常用钢材热处理实用工艺全参数表
常用材料成份及热处理温度 回火温度硬度
4）合金含量高的调质钢的加热速度应小于淬火、正火加热速度。
5）除工件规定带温回火零件外，一般淬火件在回火前要清洗。
6）回火后，油、水冷却的目的在于防止回火脆性。
注：临界点：就是金属或合金在加热或冷却过程中，发生相变的温度称为临界点，也就是相变点。
560℃回火3次 560℃回火3次
对于钢和铸铁，用Ac1、Ac3和Accm等表示在平衡条件下的固态相变点，其中：Ac1表示加热时珠光体向奥氏体，或冷却时奥氏体向珠 光体转变的温度；Ac3表示亚共析钢加热时先共析铁素体完全溶入奥氏体的温度,或冷却时先共铁素体开始从 奥氏体中析出的温度； Accm表示过共析钢加热时先共析渗碳体完全溶入奥氏体的温度或冷却时先共析渗碳体开始从奥氏体中析出的温度；一般条件下固 态相变时都有不同程度的过热或过冷度。因此，为与平衡条件下的相变点相区别，而将在加热时实 际的A1称为Ac1，冷却时实际的 A1称为Ar1;加热时实际的A3为Ac3，冷却时实际的A3为Ar3;加热时实际的Acm为Accm，冷却时实际的Acm为Arcm。
/
≤0.030 ≤0.040 ≤0.040
≤0.030 ≤0.030 ≤0.030
≤0.30 3.00-5.00
/
≤0.035 0.02-0.04
/
≤0.040 ≤0.030
热处国GB
美国AISI
德国DIN 瑞典ASSAB 日本 JIS Ac1
Ac3 Accm 正火
53
51
42CrMo 4140 ,4142 41CrMo4
709
SCM4 730 780
850-900 850
840-880 56
55
51
38CrMoA1 6370 34CrA1M05
常用钢材热处理工艺参数
热处理工艺规程B/Z61.012－95（工艺参数）2012年10月15日目录1.主题内容与适用范围 (1)2.常用钢淬火、回火温度 (1)2.1要求综合性能的钢种 (1)2.2要求淬硬的钢种 (4)2.3要求渗碳的钢种 (6)2.4几点说明 (6)3.常用钢正火、回火及退火温度 (7)3.1要求综合性能的钢种 (7)3.2其它钢种 (8)3.3几点说明 (8)4.常用钢去应力温度 (10)5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12)5.1淬火……………………………………………………………………………………………1 25.2 正火及退火 (14)5.3回火、时效及去应力 (15)5.4工艺规范的几点说明 (16)6.化学热处理工艺规范 (17)6.1氮化 (17)6.2渗碳 (20)7.锻模热处理工艺规范 (22)7.1锻模及胎模 (22)7.2切边模 (24)7.3锻模热处理注意事项 (25)8.有色金属热处理工艺规范 (26)8.1铝合金的热处理 (26)8.2铜及铜合金 (26)9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27)9.1第Ⅰ组钢 (27)9.2第Ⅱ组钢 (28)热处理工艺规程（工艺参数）1.主题内容与适用范围本标准为“热处理工艺规程”（工艺参数），它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ－93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据（不包括高温合金），并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。
本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。
2.常用钢淬火、回火温度2.1 要求综合性能的钢种：表1注：①采用日本材料时，淬火温度为960～980℃，回火温度允许比表中温度高10~30℃。
②有效截面小于20mm者可采用空冷。
2.2要求淬硬的钢种（新HRC＞30）表2注：①回火后油冷。
常用钢材热处理工艺及硬度
钢号热处理方法热处理T•艺硬度(HB) 15 正火900〜940°C加热保漏，出炉'空冷W14315 渗碳淬火900 T50°C 渗碳：780〜800°C水淬；180〜200乜回火143〜163（心部）15熔碗高频淬火900〜950°C渗碳；高频加热到820〜860*C水180-200°C 回火WI4R(心部)15 氤化淬火830〜85(TC鼠化,油淬；］80〜200°C回火143〜163（心部）35 正火860-R80°C加热，空冷W1R735 汗火840~860°C加热保温，水淬:380〜42(TC回火—45 正火840〜860°C加热:空冷W22945 调质840〜860乜加热,保温,水淬;550〜580°C回火220〜25045 灣火840〜8609加热，保温，水淬;350〜370°CM 火：260〜28O°C|口I火—45 油中淬火830〜850°C加热，保温;油淬；160〜180°C@火(用于截而实体厅度比较薄的形状复杂的冬件，如套环等)—45 岛频淬火高频加热至860〜900C,水淬:220〜250"C回火—45调质髙频淬火扁频加热至860〜9001,水淬；180〜20(TC回火—50 正火840-860°C加热；空冷207〜24150 淬火820〜840°C加热保温,油淬；180〜2209回火—50 调质R20T40°C加热保温，水评：600-620°C 