低碳合金钢铸件热处理调质工艺
铸钢件生产工艺要求及质量标准
For personal use only in study and research; not for commercial use铸钢件生产工艺要求及质量标准一、混砂工艺标准（一）材料要求：1、造型砂：符合GB9442-88 、JB435-63细粒砂要求，一般选用二氧化硅含量较高的天然砂或石英砂，原砂粒度根据铸件大小及壁厚确定，原砂的含泥质量分数应小于2%，原砂中的水份必须严格控制，且一般应进行烘干。
2、水玻璃：水玻璃模应根据铸件大小来确定。
（1）小砂型（芯）为加速硬化采用选用M=2.7—3.2的高模数水玻璃。
（2）中型砂型（芯）可选用M=2.3—2.6的水玻璃。
（3）生产周期长的大型砂型（芯）选用M=2.0—2.2的低模数水玻璃。
（二）混制比例（质量分数%）造型砂/水玻璃=100：6～8（三）混制时间：一般情况下混制5分钟，室温或水玻璃密度较大时可适当延长混砂时间。
（四）混制后要求：混制好的造型砂要求无块状或团状，流动性较好。
二、造型工艺要点：（一）基本原则：1、质量要求高的面或主要加工面应放在下面。
2、大平面应放在下面。
3、薄壁部分应放在下面。
4、厚大部分应放在上面。
5、应尽量减少砂芯的数量。
6、应尽量采用平直的分型面。
（二）基本要求：1、木模：要求轮廓完整，无裂纹、无破损、无残缺，表面光洁，尺寸符合铸造工艺图纸要求，并经常进行尺寸校验。
2、砂箱：砂箱的尺寸大小应根据木模规格确定，大、中型砂箱应焊接箱筋。
3、浇注系统：根据铸件的结构特点的工艺要求，选择适宜的浇注系统，通常采用顶注式、底注式。
（1）浇注系统设置基本原则：浇口、冒口安放位置合理，大小适宜不妨碍铸件收缩，便于排气、落砂和清理，应使铸型尺寸尽量减少，简化造型操作，节省型砂用量和降低劳动强度。
（2）内浇道位置的注意事项。
1）内浇道不应设在铸件重要部位。
2）应使金属液流至型腔各部位的距离最短。
3）应不使金属液正面冲击铸型和砂芯。
4）应使金属液能均匀分散，快速地充满型腔。
热处理工艺规范(最新)
华尔泰经贸有限公司铸钢件产品热处理艺规范随着铸造件产品种类增多，对外业务增大，方便更好的管理铸造件产品，特制定本规定，要求各部门严格按照规定执行。
1目的：为确保铸钢产品的热处理质量，使其达到国家标准规定的力学性能指标，以满足顾客的使用要求，特制定本热处理工艺规范。
2范围本规范适用于本公司生产的各种精铸、砂铸产品的热处理，材质为各种低碳钢、中碳钢、低合金钢、中合金钢、高合金钢、铸铁及有色合金。
3术语3.1退火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后，降温出炉的操作工艺。
3.2正火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后，从炉中取出，在空气中冷却下来的操作工艺。
3.3淬火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后，快速冷却的操作工艺。
3.4回火：指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后出炉，冷却到室温的操作工艺。
3.5调质：淬火＋回火4 职责4.1热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。
4.2热处理操作工艺由生产部门负责实施。
4.3热处理操作者负责教填写热处理记录，并将自动记录曲线转换到热处理记录上。
4.4检验员负责热处理试样的力学性能检测工作，负责力学性能检测结论的记录以及其它待检试样的管理。
5 工作程序5.1每次装炉前应对设备进行检查，把炉底板上的氧化渣清除干净，错位炉底板应将其复位后再装，四周应留有足够的间隙，轻拿轻放，装炉应结实，摆放合理。
5.2装炉时大铸件产品放在下面，对易产生热处理变形的铸件，必须作好防变形或反变形处理，力学性能试样应装在高温区，对特别小的铸件采用铁桶或其它框类工装集中盛放。
5.3炉车上的铸钢件入炉时，应缓慢推进，仔细观察铸钢件是否与炉壁碰撞，关闭炉门，通电后应经常观察炉内工作状况。
5.4作好铸件产品后续热处理的准备工作，严格控制出炉温度，对水淬铸件应控制入水时间，水池应有足够水量，以保证淬火质量。
5.5作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、时间等要素，热处理园盘记录纸可多次使用，但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。
热处理淬火工艺规范
热处理车间淬火工艺规范一、调质1.1 调质定义为了达到产品的工艺硬度要求，得到回火索氏体，得到良好的强韧性，提高使用性能和寿命，因此曲轴和连杆产品需进行调质处理。
调质，即淬火加高温回火，以获得回火索氏体组织，主要用于中碳碳素结构钢或低合金结构钢以获得良好的综合机械性能。
1.1.1 淬火的定义淬火是将钢加热到临界温度Ac3 （亚共析钢）或Ac1 （过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺也称为淬火。
1.1.2淬火的目的淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
1.1.3回火的定义回火是工件淬硬后加热到Ac1 （加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
4.1.1低温回火：工件在150~250C进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性，回火后得到回火马氏体，指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
