15Cr1Mo1V热处理操作规程

HFZ /QDJ12 —A
热处理操作规程
1、主题内容与使用范围
本规程规定了热处理设备评定、操作规范的内容和准则。

2、引用标准
API Spec6A 《井口装置和采油树设备规范》
3、总则
产品的热处理必须在已经过定期检定并合格的热处理设备中进行。

炉子的检定周期为半年。

4、对热处理炉及监控设备的要求
4.1、对热处理炉的要求
4.1.1、炉衬完好，无明显损坏；
4.1.2、电阻丝齐全，电极接触牢固；
4.1.3、炉底平整，无裂纹；
4.1.4、保温材料完好无损；
4.1.5、热处理炉各处的温度应分度均匀，温差不大于14℃（这就需要炉子空间的前、后、左、右及底部都要有电炉丝分布，炉膛的功率密度一般在100-110kw/m3左右）
4.1.6、温度传感器（热电偶）插点正确（在工作区域）并且分布均匀、合理。

馈线两端（热电偶与圆盘平衡记录仪或温度显示器）连接可靠。

4.2、仪表
4.2.1、温度控制器的控制精度为：±5℃；
4.2.2、温度显示器（平衡记录仪）以及热电偶，必须在检定有效期之内。

检定周期为一年。

5、装炉
5.1、装炉前的准备工作
5.1.1、检查设备、仪表是否正常，尤其是注意炉门起闭自动断电装置是否良好，并将炉膛清理干净。

5.1.2、核对任务单与待处理工件以及工艺卡是否相符，检查工件最大壁厚与工艺是否相符。

5.1.3、熟悉工艺全过程，考虑好装（出）炉方法，并准备好必要的工夹具及吊具，保证在淬火时工件能快速浸入淬火液中。

5.1.4、对不允许表面氧化脱碳的工件需要进行必要的防护，如在加热炉内装入适量的木炭或铸铁屑等。

5.1.5、如果是热炉装炉，检查炉温是否与工艺要求相符。

5.2、装炉温度
5.2.1、对于截面＞250mm的大型铸钢件、形状复杂的铸钢件、高温钢、高碳钢、铸铁件的退火、正火、淬火等采用≤250℃装炉，随炉缓慢升温或分段升温。

5.2.2、对于一般工件的退火，采用550－560℃装炉，装炉后保温1小时左右再随炉升温。

5.2.3、对于一般低碳钢及低合金钢且形状简单的中小型铸件的正火、淬火及退火，为减少氧化脱碳，采用到工艺设定温度或高于工艺设定温度100-300℃装炉。

5.2.4、如果工艺文件上对装炉温度另有规定时，则按工艺文件之规定执行。

5.3、铸件在炉中的摆放
5.3.1、根据热处理种类（如退火、正火、淬火、回火等），铸件的结构特点和批量大小，设定摆放形式。

淬火处理需要考虑方便地在高温下快速吊运。

5.3.2、铸件应均匀摆放在炉中的有效加热区内。

离底面距离不小于30mm，叠放整齐稳固，高度低于炉门开启高度，宽度小于炉膛最小宽度。

5.3.3、装炉时应轻拿轻放，避免碰撞炉体。

严禁采用投掷形式装炉。

5.3.4、为避免在加热过程中，铸件在自重或它压作用下发生变形，装炉时对于某些铸件应有适当的支撑。

支撑距离按图1、图2方法确定。

铸件的摆放和支撑应有利于其均匀受热和炉气的流通。

5.3.5、铸件需要分层叠放时，应遵循“大不压小，重不压轻”原则。

需要垫铁时，应按照5.3.4方法进行，并且上下层垫铁不能错开（应在同一垂直投影面上）。

L≤3H L≤H
图1图
5.3.6、箱筒形的铸件内一般不允许杂乱堆放小铸件，有时为了利用炉膛空间需要摆放小铸件时，应认真摆放平稳并认真垫好垫铁，不使箱筒形铸件产生变形。

5.3.7、细长的铸件应尽量垂直摆放或吊挂在加热炉中，由于炉膛条件限制，无法垂直摆放或吊挂而需要平放时，必须采取必要的必要的措施，（如：按5.3.4采取支撑）防止铸件变形。

