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鑄鍛件調質工藝守則; Q. l6 e/ ?( A6 m, z0 X
1 范圍. q% d/ |/ P5 A% j1 V" E
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。
+ O% @! H1 u |& {. n. X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。
* c* S2 _4 C: E& X5 J/ C% ^2 規(guī)范性引用文件
. j7 {7 D, @$ |8 k2 `) xGB231-1984 金屬布氏硬度試驗方法# ?" @! P0 z9 u, w' w
GB/T699-1999 優(yōu)質碳素結構鋼5 p5 W# E5 N! F3 S( G1 ^) a
GB/T3077-1999 合金結構鋼* N7 g. b4 _. I3 v6 G1 N
GB/T6402-1991 鋼鍛件超聲波檢驗方法' }( s$ S! T. H0 n6 q4 O' n
GB7232-1999 金屬熱處理工藝術語: j# O' z* z8 W( z; |
GB7233-1987 鑄鋼件超聲波探傷及質量評級2 e3 h' O* e' C3 i# ^- P
GB8539-1987 齒輪材料及熱處理檢驗的一般規(guī)定
# F! f' S0 h4 zGB9452-1988 熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法! [( [+ m" Q8 q
GB11352-1989 一般工程用鑄造碳素鋼件
c0 @% I& x# ]# X& bGB/T16923-1997 鋼的正火與退火處理
! q g# i1 m* C- C n" R3 sGB/T17394-1998 金屬里氏硬度試驗方法
K7 j0 ^9 }5 @2 r, YJB3877-1985 鋼的淬火回火處理
, y' s' }9 g' z, ]+ ?3 名詞術語7 ]* U! c; H6 B {
3.1 淬火" Q, V7 @/ B4 b7 ^/ X# N9 \
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。
& ^6 ?9 h4 X# H+ @3.2 回火
+ F$ Z9 I) m" o' H- J G9 g' T7 j$ M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。
) h* P$ |8 \( s! J1 C3.3 調質, d+ i1 }1 T* i1 u
鋼件淬火后高溫回火的復合熱處理工藝。* y. e; s- k( W4 R: \' f0 X: Y3 K
3.4 待調質件% i1 i( A7 d% b2 y- ]* D
凡要求進行調質處理的鋼材、零件坯料等統(tǒng)稱待調質件。
0 c/ Z+ D# R( Y5 u- ]0 s' F' A% f3.5 調質件) e2 n/ F- I! ]2 W7 @
經(jīng)過調質處理的鋼材或零件坯料。
( F' ^4 w0 C; p8 A4 待調質件的有關規(guī)定
% W8 F A* c9 V, v. ~4.1 待調質件的鋼種牌號
5 B$ ~) Z3 @- j; v2 Y適用于調質的部分鋼種牌號列于表1。
# v$ {, K* ~* _, P3 x0 @表1, ^; b& V+ `7 l* k @' I
鋼 組 及 標 準 號 鋼 種 牌 號) r! O$ y# k9 ?
(1)結構鋼, h) Q) `' F6 f4 B) c
大型碳素結構鋼鍛件( p* C" W6 e: ?
普通含錳鋼
6 s4 }; m3 F# F, V3 {大型合金結構鋼鍛件
! W x- s+ `- l* k' `35,45,55,60
: p4 j) t5 |" [. I$ R S+ u1 l硅錳鋼
& H' |2 h: f- M6 g! a+ R+ x硅錳鉬釩鋼
8 R' W6 y& i! a+ V* A/ j" d鉻鋼
u6 z! j5 {5 e% L, I9 S* Y鉻鉬鋼
! h" c* K+ @, X2 W1 n鉻鉬鋁鋼
9 _7 q, D# ]1 @; D. r8 c9 Y鉻錳鉬鋼
+ w8 t( h2 Y* C& r鉻鎳鋼8 L% u, Y# y7 F+ K( r& ~" q
鉻鎳鉬鋼9 ^& H1 p2 h( ?" v! n% k; O8 s
鉻錳硅鋼* L4 t4 T- B! H! v
重型機械用彈簧鋼
, q7 P7 B4 S7 L& ~軸承鋼 35SiMn,50SiMn& C! |; E9 A4 F# F% n: ?3 U: l1 g; t V
37 SiMn2MoV3 c9 w& ]0 E( v7 d9 m* l7 P
40Cr, 50Cr" i' ?8 t2 s" Q' a4 V
35CrMo, 42CrMo,50 CrMo. b5 r: R3 }' t4 ~) @
38CrMoAl/ u6 ?, X7 |# c* g- d N
40CrMnMo
6 g% s! v; G7 k/ J0 \4 U/ k7 y40CrNi, 45 CrNi
0 K! B1 ^. j' s7 ~& Z34CrNiMo, 40CrNiMo