应用范围：主要应用于各类高碳钢的工具、刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
4.1.2中温回火：工件在350〜500 C之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。
回火后得到回火屈氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物（或渗碳体）的复相组织。
应用范围：主要用于弹簧、发条、锻模、冲击工具等。
4.1.3高温回火：工件在500~650C以上进行的回火。
铸件热处理工艺及作业指导书主
前提：本作业指导书系建蓓铸造有限公司的核心工艺文件之一。
它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定，必须得到充分严格贯彻执行。
本作业指导书所取参数，主要源于化工出版社的《钢铁热处理实用技术》。
* 本作业指导书中打“*”并用楷体注明的文字，是警/提示内容，也可作为执行条款。
1.灰铸铁的退火、正火热处理工艺1.1消除内应力退火(人工时效)工艺灰铸铁消除内应力退火(人工时效)热处理工艺适用范围1.较薄、故冷却速度较快的灰铁件；2.形状复杂、截面变化较大的铸件；3.需进行机加工的大型铸件；4.经过少量焊修，因而局部积累些许焊应力的铸件。
* 加热温度越高，应力消除越快。
但温度过高，则易发生石墨化与珠光体球化而使性能降低，尤其是含Si量较高时；* 保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。
形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热；* 保温时间终了，以30~50℃/h的速率在炉内缓冷，冷却至150~200℃出炉冷却(空冷)。
1.2软化退火和正火工艺灰铸铁软化退火和正火热处理工艺适用范围* 保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。
形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热。
2.球墨铸铁的退火、正火(+回火)和调质热处理工艺高温退火当铸态组织为铁素体+珠光体+渗碳体+石墨时，必须采用高温退火工艺：适用范围1.获得铁素体球墨铸铁；2.分解渗碳体和珠光体，提高机械性能；3.改善加工性能，使工件容易加工且不易变形。
* 退火温度越高，渗碳体组织分解速度越快，白口现象越易消除。
但温度过高将使铸件机械性能反而变坏，发生变形和表面氧化失碳，故须严格控制温度上限。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm的有效厚度、需要保温1~2h计算，铸件白口深度大、渗碳体组织成分多时，应适当增加保温时间。
* 形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热。
铸钢件的热处理方式
铸钢件的热处理方式按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火(工艺代号：5111)、正火(工艺代号：5121)、均匀化处理、淬火(工艺代号：5131)、回火(工艺代号：5141)、固溶处理(工艺代号：5171)、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。
1．退火(工艺代号：5111) 退火是将铸钢件加热到Acs以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。
退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。
碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。
适用于所有牌号的铸钢件。
图11—4为几种退火处理工艺的加热规范示意图。
表ll—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。
2．正火(工艺代号：5121) 正火是将铸钢件目口热到Ac。
温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。
图11—5为碳钢的正火温度范围示意图。
正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也可作为以后热处理的预备处理。
正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。
经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。
一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。
正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
3．淬火(工艺代号：5131) 淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。
或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。
铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能。
图11—6为淬火回火工艺示意图。
铸钢件淬火工艺的主要参数：(1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。
合金钢热处理
合金钢热处理
合金钢热处理是指将合金钢加热到一定温度，保持一段时间后再进行冷却的工艺过程。
通过热处理可以改变合金钢的组织和性能，提高其硬度、强度、耐腐蚀性等。
常见的合金钢热处理方法包括退火、正火、淬火、调质等。