冋火220〜25050调质高频淬火高频加热至840-860*0,水淬；160〜180°C回火20Cr 正火900〜920°C加热；空冷143〜17320Cr 穆碳淬火900〜950°C渗碳;800〜820°C油淬；180〜2009回火N2I220Cr渗碳高频淬火900 "乃U°C渗碳；商频加热到X3U〜XXU°C 乳化液淬火；180〜200°C冋火—18CrMnTi 正火900 -950°C加热：空冷160〜207哽度（HRC）56〜62（表面）56 〜6256 〜6235 〜4042〜47； 48〜5330 〜4045 〜5052-5835 〜4057 〜6256 〜6256、62ISCrMnTi 渗碳淬火 900〜950°C 渗碳；820〜840°C 油淬；180〜200°C 回火240〜300（心部）56 〜6218CrMnTi 渗碳高频淬火 900〜950°C 渗碳;髙频加热到830〜880°C 乳化液淬火；180〜200°C 回火 —56 〜62 40Cr 正火 870〜900°C 加热；空冷179〜229—40Cr 淬火830〜850°C 保温,油淬；350〜370°C回火；180〜200°C 回火— 40〜45； 50〜5540G 调质840〜86(TC 保温,油淬;600〜620°C@火220〜250 — 40Cr 调质高频淬火 离频加热至860〜880°C,乳化液淬火；180〜200C 回火—50 〜55 38CrMoAlA 退火 930〜950°C 保温炉冷W229 — 38CrMoAlA 调质 930〜950°C 保温，油或热水淬；600〜6X(TC 回火 350 — 38CrMoAlA氮化 将调质或正火后的T •件，加热至510〜HV>l000 — T8 退火 750〜770°C 保温后冷至650〜680°C等温,W187 — TX 淬火 760〜780°C 保温，水淬油冷；160〜180°C 回火 — 58 〜63 T10 退火 750〜770°C 保温后冷至6X0〜700°C等温， 随炉冷W197 —T1O 淬火 810〜830°C 保温后,水淬油冷；160〜 ix (rc 回火——T1O 调质 810〜830°C 保温后,水淬油冷；600〜 64(TC 回火200〜230 — T12 退火 750〜770°C 保温后冷至680〜700°C等温，W207 — T12 淬火 810〜830°C 保温,水粹油冷;160〜180°C 回火 —— 61 〜64 T12 调质 810~830°C 保温,水淬油冷；630〜650°C 回火200〜230—9Mn2V 退火 770〜79(TC 保温后随炉冷至3509后空冷W2299Mn2V 淬火 780〜810°C 保温后油冷；］80〜200°C回火；240〜260°C 回火 — 62〜65； 56〜61CrMn 退火 770〜810°C 保温后冷至700〜73(TC等温, 随炉冷 197〜241—CrMn淬火830〜850°C 保温油淬或熔融硝盐if ； 180 〜200°C 回火；320〜360°C 冋火62〜65； 56〜61CrMn 冷处理将淬火后的T•件冷到-801C,硬度可増加HRC1.5〜2（冷处理应不迟于淬火后1小时内进行）—CrWMn 退火770〜790°C保温后冷至6R0〜700°C等温，随炉冷207〜255 —CrWMn 淬火830〜85（TC保温油淬、殓淬或熔融梢盐淬；140 〜160°C 冋火；170 〜200°C 冋火；230〜2809回火—62〜65； 60-62：55 〜60CrWMn冷处理冷却温度为・70°C,硬度可增加HRC0〜1（冷处理应在淬火后1小时内进行）——9SiCr 退火790〜810°C保温后冷至700〜720°C等温、炉冷197〜241 —9SiCr 淬火860〜880°C保温后油淬、殓淬或熔融硝盐淬；140〜160°C回火；160〜1809回火;180〜200°C回火；200〜220°C回火—62〜65； 61〜63；60〜62； 58〜629SiCr 冷处理冷却温度为・70°C,硬度可増加HRC0〜1（冷处理应在淬火后1小时内进行）——W18Cr4V 退火870〜880°C保温后随炉冷207〜255 —W18Cr4V 淬火1260〜13109保温,分级淬火；570°C回火二〜三次—63~66Wl8Cr4V 冷处理冷却温度为・（70〜80°C）（冷处理应在淬火后2小时内进行）———65Mn 退火810〜830°C保温后随炉冷196〜229 —65Mn 淬火790〜820°C 保温油淬;200〜2209回火;370〜400°C回火—55〜60； 42〜485OSi2MnA 淬火860〜880°C保温油淬；400〜4509回火；440〜4609回火—45〜50； 42〜4750CrVA 退火830〜85O°C保温后随炉冷W22550CrVA 淬火840〜860°C保温后油淬；370〜420°C回火—45 〜50 GCrl5 退火790〜8IO°C保温后冷至710〜720°C等温，然后空冷207〜229 ——GCrl5 淬火840〜860°C保温，油淬；180〜2009回火；150〜160°C回火—58〜62； 61 〜65!Crl3 调质1000〜1050°C保温油淬或水淬;520〜560°C回火；580〜620°C|H| 火；630〜660°C|'«l 火260〜330； 21250； 200〜2—。
常用钢材热处理方法及目的
常用钢材热处理方法及目的常用钢材热处理方法一.淬火将钢制零件加热到临界温度以上40~60℃，保持一定时间并快速冷却的热处理方法称为淬火。
