|
鑄鍛件調質工藝守則
3 T9 }$ d2 O9 X) ^+ l3 @& Y1 范圍" c9 ^8 ^& q8 x2 m* A: z) P
本標準規定了碳素鋼及合金鋼鑄鍛件調質處理的技術要求及操作規程。9 v5 w! Z, ?3 g8 m
本標準適用于材料為碳素鋼、合金鋼,截面小于800mm,硬度HB≤320的一般機器零件(如:軸、齒輪、圓盤等鍛件及形狀比較簡單的鑄件)的調質處理。0 |5 y8 j0 a+ k9 v8 V
2 規范性引用文件
0 c+ q/ h# `0 `9 ZGB231-1984 金屬布氏硬度試驗方法# @) S8 U) _; [6 z' A7 H3 ~& i
GB/T699-1999 優質碳素結構鋼) Z" ~! ^' I% l) _' N
GB/T3077-1999 合金結構鋼
; V% Q5 h4 U U7 e" OGB/T6402-1991 鋼鍛件超聲波檢驗方法6 W I; z( |- F/ p* G: t" P; u
GB7232-1999 金屬熱處理工藝術語
4 S* ]' P+ W/ T$ H% X% c" o; UGB7233-1987 鑄鋼件超聲波探傷及質量評級
2 Z0 h8 s$ y7 c5 n/ IGB8539-1987 齒輪材料及熱處理檢驗的一般規定7 r5 A- h6 V. Z
GB9452-1988 熱處理爐有效加熱區測定方法" _: q' e1 L+ U2 `* n3 R7 {
GB11352-1989 一般工程用鑄造碳素鋼件 Q3 ?8 P+ k, K- o3 G) ~
GB/T16923-1997 鋼的正火與退火處理
3 O! y6 f# T2 z. {; vGB/T17394-1998 金屬里氏硬度試驗方法
" m) i5 J& d" j& Z1 p4 a, y- [5 XJB3877-1985 鋼的淬火回火處理4 J" @+ u F$ g8 w) Y) q, K
3 名詞術語- w# T' J Q7 d4 }0 }0 B3 e9 @
3.1 淬火
0 }# Y3 D9 [! T! ?& s& T0 P* f& `0 B將鋼件加熱到AC3或AC1點以上某一溫度,保持一定時間,然后以適當速度冷卻獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。
z1 }+ j0 F) |4 T+ \3 W3.2 回火
0 t W: L% G7 I4 w鋼件淬硬后,再加熱到AC1點以下某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。
$ a2 n R$ ]" p$ V+ Q- e: @. D2 b3.3 調質
4 T; R& q$ X0 F, w1 Y0 T1 Y1 c鋼件淬火后高溫回火的復合熱處理工藝。! Q( r8 S. m# A: V0 q- j
3.4 待調質件' N# s/ K/ n: r( h K# M
凡要求進行調質處理的鋼材、零件坯料等統稱待調質件。5 a! i) W7 ?2 x$ t7 L! p: I
3.5 調質件; Y1 n) Z! Q: b0 P9 X
經過調質處理的鋼材或零件坯料。) }7 {) S3 b6 M4 g6 J& j
4 待調質件的有關規定
6 s: Y7 T: i2 m, f$ s4.1 待調質件的鋼種牌號9 T0 R& l- ^; |
適用于調質的部分鋼種牌號列于表1。
0 B5 ^0 f7 M! Q b' \8 t表1& c1 P% O$ k z& {7 u/ ] P/ E0 C
鋼 組 及 標 準 號 鋼 種 牌 號
. J8 _8 H$ j2 ^(1)結構鋼& _4 i4 I, q3 w. Q
大型碳素結構鋼鍛件6 g2 x: x6 i: o, n# h- h/ P2 n: g. ?
