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鑄鍛件調質工藝守則8 T7 W- p- R2 p# B+ n. W. ]! ?
1 范圍. v9 u& G# g4 T8 q, X
本標準規(guī)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(guī)程。
5 \ x4 b* G9 ?/ C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。
+ V5 T" g6 r: S3 B2 規(guī)范性引用文件
7 o- N$ `8 y$ P; f( EGB231-1984 金屬布氏硬度試驗方法
- q4 y' X [( B- ?GB/T699-1999 優(yōu)質碳素結構鋼3 `& [$ W7 o9 K5 y
GB/T3077-1999 合金結構鋼
( o2 b- T$ j. G! H/ `5 z, m! OGB/T6402-1991 鋼鍛件超聲波檢驗方法6 D# b7 X h1 ~) v- X! s+ E
GB7232-1999 金屬熱處理工藝術語( Y p3 C. O) h0 Y& r3 f
GB7233-1987 鑄鋼件超聲波探傷及質量評級
; _4 Z( d4 |! t6 F# @GB8539-1987 齒輪材料及熱處理檢驗的一般規(guī)定5 X/ E$ B- L( r
GB9452-1988 熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法
6 W: c( Q; L$ ^( j- e( J n- l+ Y' ^GB11352-1989 一般工程用鑄造碳素鋼件' `0 V5 y" I P8 Q$ u
GB/T16923-1997 鋼的正火與退火處理
+ N1 M1 `/ Y1 G' O1 aGB/T17394-1998 金屬里氏硬度試驗方法
; w2 v8 Q* v+ D1 ?* s" r6 i, LJB3877-1985 鋼的淬火回火處理
$ ^6 C9 O, F1 M- ]. b; _% n3 名詞術語3 u$ x/ h1 l$ C. y7 i9 T3 K
3.1 淬火' a6 l b2 u3 A. J+ d) [" p- k' _
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。
9 y+ C! U" d6 a9 D3.2 回火
# y, M: h- I4 N# `# W r( [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。# d4 E P% G9 c. j7 V7 I" B5 l
3.3 調質
4 V7 ^" R: h1 D* r7 o鋼件淬火后高溫回火的復合熱處理工藝。$ I4 ^7 z+ C X) e* E' j
3.4 待調質件
4 z& I L# z9 l7 E% I* \凡要求進行調質處理的鋼材、零件坯料等統稱待調質件。
! d3 C" S% X3 D3 k* e1 F+ R8 Y1 l2 U3.5 調質件4 U/ O/ N7 N; {- z) M
經過調質處理的鋼材或零件坯料。
' O6 l( p. J @! w4 待調質件的有關規(guī)定
% X8 R U8 {# Z3 S% c4.1 待調質件的鋼種牌號
5 B0 {2 @2 H% d# p- L D適用于調質的部分鋼種牌號列于表1。
/ K w. J% B4 V( Q% E0 I7 K表1: s0 }, I1 }$ n3 |7 f
鋼 組 及 標 準 號 鋼 種 牌 號7 S9 S% P% I7 Y5 S& S+ a, u& Q& O: _
(1)結構鋼
8 b- A' p2 Z& e大型碳素結構鋼鍛件- M7 S; c% J; T6 K+ Z+ G2 Y
普通含錳鋼
' \+ P8 y3 p+ F; F大型合金結構鋼鍛件
! b5 z) _+ N* e! }6 a6 ~35,45,55,60
; n# x% ^; r7 P+ |硅錳鋼" [' r7 c' N: v
硅錳鉬釩鋼
) K$ e$ P( L) _- @鉻鋼1 L& A/ N( Z6 L
鉻鉬鋼
) f9 V7 `! B$ D2 H' \鉻鉬鋁鋼( m) p# M: [8 N% p, g' M! ^( B
鉻錳鉬鋼! R$ r5 y2 A2 D5 ]! H% k
鉻鎳鋼
a9 t+ k* k% S7 \( ?6 ]0 P鉻鎳鉬鋼: K8 z5 [8 u4 {2 \. x' _6 |
鉻錳硅鋼
7 \% L5 K9 G2 S) I( u( ]重型機械用彈簧鋼7 u$ n+ C8 P2 m3 Q7 `! T8 z
軸承鋼 35SiMn,50SiMn
. d& `1 f6 x% X D37 SiMn2MoV
3 k! M, R( `/ \% {* J& L! f [40Cr, 50Cr% O0 S3 w* }! h* e. R
35CrMo, 42CrMo,50 CrMo, Q/ S3 e1 F; I/ F6 `
38CrMoAl
: q! b- M& a% T/ I' n40CrMnMo
_6 ]' y+ v- q$ I4 c" S40CrNi, 45 CrNi
. {4 [' P( j, N6 G34CrNiMo, 40CrNiMo
