热处理工艺规范

csmate一、淬火、回火工艺规范

1．淬火、回火准备工作：1）检查设备，仪表是否正常；2）正确选择夹具；3）检查零件表面是否有碰伤、裂纹、锈斑等缺陷；4）确认零件要求的淬火部位硬度、变形等的技术要求，核对零件的形状、材料的加工状态是否与图样及工艺文件相符合；5）表面不允许氧化、脱碳的零件，当在空气炉加热时，应采取防氧化脱碳剂装箱保护或采用真空炉加热；6）易开裂的部位如尖角靠边的孔，应采取预防措施，如塞石棉、耐火泥等。

2．常见材料淬火、回火工艺规范

1）加热温度

泡面碗表1常用材料的常规淬火、回火规范

钢号	淬火温度℃	冷却剂	回火温度℃	表面硬度HRC	备注
45	780～800	水	200～220	38～42
	820～850		520～560	23～28
	760～790		180～220	43～48
Cr12MoV	1060～1070	风冷	500～510	58～62	真空淬火炉淬火风冷，回火两次。
			510～520	56～60
			550～560	48～52
	1020～1040	油	200～220	58～62	工件厚度超过60mm，而且淬油的，必须回火三次。
			500～520	55～58
			520～530	54～56
			560～580	44～48
9CrWMn	820～840	油	190～210	58～62	真空淬火炉
Cr12Mo1V1	1020～1040	蓝刚玉油	500～520	50～56	真空淬火炉
	1020～1040	蓝刚玉油	200～220 聚氨酯生产工艺	58～62	真空淬火炉
	1050～1080	风冷	510～540	56～61	真空淬火炉淬火风冷，回火两次；工件厚度超过60mm，而且淬油的，必须回火三次。
4Cr5MoSiV1	1000～1040	油	200～220	48～52
4Cr13	1020～1050	油	200～220	49～54
7Cr7Mo3V2Si	1110～1130	油	560回火三次	58～62	真空炉淬火、回火光纤熔接示意图
HS-1	960～980	空冷	180～200	58～62	可火焰淬火

注：Cr12Mo1V1即D2（美国）、1.2379（德国）、SLD（日立）、SKD11（日本）、K110（奥地利）；

9CrWMn即O1（美国）、1.2510（德国）、K460（奥地利）；

4Cr5MoSiV1即H13（美国）、1.2344（德国）、8407/8402（一胜百）、W302（奥地利）；

7Cr7Mo3V2Si即LD1；

HS-1是高级火焰淬火，多用模具钢；

除45号钢或特别说明均采用回火两次的工艺。

2）淬火保温时间t=8～10min+kαD

k——装炉系数（1～1.5）；α——保温系数（见表2）；D——零件有效厚度。

表2淬火保温系数

钢种	加热温度℃	保温系数
钢种	加热温度℃	电炉	真空炉
碳素工具钢	550～650℃（预热）	1.2～1.5	2～2.5
碳素工具钢	760～840	0.6～0.8	1.2～1.5
低合金模具钢	550～650（预热）	1.5～1.8	2.5～3
低合金模具钢	820～950	1.2～1.3	0.8～1
中、高合金模具钢	580～650	1～1.2	1.4～1.7
	800～850	1～1.5	0.8～1.2
	950～1100	0.8～1	0.5～0.8

3）回火保温时间

①工件有效厚度d<=50mm，保温2小时；

②工件有效厚度d>50mm，按照保温时间t=d/25（小时）计算；

③每次回火后空冷至室温，再进行下次回火。

4）去应力（入炉时效）

①高合金钢550~650℃，热透后，保温时间>3小时；

3．淬火和回火设备

1）淬火设备——真空淬火炉、中温箱式炉、高温箱式炉。

2）回火设备——真空回火炉、中温箱式炉。

3）冷却设备——水槽、油槽、风箱。

设备名称	有效工作尺寸	功率	最高使用温度
真空淬火炉	900X600X450	125Kw	13000C
真空回火炉2R-48	900X720X420	48Kw	7000C
铝型材加热炉863-008	800X600X500	25Kw	6000C
箱式电阻炉863-004	500X300X200	12Kw	10000C
箱式电阻炉863-003	810X550X550	20Kw	13500C
高温箱式电阻炉863-007	950X450X350	45Kw	12000C

4．操作方法

1）零件应均匀摆放于炉内有效加热区，在箱式炉中一般为单层排列加热，工件间适当间隙。小件可适当堆放，但要酌情增加保温时间。

2）细长零件加热要考虑装炉方法，以减少工件变形，如垂直吊挂，侧立放平支稳等。

3）零件同炉加热,截面尺寸不宜相差过大,厚度10～50mm同一炉,50～80mm同一炉，大截面零件应摆放在炉膛里面,以便小工件先出炉。大小零件分别计算加热时间(仅指箱式炉)。

4）高合金钢及形状复杂的中小截面零件，应在550～650℃装炉，并经预热保温后，才能进行升温加热。

5）高温合金钢零件要经过一次或两次预热，才能加热淬火（见下图）。

6）不同类型的零件在淬火冷却过程中应遵守下列原则：

轴、套筒、圆环类零件：应沿轴心方向垂直进入冷却剂，并在冷却剂中上下窜动。

垫圈类零件：应径向垂直进入冷却剂。

长板类零件：选择横向侧面进入冷却剂为好。

有盲孔凹面的零件：盲孔凹面向上进入冷却剂。

截面厚薄相差较大的零件：大截面部分应先进入冷却剂。存取一体机

带单面长槽的零件：应槽口向上，一端倾斜45°进入冷却剂。

7）淬火后应及时回火,一般零件淬火至回火不超过4小时，大型或复杂易裂零件应立即回火。

8）返修的零件在重淬前一般需经高温回火或正火处理；合金工具零件应退火处理。

9）有淬裂危险的零件，在淬火冷却至50～80℃即应入炉回火。

10）需多次回火的零件，每次回火均应冷至室温。

11）凸、凹模和成形零件等硬件主要进真空炉热处理，真空度＜＝2.66Pa。以防氧化、脱

碳。

5．常见的缺陷及解决的办法

表3淬火缺陷原因及解决办法

缺陷特征	产生原因	解决方法
表面硬度低或软点	加热温度低，保温时间短；冷却速度慢或不均匀；从冷却介质中提出过早；表面或局部脱落；回火温度高；原始组织不良。	核对温度仪表，正确执行工艺；改变或搅拌冷却介质；严格检查原材料，改进预先热处理；采取保护加热。
马氏体组织粗大	加热温度过高；原始晶粒太大。	严格控制温度；进行预先热处理。
变形与开裂	原材料组织不均匀，有冶炼金属缺陷；加热温度过高；冷却太快或不均；零件的结构形状复杂；二次淬火前未经正火或退火处理；未及时回火或回火不充分。合金工具钢锻件，锻造比小：材质内碳化物严重，锻打时没击碎。	加强原材料进货检验；正确掌握工艺，选择合适冷却介质。

二、退火与正火工艺规范

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