热处理工艺守则培训资料

一、热处理代号和材料标注方法（一）热处理代号1. 适用于结构钢和铸件代号：0—自然状态1—正火（或正火+回火）2—退火3—精锻+回火（如精锻或精辊叶片在精锻后只需高温回火）4—淬硬5—调质6—化学热处理（渗碳或氮化）7—除应力（包括活塞环定型处理）9—表面淬火或局部淬火2.适用铸造有色金属和奥氏体钢的代号：0—原始状态1—再结晶退火T—除应力退火T1—人工时效T4—淬火（固溶处理）T5—淬火和不完全时效T6—淬火和完全时效（固溶处理和完全时效到最高硬度）3.压力加工有色金属代号：0—原始状态M—退火C—淬火CZ—淬火和自然时效CS—淬火和人工时效（二）材料的标注方法：1.零件的材料或毛坯（包括铸锻件）如不作任何处理，也不作机械性能检查，则只标材料牌号（其热处理代号“0”在图纸上不标注）如：A3，20，35，ZQSn6-6-3。

2.零件的材料或毛坯在热处理后，不作硬度及机械性能检查者则只标注材料牌号和热处理代号：如：45-1，若有几种热处理，可用热处理代号按工艺路线顺序逐项填写：如：15CrMoA-1+7。

3.有些材料的技术条件，有几种检查组别，但强度等级只有一种或可按材料截面尺寸来决定强度等级，只注明材料牌号，热处理代号和检查组别：如：45-5（Ⅱ）35CrMoA-5（Ⅱ）4.有些材料的技术条件，有几种组别，在同一热处理状态中有不同的强度等级，则注明材料牌号、热处理代号强度等级和检查组别，不需要规定检查组别时，检查组别可省略。

25Cr2MoV A-5 25Cr2MoV A-5如：735-Ⅲ7355. 有些零件或者是比较重要或者是技术要求比较复杂，用上述标注方法不能说明全部要求者，则应注明标准号，在同一热处理状态中有不同的强度级别时，还应注明强度级别。

35CrMoA-5 35CrMoA-5如：Q/CCF M 3003-2003 590×Q/CCF M 3003-20036. 大锻件如叶轮、铸造轴、整体转子等的材料标注方法钢号锻件级别×标准编号7. 铸钢件：铸铁、铜件：材料牌号类别材料牌号标准号标准号8.铸铁件及有色金属等直接按上述方法标注可能引起误解时，热处理代号加上括号。

如：QT500-7（-2+7）二、热处理零件检查方法及性能要求：（一）热处理零件的检查方法：1.零件热处理后应根据“热处理零件明细表”所列的技术要求及检验组别检查验收。

2.机械性能试验的一组试样，包括一个拉力试样和两个冲击试样，对钢板是包括一个拉力和一个弯曲试样。

3.作机械性能试验的试样，应由每批零件中选取具有最高和最低硬度的零件。

4.按炉次验收时，每炉处理的零件应分炉堆放，并注明热处理炉号，不能将不同炉次的零件混为一批交检。

5.机械性能试验不合格时，可将不合格项目取双倍试样重复试验，若重复试验中仍有一项不合格，则允许将零件重新热处理。

但重新热处理次数不得超过二次，补充回火不算重新热处理。

（二）零件检验组别的规定2.锻件及型钢3.铸钢和精密铸造件有色金属铸件4.三、常用钢种的正火、回火和退火工艺（二）合金结构钢、热强钢、不锈钢的正火、回火、退火及硬度范围：注：12Cr1MoV为了消除焊接应力，焊后施以710-750℃的除应力处理或重新正火加高温回火。

（四）弹簧钢、工模具钢、滚珠轴承钢的退火温度及硬度范围：（五）正火、回火和退火工艺规范1.锻轧件正火、回火和退火工艺曲线：2.铸钢件正火、回火和退火工艺曲线3.球化退火工艺曲线4.工艺说明：（1）正火零件必须空冷到≤250℃方可进炉回火。

（2）二次正火件，第一次正火结束后必须空冷到≤400℃方能入炉进行第二次正火加热。

（3）退火件保温结束后，炉冷到≤650℃以下可打开炉门冷到≤450℃后便可出炉空冷。

（4）大小工件同炉处理时，保温时间按最大工件尺寸选取，如果零件是散乱或有间隙整齐堆放，则以堆放高度的60％来选取保温时间，如果零件是无间隙整齐堆放，则高度为有效尺寸，以此决定其保温时间。