* y! q+ J, t# ]: M30CrMnSi, 35 CrMnSi
0 j9 s3 I" E/ c- X65Mn, 60Si2Mn, 50CrVA
. \6 g& C/ I$ d* `GCr15, GCr15SiMn
- S5 l+ Q1 @; [(2) 工具鋼
4 Z6 p- S6 N, c( M9 H% R3 M; q' R大型鍛件用碳素工具鋼' b/ U* C& W+ V8 C5 F
大型鍛件用合金工具鋼
/ c I, t r' E8 r: v4 T5 kT7、T8、T10、T12" A% t& r: B( i
9CrSi,9Cr2,9 Cr2Mo,5 CrMnMo,5 CrNiMo,60 CrMnMo
# f w9 B2 a1 ~- q3 g& U(3)特殊鋼# ^# q- \- \; U) d
大型不銹、耐酸耐熱鋼鍛件
8 J2 ~/ W* {1 k. E6 A: j/ b1 Cr13,2 Cr13,3 Cr13,4 Cr13,
2 z& d; D9 t. D4 g9 u, A) n(4)鑄鋼: U6 T8 E1 V, y7 l
一般工程用鑄造碳鋼件$ D( \1 C" z6 [6 T( U8 d
大型低合金鋼鑄件 * h- T# l$ H: Z) G: \7 e, k
ZG270-500, ZG310-570, ZG340-640* t4 s! t8 |. X% b/ L2 f. J( M
ZG40Mn2,ZG50Mn2,ZG35CrMnSi, ZG35SiMn, ZG34CrNiMo
6 r) s8 W) U+ e9 E$ I$ K4.2 調質件的原始資料5 R1 O. d* Z" E, C& ]
a、 一般零件必須提供:鋼號、預先熱處理方法等。
# l+ C" I* g* T6 ?- M) a) lb、 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。
- d# E7 b c' I8 g. a! X( N3 t: tc、 如果有特殊規(guī)定,還須提供鍛造比、晶粒度、超聲波探傷等有關數據。
4 v- V4 w0 c3 T* S+ }6 j: n4.3 待調質件的外觀檢查
) L- m2 P( u; Y$ L: |: da、調質件的加工余量
/ G. q9 q1 U! [9 I2 h5 Y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(guī)定加工圓角及倒角。
- ~' \* x$ a1 L1 ^2 ^# j1 |, a1 ub 、待調質件外觀. X1 j2 I5 r7 j4 t6 y4 m: P
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)。
; e* m# y4 f1 Y( Fc、帶足試棒* T) t" j3 G7 D' c$ ~( k
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(guī)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。
- y/ F8 W0 \+ l# Ed、來件外觀檢查$ `0 {: G2 w2 G; ~1 _% 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。
; a4 |* J3 U% r8 ^" z- f5 調質處理工藝: W: o1 j' ^* }2 u8 F/ g# C
5.1 調質處理工藝曲線 調質處理工藝曲線見圖1所示。
) D T0 S8 u1 d
. o% @) _/ v" A0 v& I9 i/ k* k- l. |8 y7 l* Y, d
* Z7 {, _8 ^, _5 X* [; |, O
6 x( y% b( M0 d6 B9 Z- W+ Q% B: P$ K! a. M8 r4 A
組. D) R% ~0 V- D7 ?" x5 y$ G
別 鋼號 截面
4 V' ?: `8 y3 T! p1 P$ m$ S s(mm) 裝爐: }2 p; A! X# p
溫度 ℃保+ ?4 c. m' l) l# C% |" x
持(時) 升溫速度
) a; U/ y: a$ ^/ i(℃ /時) 保溫: O: m. i3 e0 j( j3 C" j
(時) 升溫速度
e( c: }5 I: i' T. o5 b% |(℃ /時) 均溫
! U3 }" |( t! l; @% X) f% `(時) 保溫 冷卻 裝爐
3 |$ u5 ~$ k0 r3 R溫度 ℃/保
; p/ f4 S' \( O+ q# P持(時) 升溫
1 q1 j/ x, y# d2 ?(℃ /時) 均溫
; g0 M2 \2 t6 [$ s(時) 保# @* d7 D: e1 T! ~2 N) W: M1 T
溫5 B( Q+ t1 B6 D
冷卻 出爐
3 y: Z+ n4 y3 ^$ n; k/ B$ T& b溫度6 M( ]$ ^/ d: L& f
(℃)) @) Y- Q2 }, H0 w" z* E1 h
Ⅰ 35,45
( |% o& x- j3 L+ ~5 @9 O1 j40Cr; T( W# X# G6 G0 J3 c8 T
35CrMo2 V& W- M- L5 [9 Z) F! i
35SiMn