普通含錳鋼+ s/ W) I3 J4 o' Y5 C
大型合金結構鋼鍛件 5 y1 {0 W9 J" Z% G7 I- k7 D
35,45,55,60
: K& Z6 N* Z, n5 {硅錳鋼8 Y! r j: N. B( m" o |# i4 I8 P
硅錳鉬釩鋼; T( X- `7 S0 s+ G2 c
鉻鋼- v, z9 Q" H+ f6 [
鉻鉬鋼
/ [* I. p7 S/ M9 Z H鉻鉬鋁鋼/ K8 `/ c( p5 R8 e+ A. f+ r
鉻錳鉬鋼) m7 Q8 N( N/ ]: f9 a3 b' C# h
鉻鎳鋼: u$ C1 o6 A" {+ |0 u# {
鉻鎳鉬鋼. m8 G1 I! t8 b( m; e+ L4 S
鉻錳硅鋼" V7 S' G3 ]5 v9 L( `1 d- ]
重型機械用彈簧鋼* F* r" f- M S V
軸承鋼 35SiMn,50SiMn
{' m7 [9 k+ B37 SiMn2MoV
" l& j: h5 F' @2 c Y40Cr, 50Cr
! Z b% I: x; Q* d* K' p' P0 y; ]35CrMo, 42CrMo,50 CrMo. T- J5 Z' q8 o0 K
38CrMoAl E! `6 s6 Q7 S. D4 g. N: F
40CrMnMo
! @9 F7 V, U1 J+ l W W7 Z$ E40CrNi, 45 CrNi3 I5 W( {+ Y5 g3 R8 c. I
34CrNiMo, 40CrNiMo6 o% l: a' A7 e: P
30CrMnSi, 35 CrMnSi7 ?2 q2 o4 j; l4 i+ x5 Y8 O
65Mn, 60Si2Mn, 50CrVA
* l+ E* \* g a$ F7 r) I# MGCr15, GCr15SiMn! d" A# O$ z" Y
(2) 工具鋼
" s, b8 P8 w: h& \大型鍛件用碳素工具鋼
' O. H- V. k6 d大型鍛件用合金工具鋼
% _# C- l. B5 M1 ~# \T7、T8、T10、T12
$ r; d6 ]0 p2 N9 n" b& G" ~) y3 _9CrSi,9Cr2,9 Cr2Mo,5 CrMnMo,5 CrNiMo,60 CrMnMo* o' z @5 i5 S, Z+ G2 d
(3)特殊鋼
: N1 ?3 ^, H. A5 `+ \ j! h+ [4 s大型不銹、耐酸耐熱鋼鍛件 8 l3 |* [6 V z: D$ A9 f3 X( Q
1 Cr13,2 Cr13,3 Cr13,4 Cr13,
* ?, _$ O% R$ I: @) w(4)鑄鋼
# j' s' B% `2 B0 i一般工程用鑄造碳鋼件. ?+ }) E1 X r+ [( d/ }: N
大型低合金鋼鑄件 / ` b& _3 T. \- m+ |
ZG270-500, ZG310-570, ZG340-640: ~# [" K! s |2 T O; P
ZG40Mn2,ZG50Mn2,ZG35CrMnSi, ZG35SiMn, ZG34CrNiMo
6 ` J. w$ C1 C% `8 I/ ?/ u4.2 調質件的原始資料+ C6 I. q+ U+ W# Q# G
a、 一般零件必須提供:鋼號、預先熱處理方法等。
" T" ~7 j* \5 P; d( m h$ R# vb、 重要件(指Ⅳ、Ⅴ類鍛件和有特殊要求的零件)除了提供鋼號、預先熱處理方法以外,還要提供化學成份、熔煉爐號等。( J$ ]/ ?* y4 _, c5 V0 Y
c、 如果有特殊規定,還須提供鍛造比、晶粒度、超聲波探傷等有關數據。
/ R% @! {9 w4 ]4 c, e5 s3 X4.3 待調質件的外觀檢查5 V1 ~* Y1 U5 ~, P5 U6 \
a、調質件的加工余量- i# n( h( t7 I1 S
加工車間送來的待調質件,必須按“熱處理件粗加工余量”標準留有加工余量,按規定加工圓角及倒角。* l. \: F+ J6 q5 r& k; a
b 、待調質件外觀
" V3 h( p7 B" M7 b c/ ?待調質件表面不得有裂紋、砂眼、氣孔、燒損、重皮、碰傷等缺陷。鑄鍛件表面缺陷允許鏟磨去除,但鏟除后不得有尖角,并必須保證有足夠的加工余量。加工件表面不允許有較深的刀痕、尖角(有特殊要求的成品除外)。
, _0 |+ s6 r0 [5 P$ ~; N$ Dc、帶足試棒