" j0 N& B. E) E30CrMnSi, 35 CrMnSi
/ K e' ^3 _" @: F) e65Mn, 60Si2Mn, 50CrVA2 `& N7 G2 r/ X; `; ~/ l
GCr15, GCr15SiMn
; b. t- q1 `' O(2) 工具鋼
4 Q' y$ T1 S6 }6 h) X大型鍛件用碳素工具鋼% B& g7 p0 @+ `, X" b6 Q6 \5 J
大型鍛件用合金工具鋼
) H- v$ } X* s0 H. mT7、T8、T10、T12
. J3 l2 k+ ], G. n u9CrSi,9Cr2,9 Cr2Mo,5 CrMnMo,5 CrNiMo,60 CrMnMo, K; s& D3 t. ^! J* Z& Y
(3)特殊鋼
. t$ q6 Z6 J+ ]: E' ~大型不銹、耐酸耐熱鋼鍛件
0 O7 |6 r4 k* t# G: `1 Cr13,2 Cr13,3 Cr13,4 Cr13,
& E8 E$ T- M8 |7 G( d. L- e* G) k8 ](4)鑄鋼2 H/ s$ d# p Q* @0 Q( C
一般工程用鑄造碳鋼件
$ A6 x% `4 R, M2 A大型低合金鋼鑄件
( y6 p( S- [; W, C8 F. oZG270-500, ZG310-570, ZG340-640
C# q, q- I9 G: R7 FZG40Mn2,ZG50Mn2,ZG35CrMnSi, ZG35SiMn, ZG34CrNiMo6 j' P3 b! m+ z% I* b2 ?
4.2 調質件的原始資料
3 w Z _ p: L2 Ha、 一般零件必須提供:鋼號、預先熱處理方法等。
; `& G! p4 l& @3 v+ jb、 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。4 n, U/ \% W' f9 w3 `
c、 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(shù)據(jù)。
( e. j; ~8 I; w2 l& X( m" v4.3 待調質件的外觀檢查& ^0 {4 `" ]* y6 F6 c
a、調質件的加工余量
K& P& o: c0 I' C6 O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。
- J. K9 _6 ^+ D, g2 G2 Tb 、待調質件外觀5 e* e% @, P1 K7 S1 O7 W% a( @
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)。
, c# m+ c* s4 C8 B1 o* o* ~c、帶足試棒
0 ?8 x% e3 N# f' U' i, }! n; H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。
0 q9 t/ h1 q3 r% cd、來件外觀檢查
1 z7 K) v: P6 W. U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。, i1 n5 R1 @6 c9 i; \2 B
5 調質處理工藝: N+ ` y7 r; }0 `6 k6 d
5.1 調質處理工藝曲線 調質處理工藝曲線見圖1所示。
/ X& x; A' K' k' }( J, S5 e- H t0 Y! ^4 D$ C( a8 r
9 I4 K- [$ A4 H; d% j0 n3 `: U' [ J P- H# T6 c
- y3 E9 L6 D' v2 [
+ g. Y. Y0 [. O組
8 ?5 V% `* r) G5 w/ s! W- ~+ |6 L別 鋼號 截面- b( f F- @7 k' c! W% Q# J) S
(mm) 裝爐: u; `' V. V0 k, [
溫度 ℃保* s3 w# W. X& p2 ^& w8 {" ^* S
持(時) 升溫速度
; g1 h: s4 c, H: K9 ?' K(℃ /時) 保溫) |3 A, V; S% C5 u, I
(時) 升溫速度
" b: O0 ?4 Q, I+ O: r(℃ /時) 均溫
4 H9 C( c$ D' w(時) 保溫 冷卻 裝爐 B2 w( N8 l0 c V+ W# O/ U
溫度 ℃/保5 `, X" A6 o; k/ i
持(時) 升溫6 f" ]' }! ^1 X( m
(℃ /時) 均溫
- [* j! Z# m( r( f0 y7 ^* L(時) 保
5 n6 `$ P& R7 P9 z* t$ \8 u4 q溫
% ^# f v, Y0 |4 w: h+ n 冷卻 出爐
! k% u6 M# C! x溫度
$ e, P% E2 D" z* {(℃)
. i; b n: v( I- X, _4 tⅠ 35,45
9 F. K, j% \4 A40Cr
3 W5 U) x; d B. j; z8 f4 o35CrMo
" A2 b8 r6 g1 j- }" u2 {: j35SiMn
2 s( M* K3 J; e3 _! d2 b% z, \42SiMn
, g7 u7 N; t6 {0 p1 l* o3 ^( KZG270-500
9 j/ X( b: c. a( K* zZG310-570 ≤200 小
* _1 D, M5 W0 @7 ]. G4 F. y于2 F! d0 t/ }* U5 p