( F1 Q7 K; r. p7 C- q5 [( U42SiMn& C) M7 P: r( l2 I
ZG270-500
& J" w) A7 K/ L+ _ZG310-570 ≤200 小+ ?$ h8 N" Y( J* p7 f2 P* [4 O$ d7 p& ~
于
4 M5 S* l0 C5 i淬
! z1 J* m1 h3 g. i: l% D火
" C7 |& O6 Y4 S8 p5 B! H溫, ~: `9 Y4 c: O! T! \: d% E
度 ~ ~ ~ ~ 40min/100mm 小" B* U9 D5 d& H* X
于/ {/ g9 w( X8 v- k' u! H% l
回
- `3 O- s% u0 b ]1 s; r6 i火1 ?, X* i2 g1 n5 a* z. a
溫5 X0 V1 [* G+ v7 @' J7 L3 x
度 ~ ~ 90min/100mm 空冷 ) ^2 w1 R; r: y" L( L6 ~; }) |
201~400 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″
1 s: ?, W( v/ C0 m 401~600 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″
1 v: `- {- D, k/ o" k& O 601~800 ≤650
5 T3 \, I- d: @ i+ I* u11 @8 I( Y- B& X: p4 L
≤100 1 ~ ~
b T) _7 t$ ~≤450
$ S) K4 i' s/ t5 X$ S E1
. q* [: a! b3 C" ~( s( A8 W≤80 ~ 爐冷 ≤450# q" E; J) T- h; a0 k( x
Ⅱ 50 606 r- C9 P0 ^" H
30(5)CrMnSi% r' R( f4 B! ~9 B
35CrMoV, [( J! O+ g" N6 `: H
35GrMnMo$ X. u. s6 q* V! B3 t. \/ i5 ~
34 GrNi3Mo: e* H0 N0 @- ?" b
40GrNi(Mo)
: r% T% ^5 Z8 x, ^3 `( ?42CrMo9 w0 L: P+ e+ ~. m, O. H
50Cr ,40GrNi2Mo# @" U% W6 V& J
*ZG35CrMo2 B) ~2 @( r: }
*ZG35CrMnSi- E9 o% j- Y0 N/ {* D8 r: E8 H2 w
*ZG35SiMn
% Z% V4 m# B; U1 s; N# ?*ZG40Mn2
" ?1 V) z6 P) j$ i8 K*ZG50Mn2
5 ~; O% H% b3 g$ K# ]5 i*ZG340-640. }: C% _4 o( k' j7 H( O0 @# A
*ZG50SiMn ≤200 小
1 |2 k) N# o! {. F! u于- r, {" ~9 l. v" i
淬2 L; Z) w7 m5 l- o p. o4 a k1 a
火
4 S; p# h: A& f* \: c溫) d9 N: U9 \7 J, ]9 ]
度 ~ ~ ~ ~ 45min/100mm 小
8 T# E' L, F5 E h. C' D7 A# S于
, ]; z' m; }+ g回; Z( `7 k& }% {/ w2 p. Y
火5 G9 k9 O9 y" F& y" X
溫2 P9 H! N1 ] d/ P8 A
度 ~ ~ 120min/100mm 空冷 ) u' K: ]$ f& K' P% K1 R) m
201~400 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″
@+ s9 a, Z# g! e S0 Y8 g 401~600
( @' T; y( e; ^& |! I: \# W≤6501 G" v' s4 ~# l K
1
. D6 f- B3 ~3 v% @$ q& I≤100 1~2 ~ ~ " a0 r, ^5 ]/ Y% a! d7 L
≤450
: L) `9 `( g) Z16 t+ z) d9 G# a
≤80 ~ 爐1 W+ k! p7 t; s$ F4 t* q
或空 ≤450
! o+ A4 V' J+ `* G 601~800
/ _7 @# H, r# X; \" w7 i0 G: n≤650
* v- J3 T- N. G0 k% E; F2
9 j4 I, F; `. v' ^≤80 2~3 ~ ~
% n# G- J& ~2 |. P: Y≤450% `5 \/ l l9 H& P: [
1
# Q( Z' E c$ K% m≤70 ~ 爐冷 ≤400
/ w M9 n% q6 C. ?+ uⅢ 37SiMn2MoV
0 f, p/ G( G: a38CrMoAl3 m: j' w/ c' N
60CrMnMo$ V8 }- E, h, s3 g1 S g/ }
60CrMoV; v! c- I+ r1 \7 ]+ n, t# x9 U
50CrVA( Y/ o/ x3 W4 Z, t, e) z( s& B1 E, z. ]
2Cr13+ g% Y8 G* m* X
3Cr13 ≤200 小于淬火溫度 ~ ~ ~ ~ 60min/100mm 回火" _" _8 P2 e U& `% Y
溫度 ~ ~ 120min/100mm 空冷