2 C; N5 W9 s2 M9 g1 c4 m待調質件如果是Ⅳ、Ⅴ類鍛件或者有性能要求的調質件,必須按規定帶足試棒,含復檢用試棒,并且在零件和試棒上打上熔煉爐號、零件圖號等。試棒的外在和內在質量必須能代表工件。
( d& j2 A* t1 a: \/ v" T9 ld、來件外觀檢查, A! n& f" X9 |: M7 H7 J0 S
接收工件的人員要認真按以上要求檢查外觀質量,如不符合要求不得接收,不得轉入下道工序。* [1 T' L+ X+ Y, d* g) }
5 調質處理工藝" ~. S5 i. D5 U$ s; N# a, `! w
5.1 調質處理工藝曲線 調質處理工藝曲線見圖1所示。
+ Y9 x& t! K% V# j1 o5 r% r# f% e8 ~" O+ ^1 A
2 z8 f/ X, K0 J' d' `! f
1 ?4 K* S& m+ |" O2 `9 [5 S
5 f5 m: Y4 n0 z& B8 e) O" q
& Q) I5 U1 r9 a8 V$ E" v( Q組
: Q' f% R* I$ V/ S0 n* O別 鋼號 截面" t& O, g2 T; |( F3 f
(mm) 裝爐
$ u4 e1 |, k4 b$ ~" [8 Q3 ?溫度 ℃保) `# `; X, n" r, L
持(時) 升溫速度
# F; M+ L3 m, z T- u' j(℃ /時) 保溫" p: c" h f5 d5 T1 x( Y
(時) 升溫速度1 }/ D: D0 w7 m1 X
(℃ /時) 均溫 2 r; t- z3 U5 F% S0 s5 z/ _
(時) 保溫 冷卻 裝爐7 Q6 ^' E& ^1 h; `
溫度 ℃/保
5 s) V) z( F9 T3 {+ K持(時) 升溫
+ R l. g; _( U5 H3 v(℃ /時) 均溫" e( `9 v7 _ x& G; C5 q# B& Z- C
(時) 保
" E& o: y1 b {0 j4 F; ^溫
; H3 P. h o+ c' q 冷卻 出爐
0 d+ b7 t! Z" o溫度 q7 S# ?0 M G) A. }
(℃)
- w' g' b U5 u% |, T. s/ HⅠ 35,45
7 |3 ]) c% u% V7 r. @2 y( `' M8 `2 m40Cr
& K9 X& I3 X' b6 ]0 A35CrMo! r7 O0 Z. A. ?. S
35SiMn
: ^ ?, }1 L' T* }$ X) o3 }42SiMn
2 }5 W1 B: ]* ]; P+ uZG270-500' G" I& S* N( @8 }8 { f
ZG310-570 ≤200 小
1 ~/ j) x% b) ^* X; S于9 K: w' H, l2 M+ I. S' L' E
淬
d1 |3 X6 Q6 u( D7 F% x1 U火+ c- b( L5 O, O
溫
7 x2 ?5 N+ `+ q) U2 W4 A度 ~ ~ ~ ~ 40min/100mm 小; o' A4 W3 v* A! [* u+ [
于 e9 L" i6 {; \2 T s8 h# K
回9 Y0 R4 N3 p7 q) V2 L
火
; o( C! x, \6 [8 `* Q% O a; t7 a溫4 s Q4 {9 W0 n# Z! Y0 B/ m
度 ~ ~ 90min/100mm 空冷 ( |) ]; K$ |! A# G5 `( y, H1 i& h
201~400 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″ ' x0 P1 ]& I1 o: M2 {
401~600 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″ 1 F/ s, P8 e2 Y5 Z0 k! Q
601~800 ≤6502 O; `3 b+ x7 c5 L) _1 W" W& F
1
7 d6 B, }/ W7 J ~. J& ]≤100 1 ~ ~ & C+ |' [0 J, @0 O
≤450/ T# W. b ]' F; g, Y
1 M' Q, J6 ]8 d/ Y+ p8 H) w
≤80 ~ 爐冷 ≤450
$ b8 J# Y# v2 @" bⅡ 50 60- y3 h( S9 \+ r @+ _( Y
30(5)CrMnSi
( t. O# ^/ e: `: X* W+ x35CrMoV
6 @# C$ V. t- n& @& T" R35GrMnMo- I7 z; Q9 _" P
34 GrNi3Mo