常用的快速冷却介质为油、水和盐水溶液。
淬火加热温度及冷却介质热处理规范见表淬火的目的是：使钢件获得高的硬度和耐磨性，通过淬火钢件的硬度一般可达hrc60~65，但淬火后钢件内部产生了内应力，使钢件变脆，因此，要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理，在机械制造过程中应用比较普遍，它常用的方法有：1.单液淬火：将钢件加热至淬火温度，并在一种冷却剂中冷却一段时间。
这种热处理方法称为单液淬火。
适用于形状简单、技术要求低的碳钢或合金钢，以及工件直径或厚度大于5~8mm的碳钢，用盐水或水冷却；油冷却用于合金钢。
在单液淬火中，水冷容易变形和开裂；油冷却容易产生硬度不足或不均匀。
2．双液淬火：将钢件加热到淬火温度，经保温后，先在水中快速冷却至300~400℃，在移入油中冷却，这种处理方法，称为双液淬火。
形状复杂的钢件，常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度，又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大，不易掌握。
3.火焰表面淬火：将乙炔和氧气的混合燃烧火焰喷在工件表面，加热至淬火温度，然后立即向工件表面喷水。
这种处理方法称为火焰表面淬火。
适用于单件生产，要求高表面或局部表面硬度和耐磨钢件。
缺点是操作困难。
4．表面感应淬火：将钢件放人感应器内，在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场，钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流，使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度，立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法，称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
根据电流频率的不同，表面感应淬火可分为高频淬火、中频淬火和工频淬火。
高频淬火电流频率为100~150kHz，硬化层深度为1~3mm。
适用于齿轮、花键轴、活塞等小零件的淬火；中频淬火电流频率为500~10000Hz，硬化层深度为3~10mm。
钢的热处理工艺
12
正火工艺较简单、经济，主要应用于以下方面：
（1）改善低碳钢的切削加工性能 碳量〈0.25 ％的低碳钢及低合金钢，退火后硬度过低，正火处理 可提高硬度，改善切削加工性能。 （2）消除中碳钢热加工缺陷 中碳结构钢铸、锻、轧及焊件，热加工后易出现魏氏组织、晶粒 粗大等过热缺陷和带状组织，正火可消除，达到细化晶粒、均匀组织、 消除内应力的目的。 （3）消除过共析钢网状碳化物
16
（１）热应力及其变化规律
工件在加热和冷却时，由于不同部位的温度差异，导致热胀冷缩的不 一致而产生的内应力称为热应力。 以圆柱 工件为例分 析热应力的 变化规律 到了冷却后期，表层温度的 降低和体积的收缩已经终止，而 心部体积继续收缩，由于心部受 到表层的牵制，应力逐渐转变为 拉应力，而表层则受到压应力。 当整个试样冷至室温时，内外温 差消失，冷却后期的应力状态被 保留下来成为残余应力。 因此，工件淬火冷至室温时， 由于热应力引起的残余应力 表层
炉冷至略低于 Ar1的温度等温处理。如此多次反复加热和冷却，最后冷 至室温，以获得球化效果最好的粒状珠光体组织。
一次球化退火 等温球化退火
往复球化退火
8
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
9
（4）扩散退火
扩散退火 又称 均匀化退火 ，是将铸锭、铸件加热至 Ac3 或 Accm 以上 150 ～ 300℃，保温 10 － 15h ，然后随炉缓慢 冷却的热处理工艺。
温度）所需要的时间，而且取决于组织转变所需要的时间。完全退火 保温时间与钢材的化学成分、工件的形状和尺寸、加热设备类型、装 炉量以及装炉方式等因素有关。 退火后的冷却速度应缓慢，以保证奥氏体在Ar1温度以下不大的 过冷条件下进行珠光体转变，避免硬度过高。碳钢＜ 200℃/h ，低合 金钢＜100℃/h，高合金钢＜50℃/h。出炉温度在600℃以下。 将奥氏体化后的钢很快降至稍低于 Ar1 温度等温，使奥氏体转变 为珠光体，在空冷至室温，称为等温退火。 等温退火适用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢等，可以显著缩 短退火时间；但不适合大截面工件和大批量炉料。
常用钢热处理工艺
常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。
常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火退火是指将钢加热到一定温度，然后缓慢冷却。
退火工艺分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是将钢材加热至超过临界温度，然后慢慢降温。
等温退火是将钢材加热至超过临界温度，然后在等温时间内，使钢材的温度均匀，从而使钢材的组织变得均匀，于是提高了钢材的韧性。
2. 正火正火是将钢加热到一定温度，然后快速冷却。