" x+ N4 I* _; h* w: c* e% O3 Y: G( L 201~400 ≤650 ≤100 1~2 ~ ~
' _ M; i: n j- b% C Z≤450
: r) G+ h5 r1 y& }8 I& Y3 x% C5 p1
- s' u, ~# T/ b8 Q! }2 f$ e≤80 ~ 爐或空 ≤450
' X9 w' n- @1 {8 q 401~600
& i. F' o! ~+ E& @≤650
6 P4 P7 z$ c9 S, b$ F+ t1~2
+ Y4 ?1 V+ s, a p# p- [& M) i≤80 2~3 ~ ~ 6 A n9 B$ l8 B& N/ g7 i
≤450. B* V p. U& M, B. [
2 U: y3 Q+ W! u4 W/ J
≤70 ~ 爐冷 ≤4006 a1 t7 Z: v( x+ Q+ i6 X- q5 a1 m1 g
601~800
8 _, Z' b; {4 ~( G) d≤650
9 G( q4 _3 y- G7 R5 @; W2~3
1 H: n) J" \5 P≤70 3~4 ~ ~ + R& M; O( P% }$ }/ I: G; C
≤4504 j3 M& k2 p, v3 u
3( G s# X- \: {# h v
≤60 ~ 爐冷 ≤350
- B2 z0 h! E. ?* l. zⅣ 5CrMnMo
% g3 C4 u+ ~" `* Q5CrNiMo0 m( ~8 }, a% c* T+ z0 n4 a
9Cr、9Cr2
! u a7 V6 E' u R& U1 C9CrSi
) c4 X3 [% \3 n3 oGCr15
8 u% K* }) ?5 dGCr15SiMn
, F6 ?: l+ Y5 [. I$ {# y* cCrWMn ≤200 ≤650
' y7 m, f2 D+ U f1# W. G- b) V( i/ X
≤80 1 ~ ~ 70min/100mm
! _( E% x: d) K2 P5 J2 L( r0 {≤450
9 i, H; {' ]6 E8 ?3 r13 p$ j7 s! M+ B+ w: i* F) V. s" f
≤70 ~ 120min/100mm 爐或空 ≤400
7 ~% N: C9 `2 B0 g' N; U( g! w p6 T- l& ~ 201~400 ! D. G( N. ]$ b9 N# z2 g' ^* T
≤650
. u/ N/ d% D: m" c/ R1: g" ?, T5 B4 Z0 w' a( ^
≤70 2 ~ ~ . a0 D4 ?/ B# t
≤4501 K0 I; U1 l2 o5 O% g7 Q
2- X, [1 ^8 ~" c$ X
≤60 ~ 爐冷 ≤400
9 J" n# h B) `! {+ p0 M 401~600 : Z8 V+ a1 T2 B3 Z# \: l
≤650
7 u/ }: g P8 M0 {! \2- K ?$ e9 D% I% j
≤60 2~3 ~ ~
( u4 K7 D. M; M' J, P% ~≤450
, @7 l) |% ?. J- t- E) H2~3
: i+ W$ W) i/ o9 ~) I- a _≤50 ~ ″ ≤350
" t, i- t6 o. s% v 601~800 0 f8 q8 u$ R. O: k& ?4 P) @# ^/ y
≤650
0 v/ r" V3 ?: g& d% H" j; \6 i3
; [+ `& y" C0 K8 ?1 c) `≤50 2~3 ~ ~ / o- u3 i+ e2 l N8 Q$ } o
≤450
2 m) @$ M( P$ m4 ]& q/ |: T2~3
0 t$ s, d' r! a( B≤40 ~ ″ ≤3008 C; ]$ M m) T
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。 8 l4 c' v; u% l' ^) G6 @
圖1(含表) 調質處理工藝曲線+ _& F1 I; {. x% P2 e
5.2 關于調質工藝曲線的幾點說明 \8 c* F: g/ R* z2 p
a、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。$ t0 u* y) |. J, |
b、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℃)。7 `' b: g7 {) K) L4 x! n3 u. h
c、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 ℃。
5 K+ ^7 r# N: z: xd、 低于淬火(回火)溫度是指只要比淬火(回火)溫度低即可。
+ x3 w/ V4 {$ W, l9 Q; H( j5.3 調質工藝參數的確定
5 Q) e! F ]5 ^" E1 X) C" i5.3.1 零件有效截面的確定. h/ `7 u. I1 X* {+ Z$ d
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。
8 t( Z: F* X# L5 L& _1 K |
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