3 b' u* K$ A3 Y% J40GrNi(Mo)
( v1 V" o/ r- h' ?8 ^+ L/ p# P42CrMo, k2 A$ q) @. f7 U$ u% ]5 E w0 J
50Cr ,40GrNi2Mo9 l0 F; G2 i/ Y' \9 b1 q7 M
*ZG35CrMo* C" l* J9 O- K8 B; m% d
*ZG35CrMnSi
# ~) g% u8 n- [; t2 f& H( L*ZG35SiMn
( J" Z+ f/ ?$ q( ~. r. p% [! K6 m*ZG40Mn2
! [% [, x8 F' {% m*ZG50Mn2
' f* R* q8 u/ s" I9 q8 r5 I' R*ZG340-640
: J# k( I$ f# G' l3 q7 l1 v*ZG50SiMn ≤200 小
. u1 O/ Z6 Y T+ ~0 P' u于) W! [# T3 v3 }$ ^* q
淬
7 [; x: c& }" B火4 ?* I/ ~/ q# f3 `
溫
" {5 h: i; C0 l3 `; }; z. X( U: k- k度 ~ ~ ~ ~ 45min/100mm 小4 b+ t2 J! H0 Q# Y: f
于. z9 m8 i# a0 J' }. k& N
回
* _! A1 {+ Z- i火+ X# t1 u8 F' s% u
溫
" K) o {7 ]* \9 h9 b度 ~ ~ 120min/100mm 空冷
6 F* z, M8 n; ~2 S p 201~400 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″
/ d, g+ m) I( {5 O( N. d 401~600 ; T; d u& M- R8 [* u6 ^( S" c
≤650
/ ~4 u$ B, R7 `+ s' h1! t4 V- m1 J, p0 `
≤100 1~2 ~ ~ 7 O* m0 E8 C5 f9 G' K( ^# G+ L& i
≤450
( a( g1 ^' @ Y: e; V$ |1
$ E3 e* F% n2 d4 z: N B ^+ t≤80 ~ 爐% m, ^5 i7 C) I4 l- l
或空 ≤450% D& L6 d/ {* }( h+ ^
601~800
) d; n& }8 \' Q4 R8 ^* K! _≤650
7 }% ?* D" i0 h7 z2
2 V+ E" w& \* {( F6 _≤80 2~3 ~ ~ ( J+ f8 I, U$ M: a+ ^% W" _
≤450% a- {3 Z8 V% N; h \1 F" ?+ D+ b
1
, b5 ?2 U) }2 B4 |' [' T1 c* B≤70 ~ 爐冷 ≤400) S% o8 ?: S! |1 k; g
Ⅲ 37SiMn2MoV
$ c; u, _2 B: }5 C u; E38CrMoAl# T$ @8 T W! ?
60CrMnMo4 T! g2 z \' F: Q8 k1 q
60CrMoV1 Q# S* B) }& R
50CrVA
8 v X2 N3 W6 Z9 |8 w G2Cr13
) A6 J$ }/ l0 |6 K4 @0 f1 N" i3Cr13 ≤200 小于淬火溫度 ~ ~ ~ ~ 60min/100mm 回火; M8 U: J+ S# [6 T2 `9 t
溫度 ~ ~ 120min/100mm 空冷
! E5 B! J0 P* X8 `4 U0 y 201~400 ≤650 ≤100 1~2 ~ ~
. x' R! e, c6 W( Y8 E( c≤450
" p' \; O7 V" Y3 x5 e6 I' e0 a5 c/ @8 G12 _* a0 B: N3 b; ?. o3 U y$ w
≤80 ~ 爐或空 ≤450
5 U+ C9 A% ^ [6 H2 H0 m 401~600
3 ]2 _2 X6 ~- U* g: b3 @* q≤650, {5 w$ @; V& u# g/ [, T# g3 f
1~2- p, [5 r" W3 w! Z/ ?- E
≤80 2~3 ~ ~
8 M" `$ U9 |% e! E( l" e≤450' k t) ^4 G, s9 R& _2 F
28 N3 f$ G0 _$ |" c( m* s
≤70 ~ 爐冷 ≤400
9 d: k% U% m* [' m. E 601~800 4 y: h3 p3 e4 B0 a+ |
≤650