（5）尺寸悬殊的零件一般不应同炉处理，如截面尺寸＜30mm的不得和＞100mm 的同炉处理，30-100mm不得和＞200mm的同炉处理，如装一炉中，必须将小件提前出炉。

（6）细长或薄板零件装炉时，必须垫平，其上不得堆重的工件，以防变形。

（7）工件装炉时应留有足够间隙，保证迅速均匀地加热和冷却。

（8）正火和退火允许温度偏差±10℃，回火和低温退火允许温度偏差±20℃。

（9）马氏体不锈钢正火后应及时回火，其间隔不大于12小时。

（10）零件要求机械性能试验时，必带试棒与零件同炉处理。

附注：铸钢件的正火、回火、退火工艺说明详见“铸钢件通用热处理工艺”。

四、常用钢种的调质工艺：注：①对制作汽封弹簧片的钢板若是固溶处理状态，则工件只需进行时效处理。

②浇注后30-60分出箱者只作730-750℃4小时回火处理。

（二）弹簧钢的调质温度及硬度要求：工艺说明：（一）弹簧若无特殊规定，圆柱弹簧只按图纸检查弹力，板弹簧5％抽查硬度。

（二）60Si2Mn弹簧淬火前应上硼砂，以防脱碳（操作方法：将弹簧加热到400-500℃时出炉淬入100-150℃硼砂饱和水溶液中，停留片刻，待表面涂上一层硼砂后，再入炉加热），调质后应喷砂上油。

（三）65、65Mn、50Cr2V A等钢卷制的弹簧，可以不涂硼砂，但在淬火加热时，应在炉前口处放一些木炭。

（四）弹簧淬火时，应水平方向淬入冷却液，一般在油中可以不运动，但对较大弹簧在油中应运动一段时间，然后静止冷却。

（五）淬火油使用温度要求为20-60℃。

五、常用钢种的淬火、回火及硬度范围：（一）常用淬硬钢的淬火、回火温度及硬度范围：（二）渗碳淬硬钢的淬火、回火温度及硬度范围六、常用钢种的淬火、回火时效工艺规范（一）碳素结构钢及低、中合金结构钢的淬火加热及冷却规范：温度 ℃（二）高合金钢（铬不锈钢及奥氏体钢）的淬火加热及冷却规范：（三）碳素工具钢、低中合金工具钢的淬火加热及冷却规范：注：易变形的大型刀具及细长刀具需作二次预热，第二次预热时间不应过长，淬火加热时间最短不得小于30秒。

（五）时效加热及冷却规范：（六）回火加热及冷却规范：注：（1）凡是能显示颜色的温度回火，保温时间以工件均温后计算。

530℃以下回火的工件，总的回火时间按括号内数据计算。

（2）低温回火，其保温时间最短不得少于60min，中、高温回火，其保温时间最短不得少于30min.（七）工艺说明：①表中的回火温度允许根据生产情况和经验略作更改。

②形状复杂的零件，淬水时，出水要冒汽，水油冷时，在水中冷却时间按1秒/3毫米计算，淬油件应在工件表面约150℃出油，淬火后尽快进行回火，凡有尖角、螺孔、均应在淬火前应用石棉加水玻璃包扎、堵塞、以防开裂。

③工件变形校直后应在比回火温度低30-50℃的温度进行除应力，保温时间应与回火保温时间相等或较长。

④38CrMoAl钢的工件，淬火加热的保温时间应延长30％。

⑤25Cr2Mo1V、20Cr1Mo1VNbTiB、20Cr1Mo1VTiB钢的工件，回火保温时间为均温后不少于6小时。

⑥凡水冷的工件（除奥氏体钢外）均应及时回火，以防裂开。

⑦高频淬火温度比一般淬火温度约高50-100℃，（约AC3以上100-150℃），其冷却剂：对碳素钢经常是以喷水的方式冷却；对合金钢也可采用喷乳化液冷却，为了减少残余应力，喷水冷却时必严格限定在5-10秒，不得进行到底。