1. 退火：将合金钢加热至一定温度，保温一段时间后慢慢冷却。
退火可以消除合金钢内部的应力，改善其可加工性和韧性。
2. 正火：将合金钢加热至适当温度，经过一定时间保温后以空气冷却。
正火可以使合金钢的组织均匀化，提高其硬度和强度。
3. 淬火：将合金钢加热至适当温度，迅速冷却。
淬火可以使合金钢的组织变为马氏体，从而提高硬度和强度。
4. 调质：先进行淬火处理，然后将合金钢重新加热至一定温度保温一段时间，最后进行适当冷却。
调质可以减轻淬火带来的内部应力，提高合金钢的韧性和耐蚀性。
不同的合金钢成分和要求会选择不同的热处理方法，以达到预期目标。
合理的热处理可以提高合金钢的整体性能，延长其使用寿命。
铸锻件调质工艺守则
铸锻件调质工艺守则1范围本标准规定了碳素钢及合金钢铸锻件调质处理的技术要求及操作规程。
本标准适用于材料为碳素钢、合金钢，截面小于800mm，硬度HB≤320的一般机器零件（如：轴、齿轮、圆盘等锻件及形状比较简单的铸件）的调质处理。
2规范性引用文件GB231-1984 金属布氏硬度试验方法GB/T699-1999 优质碳素结构钢GB/T3077-1999 合金结构钢GB/T6402-1991 钢锻件超声波检验方法GB7232-1999 金属热处理工艺术语GB7233-1987 铸钢件超声波探伤及质量评级GB8539-1987 齿轮材料及热处理检验的一般规定GB9452-1988 热处理炉有效加热区测定方法GB11352-1989 一般工程用铸造碳素钢件GB/T16923-1997 钢的正火与退火处理GB/T17394-1998 金属里氏硬度试验方法JB3877-1985 钢的淬火回火处理3名词术语3.1淬火将钢件加热到AC3或AC1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
3.2回火钢件淬硬后，再加热到AC1点以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
3.3调质钢件淬火后高温回火的复合热处理工艺。
3.4待调质件凡要求进行调质处理的钢材、零件坯料等统称待调质件。
3.5调质件经过调质处理的钢材或零件坯料。
4待调质件的有关规定4.1待调质件的钢种牌号适用于调质的部分钢种牌号列于表1。
表1钢组及标准号钢种牌号（1）结构钢大型碳素结构钢锻件普通含锰钢大型合金结构钢锻件35，45，55，60硅锰钢硅锰钼钒钢铬钢铬钼钢铬钼铝钢铬锰钼钢铬镍钢铬镍钼钢铬锰硅钢重型机械用弹簧钢轴承钢35SiMn,50SiMn37 SiMn2MoV40Cr, 50Cr35CrMo, 42CrMo,50 CrMo38CrMoAl40CrMnMo40CrNi, 45 CrNi34CrNiMo, 40CrNiMo30CrMnSi, 35 CrMnSi65Mn, 60Si2Mn, 50CrVAGCr15, GCr15SiMn(2) 工具钢大型锻件用碳素工具钢大型锻件用合金工具钢T7、T8、T10、T129CrSi，9Cr2，9 Cr2Mo，5 CrMnMo，5 CrNiMo，60 CrMnMo（3）特殊钢大型不锈、耐酸耐热钢锻件1 Cr13，2 Cr13，3 Cr13，4 Cr13，（4）铸钢一般工程用铸造碳钢件大型低合金钢铸件ZG270-500，ZG310-570，ZG340-640ZG40Mn2，ZG50Mn2，ZG35CrMnSi, ZG35SiMn, ZG34CrNiMo4.2 调质件的原始资料a、一般零件必须提供：钢号、预先热处理方法等。
铸锻件调质工艺守则
铸锻件调质工艺守则1范围本标准规定了碳素钢及合金钢铸锻件调质处理的技术要求及操作规程。
本标准适用于材料为碳素钢、合金钢，截面小于800mm，硬度HB≤320的一般机器零件（如：轴、齿轮、圆盘等锻件及形状比较简单的铸件）的调质处理。
2规范性引用文件GB231-1984 金属布氏硬度试验方法GB/T699-1999 优质碳素结构钢GB/T3077-1999 合金结构钢GB/T6402-1991 钢锻件超声波检验方法GB7232-1999 金属热处理工艺术语GB7233-1987 铸钢件超声波探伤及质量评级GB8539-1987 齿轮材料及热处理检验的一般规定GB9452-1988 热处理炉有效加热区测定方法GB11352-1989 一般工程用铸造碳素钢件GB/T16923-1997 钢的正火与退火处理GB/T17394-1998 金属里氏硬度试验方法JB3877-1985 钢的淬火回火处理3名词术语3.1淬火将钢件加热到AC3或AC1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。
3.2回火钢件淬硬后，再加热到AC1点以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
3.3调质钢件淬火后高温回火的复合热处理工艺。
3.4待调质件凡要求进行调质处理的钢材、零件坯料等统称待调质件。
3.5调质件经过调质处理的钢材或零件坯料。
4待调质件的有关规定4.1待调质件的钢种牌号适用于调质的部分钢种牌号列于表1。
表1钢组及标准号钢种牌号（1）结构钢大型碳素结构钢锻件普通含锰钢大型合金结构钢锻件35，45，55，60硅锰钢硅锰钼钒钢铬钢铬钼钢铬钼铝钢铬锰钼钢铬镍钢铬镍钼钢铬锰硅钢重型机械用弹簧钢轴承钢35SiMn,50SiMn37 SiMn2MoV40Cr, 50Cr35CrMo, 42CrMo,50 CrMo38CrMoAl40CrMnMo40CrNi, 45 CrNi34CrNiMo, 40CrNiMo30CrMnSi, 35 CrMnSi65Mn, 60Si2Mn, 50CrVAGCr15, GCr15SiMn(2) 工具钢大型锻件用碳素工具钢大型锻件用合金工具钢T7、T8、T10、T129CrSi，9Cr2，9 Cr2Mo，5 CrMnMo，5 CrNiMo，60 CrMnMo（3）特殊钢大型不锈、耐酸耐热钢锻件1 Cr13，2 Cr13，3 Cr13，4 Cr13，（4）铸钢一般工程用铸造碳钢件大型低合金钢铸件ZG270-500，ZG310-570，ZG340-640ZG40Mn2，ZG50Mn2，ZG35CrMnSi, ZG35SiMn, ZG34CrNiMo4.2 调质件的原始资料a、一般零件必须提供：钢号、预先热处理方法等。