正火一般分为低温正火，中温正火和高温正火三种。
低温正火使钢材的硬度提高，但是韧性降低。
高温正火使钢材的韧性提高，但是硬度降低。
中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。
3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度，然后快速冷却。
淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。
油淬适用于要求较低的钢材，水淬适用于要求较高的钢材，气淬适用于要求最高的钢材。
淬火后钢材的硬度很高，但是韧性降低，此时需要回火来消除内部应力，提高钢材的韧性。
4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间，然后由于自然冷却所形成的工艺。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
高温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺，用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
表面淬火和淬火不同的是，只在钢材表面进行加热和快速冷却。
这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大，但是对钢材硬度的提高不大。
总之，钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法，常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。
20CrMnTi热处理工艺
3.7 渗碳介质
渗碳介质：煤油。
渗碳介质煤油在不同温度下的分解产物及含量见表 3.2。
名称 煤油
温度/℃ 950
表 3.2 煤油在不同温度下的分解产物及含量
分解产物
CO2 0.4~2.2
CO 1.2~4.6
H2 37~46
CH4 40~56
CmHn 1~2
800
0.4~1.2 12~18 19~26 38.4~47.3 20~29
920±10 40min 1.5h
2h 2.5h
3.9 渗碳工艺
表 3.5 渗碳强渗时间
渗碳温度/℃
强渗后渗碳
930±10 940±10 层深度/mm
30min
20min
0.20~0.25
1h
30min
0.35~0.40
1.5h
1h
0.45~0.55
2h
1.5h
0.60~0.70
扩散时 间/h 1 1.5 2 3
O2+N2 0.4~0.8 0.4~7.3
介质参数见表 3.3。
名称
分子式
表 3.3 渗碳反应式
煤油
航空煤油、灯油主要成 分为：C9~C14 和 C11~C17
850℃以下分解不充分，含大量的烯烃， 容易残生碳黑和结焦，反应式： n1(C11H24~C17H36)→n2CH4+n2[C]+nH2
用途 强渗碳剂
20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺
试验分析部 袁红昆
20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺
1. 前言
1.1 20CrMnTi 钢概述
20CrMnTi 是 低 碳 合 金 钢 ， 该 钢 具 有 较 高 的 机 械 性 能 ， 零 件 表 面 渗 碳
热处理参数表
热处理后硬度 HB≤170 HB≤180 HB≤187 HB≤187
管件 12CrMo，15CrMo 不锈钢管件 1Cr18Ni9Ti，Cr25Ni10 Cr18Ni12Mo2Ti 0Cr18Ni9 TP347H 管件 Cr5Mo 管件10CrMo910 δ ≥40mm 高压管件 SA106B （C） δ ≥40mm 高压管件 SA335-P22 δ ≥40mm 高压管件 SA335-P12 δ ≥40mm 高压管件 12Cr1MoV 焊接件：16Mn Q235-A或20# 管件 SA106B(热处理前HB>179-207采 用此工艺) 管件 SA106B(处理前HB>207采用此工 艺) A672CL32B70 （板A515-B70） A672CL32C70 (板A516-B70) A335-P91 WB36(15NiCuMoNb5)
1050-1100 正火：900-930 正火：904-960 回火：677± 20 回火：700-750
空冷 强制风冷 500℃以 下空冷 HB≥130 HB≥130 HB≥130 HB≥147
正火：25mm壁厚 30min 正火：927-954 回火：704-760 最少15分钟 空冷 升温到300 ℃后加热速 回火：25mm壁厚 度<220*25/ 正火：927-954 回火：650-704 60min 空冷 壁厚(℃/h) （注：冷却速度需 正火后强制风冷却速 正火：980-1020 回火：720-760 要缓冷时，应按照 度》40℃/min ， 回火 且<220 升温速度控制） 后空冷。 冷却速度 <275*25/ 600-650 最少30分钟 壁厚且<275℃/h 580-620 880-930 正火900-950 正火890-925 回火600-650 正火1040-1095 回火740-790 900-940 620-680 空冷