在非不得以的情况下（如工件形状复杂，厚薄不均匀等）也可采用在油槽或乳化液中冷却。

但淬火温度应采取上限或稍微提高些。

淬火后必须及时进行回火，以防开裂。

⑧火焰淬火温度比一般淬火温度约高30-100℃，其冷却剂：中碳钢可用15-25℃的水或5-10％的碳酸钠水溶液；合金钢和形状复杂的碳钢件宜用乳化液或肥皂水。

淬火后必须及时进行回火以防开裂。

七、常用钢种的除应力工艺规范：注：球墨铸铁若球化率、σb、δ都合格，则只作除铸造应力退火，如果球化率合格，而σb低，则必须进行正火加回火处理。

（二）除应力退火工艺规范①工件装炉温度不应超过400℃。

②升温期间工件每4.5米长度范围内温差不大于130℃，保温期间工件最大温差不大于50℃。

③400℃以上冷却时不得打开炉门，400℃以下工件可以出炉在静止空气中冷却。

（三）工艺说明：⑴细长的零件应放在井式电炉进行处理。

⑵细长阀杆及形状复杂的工件，除应力保温完毕后按下列规范进行冷却：≤50℃/h冷却到450℃再以≤30℃/h冷却到≤250℃出炉空冷。

⑶除应力温度在许可情况下尽量采取表中的上限，但经调质过的工件除应力温度不得超过实际回火温度，一般比回火温度低20-50℃或取下限温度，凡氮化工件除应力温度比氮化温度高20-50℃。

⑷除机械加工、校直应力者不得少于3小时，除焊接、铸造应力者不得少于4小时，如果同炉工件厚度不同，按厚度大的计算实际。

⑸均温时间，一般目测无法目测的按1/2保温时间计算。

⑹内壁无法消除氧化皮的蒸汽管道，隔板喷嘴组等工件应予以保护。

⑺除应力工件进车间后应妥善保管，尤其象细长阀杆等工件尽可能垂直放置，如果是水平放置就不得堆叠、踩踏或碰撞以防变形。

⑻除应力的工件，一般加工余量较少，所以特别应注意垫稳，尽量少堆压，对L/D＞15，长度又超过200mm的工件，除应力时尽可能垂直悬挂，以防变形。

⑼如果工件无间隙的堆叠放置，则保温时间应按堆放层高度计算，有间隙堆叠放置，则应按堆放层高度的60-80％计算。

⑽两种或两种以上的钢材组合焊接时，除应力温度以其中最低的除焊接应力温度为准。

⑾几种钢材同炉除应力时，以其中最低的除应力温度为准。

⑿对个别焊接件加热需要防止氧化而加以保护部分，应采取堵石棉火泥、盖石棉板、垫黄砂或埋于生铁屑中等封闭措施，焊接隔板的汽道部分，必须塞满石棉泥或干燥黄砂，底部垫黄砂，保证导叶片在加热时不与空气接触，发生氧化，焊件上的螺纹部分及密封面等应塞石棉泥或石棉板防止氧化。

⒀易变形的焊件，装炉时必须垫平、垫紧，必要时应焊接筋避免变形。

⒁焊件出炉后，在空气中冷却时，严禁着水。

八、渗碳处理（一）固体渗碳2、工艺说明：①不需渗碳部分，应留加工余量，渗碳应用机加工去掉。

②装炉前应将工件的油污和锈迹清除干净。

③在钢板焊成的渗碳箱底上放上渗碳剂，并要轻轻捣固，其厚度为30-40mm，随后放上工件，工件间距离保持5-15mm，工件与箱壁距离为15-25mm，上下两层工件之间渗碳剂层厚应为15-25mm，最后一层工件上面放的渗碳剂厚度不得少于25-40mm，并紧密捣固。

④装好箱后以耐火泥将渗碳箱与箱盖间的缝隙严密封好防止在渗碳过程中渗碳气体溢出，同时耐火泥经适当干燥后才进炉。

⑤每个炉内必须插上与工件材料相同的观察试棒1-2个，试棒一端插入箱内，尾端露在外面，也可用铁丝扎住试棒一端露在箱外，以便渗碳过程中预测，同时每箱内必须放入与工件材料相同的试棒1-2个以便作硬度、层深检查和网状碳化物等级的评定试验。