5.3.8、同一热处理炉中的铸件，其壁厚差别不能太悬殊。

由于实际需要，将壁厚相差悬殊的铸件放于同一炉中热处理时，大截面的铸件应放在炉膛里面，以便薄壁铸件先出炉，大截面的铸件推进继续加热。

厚壁与薄壁铸件的保温时间分别计算。

5.4、炉门的关闭
5.4.1、铸件摆放好后，将板车缓慢开进炉内，同时严密监视板车上的铸件，是否会碰擦炉壁及炉门。

如果有碰擦现象应立即停止，等碰擦部位排除后再将板车开进。

5.4.2、板车开到底后再关闭炉门。

认真检查板车及炉门是否到位，确保炉内与外界密封。

6、工艺参数的确定
所谓工艺参数是指:热处理过程当中的加热速度、工艺温度、保
温时间及冷却方式等相关数据。

应由工艺员确定。

工艺曲线图见图3
保温时间按要求确定保温时间按要求确定时间（min）
图3 工艺曲线图
6.1、加温速度的确定
6.1.1、对于截面＞250mm的大型铸钢件、形状复杂的铸钢件以
及高温钢（如：Cr5Mo、15Cr1Mo1V等）、高碳钢、铸铁件的退火、
正火、淬火。

采用50-70℃/h的加热速度，加温至660-680℃时保温
2h，然后按与原来相同的速度继续加温至设定温度。

6.1.2、对于一般合金钢及低碳钢以炉子最大功率连续升温至工艺
设定温度。

6.2、工艺温度的确定
所谓工艺温度是指热处理加热后的恒温温度，根据热处理要求及
铸件材质等因素确定其值。

一般的原则：含碳量愈低工艺温度愈高；
合金元素愈多含量愈高工艺温度愈高。

常用阀门用钢的热处理工艺温
度见表3。

6.3、保温时间的确定
铸件升温到工艺温度时需要有一定的保温时间。

时间的长短根据
铸件的主要壁厚（一般按阀体的法兰厚度）计算。

并根据铸件在炉内堆放密度引进修正系数加以修正。

计算公式如下：
τ=（δ×β）×λ(min)
τ－铸件在设定温度下的保温时间，单位min
δ－铸件的主要最大壁厚，单位mm
β－保温系数（与热处理种类有关），具体数据见表1
λ－与铸件在热处理炉中的堆放密度有关的修正系数，具体数据见表2
表1 保温时间系数
表2 铸件堆放密度修正系数
表3 常见阀门用钢热处理温工艺度
6.4、冷却方式的
6.4.1、铸件的退火冷却：关闭电源，把炉门开启200mm高度，板车开出50mm.。

然后随炉缓慢冷却。

冷却速度控制在50－70℃/h 范围内。

冷却至650-680℃时全部拉出空冷。

6.4.2、铸件正火的冷却
6.4.2.1、环境温度在20℃以下时，将炉子的板车全部拉出铸件在板车上空冷。

6.4.2.2、环境温度在20－30℃时，将炉子的板车全部拉出铸件在班车上风冷。

6.4.2.3、环境温度在大于30℃时，将铸件分散风冷。

6.4.3、铸件淬火及不锈钢固溶处理的冷却
6.4.3.1、一般情况铸件出炉后应尽快地浸入淬火液中，除非另有要求。

（对于某些易裂的合金钢，需要较高的奥氏体化温度，较低的淬火温度）。

6.4.3.2、铸件在整个冷却过程中，淬火液须保持流动或搅动，或铸件在淬火液中游动。

6.4.3.3、有淬裂危险的铸件（钢种），在淬火液中冷却至50－80℃
即应装炉回火。

6.4.3.4、淬火的冷却方法及淬火液的选用见表4
表4 铸件淬火的冷却介质
7、铸件的回火
7.1、铸件淬火后到回火的间隔时间≯8小时。

最佳间隔时间≤4小时。

7.2、回火的加热温度及保温时间到达后，出炉空冷，必要时水冷。

8、热处理后的检验
8.1、硬度的检验：每批热处理铸件的抽检数量不少于3％，且总数不少于1-2件。

检验方法按《硬度计操作规程》执行。

8.2、机械性能的检验：一般用同炉浇注同炉热处理的试棒进行检验，必要时才采用解剖铸件方法进行检验。

试验方法按ASTM A370规定执行。

注：华氏温度（°F）=摄氏温度(℃)×1.8 + 32
景宁中海阀门制造有限公司
二〇〇九年七月十一日。