质一般为水或油。

4.7.2形状简单、断面厚度不足100mm 的零件在水或油中冷却，终冷温度不予限制，以淬硬为原则。

4.7.3形状复杂、断面厚度大于100mm 的零件在淬火介质中冷至表面温度为150-200℃时取出空冷。

4.7.4采用水淬油冷的零件，水冷时间按每（3-5）mm 以1s 计算，水淬空冷的零件、水冷时间，当有效厚度小于30毫米的以S/2mm 计算，有效厚度大于30mm 的以S/1mm 计算的。

4.8 回火
4.8.1回火时间的确定
一般为淬火加热保温时间的1.2～1.6倍，零件较大或装炉量多时应适当延长回火时间。

4.8.2 回火的冷却
一般零件采用空冷，对有回火脆性倾向的材料，应在水或油中冷却。

4.9 A105材料的正火处理规范
4.9.1锻件在锻后直接冷却到低于538℃的温度，然后将其重新加热到843～927℃之间的温度，保温一定时间（1.6mim/mm ）在空气中冷却。

4.9.2当制造条件能满足下列要求时，根据GB/T14383第11章要求，锻件可不进行热处理，利用锻造余温对锻件进行正火处理，切边后，锻件终端温度不低于700℃,且
工序 设备
温度（℃）
时间
冷却方法
硬度 备注 固溶
井式炉 1050±25
1mm/2min (30～60min) 出炉后油中快冷到
260℃左右空冷
不高于980℃，并将锻件放置在静止的空气中冷却。

5 设备
5.1加热设备
5.1.1一般采用箱式炉、井式炉，特殊零件也可在盐熔炉内加热。

5.1.2加热设备的温度均匀，在正常装炉量的情况下，有效加热区的温度偏差为：淬火设备不超过±10℃；回火设备不超过±16℃。

5.1.3以燃料为热源的空气炉，不允许火焰直接与处理零件接触。

5.1.4盐熔炉的盐浴不应对零件产生腐蚀和其他有害影响。

5.1.5保护气氛加热炉，应能够根据工艺要求，对炉气进行调节和控制。

5.2 冷却设备
5.2.1冷却介质温度不应超过下列规定：
水≤35℃油≤80℃
5.2.2冷却槽中要有能够使冷却液产生流动的搅拌装置，以保证零件表面的冷却均匀。

5.2.3淬火用水或水溶液，不能含有水垢或其他大量的有害物质，水溶液的浓度要符合工艺规定。

5.2.4淬火用油不能含有水、泥沙及其他大量杂质，其冷却性能应能满足工艺要求，不能有明显的老化，质地大体均匀。

5.3 温度测定及温度控制设备
5.3.1温度测量记录装置应完好，并且在检定的周期内。

5.3.2调质用的加热炉应配备成套的温度测量、指示和控制设备，并应有自动记录装置。

6 操作方法及注意事项
6.1淬火温度相同，有效厚度不同的零件，装同一炉时，必须按保温时间分批出炉。

6.2断面变化大，有尖棱尖角的零件，淬火加热时应采用下限温度，以防淬裂。

6.3零件装炉加热时一般为一层，小件可装两层。

6.4调质件淬火时不能成堆放入冷却槽内，防止冷却不均匀和产生过大变形。

6.5调质件淬火后进行硬度检验，符合要求后，再按实测硬度和性能要求确定回火温
度。

6.6零件淬火后应及时回火，高温回火前停留时间不超8h，易开裂件要立即回火。

6.7高温回火时装炉温度不应超过其规定的回火温度，为防止裂纹产生，高合金钢零
件高温回火时装炉温度不应高于300℃。

6.8工作高温回火出炉后，应置于干燥地面上冷却。

6.9调质件弯曲，校正后应进行除应力处理。

附件一：热处理工艺要求
编制审核日期。