JB-T 9197-1999 不锈钢和耐热钢热处理.pdf.pdf
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1、ICS 25. 200 J 36 JB/T 91971999 不锈钢和耐热钢热处理 Heat treating for stainless steel and heatresisting steel 1999- 06- 24 发布2000- 01- 01 实施 国 家 机 械 工 业 局 发 布 I 前 言 本标准是对 ZB/T J36 01790不锈钢和耐热钢热处理的修订。修订时按有关规定对作了编辑 性修改,主要技术内容没有变化。 本标准自实施之日起代替 ZB/T J36 01790。 本标准由全国热处理标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位:航空材料研究院、成都发动机公司。 本标
2、准负责起草人:董云国、臧兰英、戴 舸、马学刚、赵振福。 本标准于 1990 年 4 月 19 日首次发布。 JB/T 9197 1999 1 1 范围 本标准规定了不锈钢和耐热钢热处理的方法及所用的设备、工艺、工艺材料、质量检验和安全技 术。 本标准适用于不锈钢和耐热钢的热处理。 2 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本 均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2211979钢铁产品牌号表示方法 GB/T 394.11994工业酒精 GB 4431989LAN 全损耗系统用油 GB
3、5361988液体无水氨 GB/T 12201992不锈钢棒 GB/T 12211992耐热钢棒 GB 31011993有关量、单位和符号的一般原则 GB/T 42371992不锈钢热轧钢板 GB/T 42381992耐热钢板 GB/T 48421995纯氩 GB/T 94521988热处理炉有效加热区测定方法 GB 157351995金属热处理生产过程安全卫生要求 JB/T 92021999热处理用盐 3 定义 本标准采用下列定义。 3. 1 热处理不可强化的钢 不能用热处理的方法改变组织结构进行强化的钢。 3. 2 热处理可强化的钢 可以用热处理方法改变组织结构进行强化的钢。 3. 3 调
4、整热处理 为改变沉淀硬化型不锈钢的马氏体转变点所进行的固溶处理。 国家机械工业局 1999- 06- 24 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 不锈钢和耐热钢热处理 Heat treating for stainless steel and heatresisting steel JB/T 91971999 代替 ZB/T J36 01790 2000- 01- 01 实施 JB/T 91971999 2 4 不锈钢和耐热钢分类 4. 1 不锈钢和耐热钢牌号表示方法和化学成分, 应符合 GB/T 221、 GB/T 1220、 GB/T 1221、 GB 3101、 GB
5、/T 4237 和 GB/T 4238 的规定。 4. 2 不锈钢和耐热钢按热处理分为热处理不可强化的钢和热处理可强化的钢,常用钢号见表 1。 表 1 常用的不锈钢和耐热钢钢号 热 处 理 不 可 强 化 的 钢热 处 理 可 强 化 的 钢 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 2Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti 2Cr13Ni4Mn9 1Cr23Ni18 4Cr14Ni14W2Mo 2Cr18Ni8W2 1Cr21Ni5Ti 1Cr18Mn8Ni5N 1Cr19Ni11Si2AlTi 1Cr14Mn14Ni 1Cr14Mn14Ni3Ti 1Cr13,2Cr13,3Cr13 4Cr13,1
6、Cr17Ni2 2Cr13Ni2,9Cr18 9Cr18MoV,2Cr3WMoV 1Cr11Ni2W2MoV 1Cr12Ni2WMoVNb 3Cr13Ni7Si2 4Cr10Si2Mo 1Cr14Ni3W2VB 0Cr17Ni7Al 0Cr17Ni4Cu4Nd 0Cr15Ni7Mo2Al 3Cr13Mo 5 热处理方法与选择 5. 1 热处理不可强化的不锈钢和耐热钢 5. 1. 1 要求提高抗腐蚀性能和塑性、消除冷作硬化的工件,应进行固溶处理。 5. 1. 2 对于形状复杂不宜固溶处理的工件,可进行去应力退火。 5. 1. 3 含钛或铌的不锈钢,为了获得稳定的抗腐蚀性能,可进行稳定化退火。 5
7、. 2 热处理可强化的不锈钢和耐热钢 5. 2. 1 要求提高强度、硬度和抗腐蚀性能的工件,应进行淬火加低温回火处理。 5. 2. 2 要求较高的强度和弹性极限、而对抗腐蚀性要求不高的工件,应进行淬火加中温回火处理。 5. 2. 3 要求得到良好的力学性能和一定的抗腐蚀性能的工件,应进行淬火加高温回火处理。 5. 2. 4 要求消除加工应力、降低硬度和提高塑性的工件,可进行退火处理。 5. 2. 5 要求改善原始组织的工件,可进行正火加高温回火的预备热处理。 5. 2. 6 要求得到良好的力学性能和抗腐蚀性能的沉淀硬化型不锈钢工件,可进行固溶加时效,固溶加 深冷处理或冷变形加时效等调整处理。