淬6 y" _0 Z! R! O6 |0 ~
火; x7 ~# K2 g6 N, @1 V
溫
5 h0 O! K$ @& m3 p- y8 X度 ~ ~ ~ ~ 40min/100mm 小
5 K; ]: G% m: R! m& o于
" J1 j! y$ z% S8 ?; P6 p2 l回
4 {: t8 ]/ _6 o- K% F. e6 U火
9 T) s1 R$ d! d" a% z5 R溫
6 A, v8 I; z7 g9 ~2 R度 ~ ~ 90min/100mm 空冷
6 }) c1 K7 [7 I1 A 201~400 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″ 9 ~/ a2 Y5 I) ]4 C+ @# k
401~600 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″ 8 m$ z+ T+ s5 ?$ N$ V% }
601~800 ≤650; @/ n0 n6 b+ c7 Q1 e. [4 L
1
0 I0 O. Q. a6 e" S1 O≤100 1 ~ ~
+ m8 x0 F+ K* n≤450
! _/ f* z3 a8 c1
8 u* b) Z* Z- R& B u≤80 ~ 爐冷 ≤450
+ e e8 h& X7 XⅡ 50 60: ?: ?9 d! p" f9 f- f9 H5 P
30(5)CrMnSi5 U+ A& K( g; {' }, l' I3 l
35CrMoV
' d$ g+ j; E1 R3 P8 P3 e0 J; O35GrMnMo. J+ Y' [/ v& J0 ?) Z' E e$ z- {* b
34 GrNi3Mo# X8 z* R4 ?1 w) |5 B
40GrNi(Mo)9 G& Z' K. N# a& Q! U+ u$ c. Y
42CrMo) b9 m, I4 f3 \6 M% {
50Cr ,40GrNi2Mo- c4 L7 j* ~2 z& [: y
*ZG35CrMo
: H) i- `' k6 ^, z: A g+ v/ O4 s5 _*ZG35CrMnSi! R0 f# d# H0 k1 D# v9 v
*ZG35SiMn
4 A9 |3 P) l: K& Q*ZG40Mn29 J, D/ e. _$ x8 l
*ZG50Mn29 Q" h3 E9 Y" L0 s9 i
*ZG340-6407 J; u$ @% x1 w( f" B: @% y
*ZG50SiMn ≤200 小/ b% ?. N3 C5 E) \ k2 x4 H7 i
于
4 i0 _: o0 {. Z* R) K淬
' O4 F8 c0 j9 b火
! |: U9 ]; t- T) Q溫. ^7 O, P2 h) F) g- B
度 ~ ~ ~ ~ 45min/100mm 小
9 d, O P7 y# P0 ?) j于
8 e1 O# b0 l/ g6 O' k回
' D) ~4 W0 K1 e. A) I6 b- A火- {% X* l" A" r, F8 s# y
溫7 |1 O& `7 \# e' E5 O; Q
度 ~ ~ 120min/100mm 空冷 - ~1 x P( Q% M( ^$ n/ g/ m$ V
201~400 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ″ ; |' t) O8 d, Y, k2 c% t6 b
401~600 : }# j$ f, O: N' ?7 m: p8 j
≤650* D6 x! k1 _. k* ~: ^
1
p: U+ e2 t/ } S B≤100 1~2 ~ ~ - K5 M* V: o% m2 o' p, L8 a( u
≤450
* m3 @7 V' Z7 s1 [$ V3 x0 ?5 J- i! f
≤80 ~ 爐; S, e9 o6 [. L# v( s- Q* w
或空 ≤450
6 Z6 m( E7 b0 Q' s. I 601~800 , W/ f3 t/ j2 k5 J/ m8 r, h
≤6505 F8 d; W" w4 p+ n3 j
26 ?( C* w2 ?9 S2 N" S) b
≤80 2~3 ~ ~ e/ A) h7 ]# `) B! U( d
≤450
; t/ n2 Q$ S; a: u1' a- |' H* {$ B, F; j, Q
≤70 ~ 爐冷 ≤400+ W, m$ f9 S$ h# g5 G! L
Ⅲ 37SiMn2MoV
: l5 N! \) n. v0 S7 f" s1 [38CrMoAl
& i, U9 T" o% `* a60CrMnMo
. Y. d: T1 ]$ p6 N n, P60CrMoV& ?3 f8 h3 v7 E
50CrVA5 h- n, F7 c( L( z w0 j: l" F9 X, `
2Cr137 h; C* |# ]; R7 s; j
3Cr13 ≤200 小于淬火溫度 ~ ~ ~ ~ 60min/100mm 回火
5 E, B j7 {# k! v溫度 ~ ~ 120min/100mm 空冷 ! e! P: B( N4 T. R& S
201~400 ≤650 ≤100 1~2 ~ ~ 9 S: i) O6 j/ s/ I* m4 @