+ u4 @+ V1 y: s r4 ~0 c2~33 c" m0 J) Y( j8 m9 T
≤70 3~4 ~ ~
. M3 r; P/ L3 q1 }≤450
- Q2 h; q) B* c2 @2 }3
; _" X( `+ H( S" F# r0 L5 [≤60 ~ 爐冷 ≤350
$ }+ e8 p1 l9 X5 {4 Y1 E9 D% u3 x5 LⅣ 5CrMnMo
0 ]) h- P$ _# X0 F8 m, _2 m& Y5CrNiMo
7 z# u6 }; G! D, Z9Cr、9Cr2
/ I2 o6 e6 L) \; c9CrSi, ?. ~; D4 y" C5 x, P( t h" g
GCr15/ l4 t* m1 Q1 [8 y' b4 V
GCr15SiMn$ H2 r7 U3 W. Q& Q
CrWMn ≤200 ≤650
% t3 d: u( \; {1
: K! p% ~0 k. Q≤80 1 ~ ~ 70min/100mm * S1 G3 M& {$ }" q+ T! i
≤450
: X0 }7 a% W/ w1 W1$ ^$ B. i/ y5 ?/ M. R/ E
≤70 ~ 120min/100mm 爐或空 ≤4008 x* O3 H2 O/ m( R( n
201~400
. u z8 B ?* m) b: T/ X≤6504 V; l: J0 x* s2 C, [# |% i9 y
1
. y9 t: k! x, v1 d4 K7 r≤70 2 ~ ~
1 A8 e9 p: J& F. S≤450
" [- n# q0 d/ m7 z2 g2# c8 @2 T7 I) ^) y
≤60 ~ 爐冷 ≤400
- F4 d5 c: Y7 T& N* |/ ? 401~600 3 D* _* D5 Y6 Y; r
≤650
1 x( a; S' |( x2 Q5 R! b2
* j$ W' p2 S! ~+ |/ Q: O≤60 2~3 ~ ~
) S# N/ z2 f( \% N8 v6 [8 O( {≤4504 g* k* I) }9 z$ E$ Q. W
2~33 P5 A! d) B; T) f7 I, _
≤50 ~ ″ ≤3508 _+ J3 C( M) M. b0 h
601~800 & ~6 Y) _/ i0 L5 M% ^8 N
≤6500 G5 B+ ` U2 S/ m: T0 H1 c5 }# q+ t: z- Y
3" O8 O+ @$ D) I& M& e( I
≤50 2~3 ~ ~
% b. L9 K7 Y. @5 W9 n; \( e: ^( E≤450
' F. g m& n2 L' ] U8 M2~3
5 n3 `$ t4 d) d8 i) A9 [≤40 ~ ″ ≤300) N& I8 \5 w0 C, q9 n' ^. i
注:鑄件在淬火溫度下的保溫時間:碳素鋼鑄件按45min/100mm、合金鋼鑄件按60min/100mm計算。
: \* _. ?& x$ j/ e# z0 A% t0 y$ {圖1(含表) 調質處理工藝曲線3 n4 ^8 ^- U2 D5 N) {3 ^
5.2 關于調質工藝曲線的幾點說明
: e' f* u$ ^) i6 F8 |4 La、根據含碳量和含合金量將常用鋼號分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四組,以便于計算淬火保溫時間和回火保溫時間。
9 t- d7 k) f0 L" Wb、裝爐溫度/保持時間欄內,保持時間是指在裝爐溫度下等溫一段時間,使內外溫差減小或一致。裝爐溫度小于或等于某一溫度系指爐內溫度接近該溫度(相差小于50℃)。
1 Q8 {3 B, R2 e8 o9 Q; Bc、當鑄鋼件有效截面大于150mm時,淬火裝爐溫度必須低于650℃,在650℃~700 ℃必須保溫1~2小時。回火時,當有效截面大于150mm,則裝爐溫度必須低于450 ℃。
' K# U0 B; B$ Z4 n; J/ Z$ ?d、 低于淬火(回火)溫度是指只要比淬火(回火)溫度低即可。
* `+ l$ {5 b- N0 s8 q1 K5.3 調質工藝參數的確定
: ]' M4 M1 [: ?' f/ O% z/ H5 C+ j5.3.1 零件有效截面的確定* G7 G9 l' n" ^* [
零件有效截面(常稱有效厚度)是指在選擇和確定加熱和冷卻過程中各工藝參數時,具有代表整個零件性質的截面。常用零件有效截面的確定原則如表2所示。5 U' t6 H' x& c6 Z
|
|