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低碳合金钢铸件热处理调质工艺
材料：34CrNiMo
热处理进度---------时间记录曲线
淬火（℃） 温度（℃）
0 时间（t ） 0 时间（t ）
工艺针对紫圣（TDS 4090-38513）标准 1、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～30mm 间隙。
2、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm 间隙。
3、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。
4、对大件有效尺寸≥300mm 时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h 停留均热。
5、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。
材料：42CrMo Ø80
热处理进度---------时间记录曲线
淬火（℃） 温度（℃）
0 时间（t ） 0 时间（t ）
工艺针对紫圣（TDS 4090-38508e ）标准 6、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～30mm 间隙。
7、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm 间隙。
8、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。
9、对大件有效尺寸≥300mm 时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h 停留均热。
10、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。
材料：42CrMo Ø180
热处理进度---------时间记录曲线
淬火（℃） 温度（℃）
0 时间（t ） 0 时间（t ）
工艺针对紫圣（TDS 4090-38508e ）标准 11、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～30mm 间隙。
12、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm 间隙。
13、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。
14、对大件有效尺寸≥300mm 时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h 停留均热。
15、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。
材料：21CrMov5-7 Ø115
热处理进度---------时间记录曲线
淬火（℃） 温度（℃）
0 时间（t ） 0 时间（t ）
工艺针对紫圣标准 16、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～30mm 间隙。
17、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm 间隙。
18、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。
19、对大件有效尺寸≥300mm 时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h 停留均热。
20、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。
材料：42CrMo Ø110
热处理进度---------时间记录曲线
淬火（℃）温度（℃）
0 时间（t） 0 时间（t）
工艺针对紫圣（TDS 4090-38508e）标准
21、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～30mm间隙。
22、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm间隙。
23、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。
24、对大件有效尺寸≥300mm时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h停留均热。
25、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。
材料：35CrMoV Ø115
热处理进度---------时间记录曲线
淬火（℃） 温度（℃）
0 时间（t ） 0 时间（t ）
工艺针对紫圣（TDS 4090-38506）标准 26、装炉时：核对委托单位物流号、图件号、工件编号，工件与工件之间相互留有20～30mm 间隙。
27、工件允许叠装，上层与下层之间要有20～30mm 间隙。
28、同一批次编号装一炉，一炉装不下装两炉，以此类推，做好记号，同时，现场拍照备案。
29、对大件有效尺寸≥300mm 时，升温到600℃～650℃时根据工件形状需作1～3h 停留均热。
30、调质工件合格后，装盘按原顺序编号，待运。