8、5. 3 焊接组合件 5. 3. 1 由热处理可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件,根据工件图样的要求,可进行淬火加回 火或去应力退火。 JB/T 91971999 3 5. 3. 2 由热处理不可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件,要求改善焊缝区域组织和抗腐蚀性能 以及较充分地消除应力时,可进行固溶处理。对于形状复杂不宜进行固溶处理的焊接组合件,可采用 去应力退火。 5. 3. 3 由热处理可强化与不可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件,当要求以抗腐蚀性能为主时, 应进行固溶处理加低温回火;当要求以力学性能为主时,应进行淬火加低温或中温回火处理。对于形 状复杂的焊接组合件,可进行去应力
9、退火或高温回火。 6 设备 6. 1 加热设备 6. 1. 1 不锈钢和耐热钢工件可以用空气电阻炉、盐浴炉、保持气氛炉、真空炉等加热。对于具有成品 尺寸的工件、薄壁工件、螺栓等,一般应在保护气氛炉、真空炉中加热,也可以用涂料保护在空气电 阻炉中加热。 6. 1. 2 各类加热设备应具备能自动调节、记录和超温报警的温度控制装置。 6. 1. 3 加热炉的分类及技术要求,应符合表 2 中类设备的规定。 表 2 加热炉的分类及技术要求 设备类别 有效加热区的温度偏差 控温精度 仪表精度等级 (不低于) 记录纸读数 /mm 31 0.252 51.5 0.34 105 5 158 6 20 8 25
10、10 0.5 10 6. 1. 4 加热炉有效加热区的测定方法、检验周期及检定设备的技术要求,按 GB/T 9452 的规定执行。 6. 1. 5 保护气氛加热炉中的保护气氛应能调节和控制。保护气不能直接冲击工件。 6. 1. 6 真空热处理炉的压升率,在真空度高于 0.13 Pa 的状态下,应小于 1.33 Pa/h;炉内真空度和气 氛应能根据热处理工艺的要求进行调节。 6. 2 冷却设备 6. 2. 1 淬火槽的容积应保证在连续生产的条件下具有足够的冷却能力,并应备有槽盖。 6. 2. 2 淬火槽应具有冷却循环系统以及搅拌装置, 必要时应具备加热装置, 但不推荐用压缩空气搅拌。 6. 2.
11、 3 在淬火槽内应安装感温元件,其测温仪表的分辨力小于或等于 5。 6. 2. 4 淬火油槽的油温应保持在 20100之间。 除非另有规定,淬火水槽的水温应保持在 1040。 6. 2. 5 盐浴加热用淬火槽用水应定期更换。 6. 3 清洗设备 6. 3. 1 洗涤槽或洗涤机应能满足工件洗涤质量的要求。 JB/T 91971999 4 6. 3. 2 采用氯溶剂或对环境产生污染的其它化学溶剂洗涤时,洗涤槽或洗涤机应具备抽风和排污装置。 7 工艺材料 7. 1 常用的工艺材料应符合表 3 的技术要求。 表 3 常用工艺材料的技术要求 序号名 称技 术 条 件用 途 1氩 气GB/T 4842 2
12、氮 气 保护加热和冷却 3氢 气 纯度99.995%,氧15106,水30106 保护加热与氮气混合使用 4氨GB 536 1 级保护加热 5氯化钠 6氯化钾JB/T 9202加热 7氯化钡 8酒 精GB/T 394.1 9洗涤剂 清洗 10冷却油GB 443 N15、N32淬火、回火冷却 11有机淬火剂淬火 7. 2 热处理保护涂料不应对工件产生不良影响, 在热处理后应能很容易清除掉; 并对环境不产生污染。 8 工艺过程 8. 1 清洗 8. 1. 1 工件及夹具在热处理前均应清除油污、残盐、油漆等外来物。 8. 1. 2 在真空炉中首次使用的夹具,应预先在不低于工件所要求的真空度下进行除气
13、净化处理。 8. 2 装炉 8. 2. 1 在热处理过程中容易产生变形的工件,应在专用夹具上进行加热。 8. 2. 2 工件应置于有效加热区内。 8. 3 预热 8. 3. 1 对于形状复杂或截面有急剧变化以及有效厚度较大的工件,应进行预热。 8. 3. 2 预热的方法有: a)一次预热为 800; b)二次预热为 500650和 850; c)计算机限速升温。 8. 4 加热 8. 4. 1 根据工件的材料以及对表面质量的要求,应正确选用加热设备、加热介质和加热方法。 8. 4. 2 有凹槽、盲孔的工件,铸件和焊接件以及加工成形的不锈钢工件,一般不宜在盐浴中加热。 8. 4. 3 工件加热应
14、有足够的保温时间。可根据工件的有效厚度和条件厚度(实际厚度乘以工件形状系 JB/T 91971999 5 数) ,参照表 4 和表 5 进行计算。 表 4 保温时间的计算 工 件 厚 度 正火、淬火或固溶不完全退火,去应力退火或高温回火加热设备 钣金、焊接件棒、锻件钣金、焊接件、棒、锻件 300, (6080) min+ (13) min/mm mm 空气电炉 (保护气氛炉) ( 510 ) min+( 0.51 ) min/mm mm ( 1030 ) min+ ( 23 ) min/mm mm 300,120180 min 盐 浴 炉 ( 35 ) min+ ( 0.51 ) min/mm
15、 mm ( 510 ) min+( 0.51 ) min/mm mm (1520) min+ (0.51) min/mm mm 750 (1015)min+(34)min/mm mm 真 空 炉 750 (1015)min+(12)min/mm mm (6080)min+(34)min/mm mm 注 1 真空炉中加热时间计算公式系指内热式真空炉;外热式真空炉加热时间可适当延长。 2 式中:为工件有效厚度或条件厚度,mm。 表 5 工件形状系数 形 状系 数 球 正方体 0.75 圆棒 方棒 1.00 板 b2a 1.50 2ab4a 1.75 b4a 2.00 管 两端开口短管 2.00 一
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