≤450) l3 g. ^: D/ } Z4 i
1
5 L; q+ c7 \. }' b≤80 ~ 爐或空 ≤450
6 ^( Z+ }& `6 Y/ o% J3 E. y 401~600
: ]( Q7 @0 o2 g+ [+ o3 u% W≤650
( I( @' h% m% c1 N1~2
3 w( W, ?3 q+ c≤80 2~3 ~ ~ 5 s8 J3 V( H9 u) L0 o# H2 i
≤450' M6 n# C: b4 e" _& F
2
: t% o, |2 j6 E5 `7 M≤70 ~ 爐冷 ≤400* H, G1 p H" y3 ~! b5 ^7 {
601~800 # @1 d- F& X3 G/ x) G, D h4 x O
≤650
, r: _6 q. k% P) C" j7 b2~3
2 ?4 i2 ~$ X9 Z4 U5 _0 o6 n$ K≤70 3~4 ~ ~
, A [7 d- h) `# I) y9 W≤450
6 s7 Q3 @/ O) I- z9 M/ X3
2 U+ E. X& D% K6 `1 c: D& r6 H( m≤60 ~ 爐冷 ≤350" t9 V/ t( C8 _0 }
Ⅳ 5CrMnMo1 e9 R! s, N$ f5 j; `! n9 j
5CrNiMo# y5 G6 r8 D5 B& u H# `. K3 i
9Cr、9Cr2
8 T8 W: V' n8 p8 r. n6 L9CrSi/ O, \( C: O" t9 w. \6 ?
GCr15 ] J. W: E3 \, U! N+ j0 b# Q
GCr15SiMn
8 ?' T, P% ?: f3 VCrWMn ≤200 ≤6502 c$ |2 P7 [" ]# E+ K t
1
& v8 c& z5 a- h$ u+ `9 }+ `≤80 1 ~ ~ 70min/100mm
2 ^, v- G) O0 x* l8 S! p* s/ ` m≤450
6 f$ F- I+ a) I* s3 F2 M1
4 F& i! j5 m ]4 E≤70 ~ 120min/100mm 爐或空 ≤4001 P/ |4 i/ F; Z% c. S6 |& F; p6 k- Z1 A
201~400
) m. ~6 u9 k1 q& L0 Q, B6 N9 h≤650
5 g6 H* P6 k' D( R7 x2 Z1
4 B& S; j' X* {$ B# H- s* ?4 r0 B6 I≤70 2 ~ ~
( `0 r# p0 n7 Q- S* o; Q p5 [≤450
; B" W4 G$ |7 x) J N7 Q: f% ?$ I2( W' V2 w( ^- S
≤60 ~ 爐冷 ≤400
4 u, Y$ s* H' w& o% l1 w6 }/ ?4 U 401~600 0 V" A; j- e. v( ^/ ~8 L2 `
≤650
/ v1 F- l! O; Q: l2
* ?$ [% ?8 ^& n% n- B0 T2 b2 A* T≤60 2~3 ~ ~
! u2 M0 L& U: J6 T1 G≤450
; E$ {1 H9 M1 q2~3, l. x4 `& w+ D
≤50 ~ ″ ≤3502 G, z' x! X; W3 Q1 w
601~800
( f8 X2 D, S: h≤650
w: h9 i5 i% S! z k; n3 l! X36 l! y4 @9 m% }* L; B
≤50 2~3 ~ ~
( t+ V& m- \$ f( i$ f≤4504 u y6 s* h# g6 s
2~3* K" |" u- z% s1 f3 u
≤40 ~ ″ ≤300/ H) D- X. ?2 N6 }5 ]
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。 : R! `# e# y1 l6 U
圖1(含表) 調質處理工藝曲線: B: W" }2 e: I: I
5.2 關于調質工藝曲線的幾點說明
! {; L+ }' G4 x- @1 c" w8 _a、根據(jù)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。2 J" ^. l U. v$ T) n# d
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℃)。& ^9 h; i7 D J+ f1 b
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 ℃。% Q! w1 e+ }- Q6 s9 \! D+ x+ z7 {
d、 低于淬火(回火)溫度是指只要比淬火(回火)溫度低即可。* Y) _+ e% T$ X* z8 B
5.3 調質工藝參數(shù)的確定
, N0 H: T* z2 V7 m7 ], S; s5.3.1 零件有效截面的確定
m, c8 J0 e5 Z. t* v3 d& d; l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(shù)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。4 K% G. B5 F$ d; j. o7 O
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