ICs25.200J36JB中華人民共和國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T9197-1999不銹鋼和耐熱鋼熱處理Heat treating for stainless steel and heat-resisting steel1999-0624發(fā)布2000-01-01實施JBT9197-1999前言本標(biāo)準(zhǔn)是對ZBT136017-90《不銹鋼和耐熱鋼熱處理》的修訂。修訂時按有關(guān)規(guī)定對作了性修改,主要技術(shù)內(nèi)容沒有變化本標(biāo)準(zhǔn)自實施之日起代替ZBTJ36017-90本標(biāo)準(zhǔn)由全國熱處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位:航空材料研究院、成都發(fā)動機公司本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草人:董云國、臧蘭英、戴舸、馬學(xué)剛、趙振福。本標(biāo)準(zhǔn)于1990年4月19日首次發(fā)布。中華人民共和國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JBrT9197-1999不銹鋼和耐熱鋼熱處理代替ZBTJ36017-90Heat treating fortainless steel and heat-resisting steel1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不銹鋼和耐熱鋼熱處理的方法及所用的設(shè)備、工藝、工藝材料,質(zhì)量檢驗和安全技本標(biāo)準(zhǔn)適用于不銹鋼和耐熱鋼的熱處理2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時,所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GBT221-1979鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法GB394.1-1994工業(yè)酒精GB443-1989LAN全損耗系統(tǒng)用油GB5361988液體無水氨GB/T1220GB/T 1221耐熱鋼棒GB3101-1993有關(guān)量、單位和符號的一般原則GBT4237-1992不銹鋼熱軋鋼板GBT4238-1耐熱鋼板GBT4842-1995純氬GBT9452-1988熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法GB15735-1995金屬熱處理生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求BT9202-1999熱處理用鹽定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。3.1熱處理不可強化的鋼不能用熱處理的方法改變組織結(jié)構(gòu)進行強化的鋼3.2熱處理可強化的鋼可以用熱處理方法改變組織結(jié)構(gòu)進行強化的鋼。3.3調(diào)整熱處理為改變沉淀硬化型不銹鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變點所進行的固溶處理。國家機械工業(yè)局199906-24批準(zhǔn)20001-01實施B9197-19994.1不銹鋼和耐熱鋼牌號表示方法和化學(xué)成分,應(yīng)符合GBT221、GBT1220、GBT1221、GB3101GBT4237和GBT4238的規(guī)定。2不銹鋼和耐熱鋼按熱處理分為熱處理不可強化的鋼和熱處理可強化的鋼,常用鋼號見表1。表1常用的不銹鋼和耐熱鋼鋼號熱處理不可強化的鋼熱處理可強化的鋼oCr18Ni9Cr13, 2Cr13, 3Cr13ICrl&Ni92CrI8N92Cr13Ni2. cRl&ICrl&Ni9TiICr12Ni2WMoVNb4Crl4Nil4W2Mo3Cr13Ni7Si22Cr18Ni8W24CrlOSi2MoICr2INi5TiICr14NiB3W2VBICrl8Mn&NISNOCrITNi7AlICrl9NilISi2AlTiOCrI 7Ni4CuNdrI4Mn14NiICr14Mn14Ni3T5熱處理方法與選擇5.1熱處理不可強化的不銹鋼和耐熱鋼5.1.1要求提高抗腐蝕性能和塑性、消除冷作硬化的工件,應(yīng)進行固溶處理。5.1.2對于形狀復(fù)雜不宜固溶處理的工件,可進行去應(yīng)力退火。5.1.3含鈦或鈮的不銹鋼,為了獲得穩(wěn)定的抗腐蝕性能,可進行穩(wěn)定化退火5.2熱處理可強化的不銹鋼和耐熱鋼5.2.1要求提高強度、硬度和抗腐蝕性能的工件,應(yīng)進行淬火加低溫回火處理5.2.2要求較高的強度和彈性極限、而對抗腐蝕性要求不高的工件,應(yīng)進行淬火加中溫回火處理5.2.3要求得到良好的力學(xué)性能和一定的抗腐蝕性能的工件,應(yīng)進行淬火加高溫回火處理5.2.4要求消除加工應(yīng)力、降低硬度和提高塑性的工件,可進行退火處理5.2.5要求改善原始組織的工件,可進行正火加高溫回火的預(yù)備熱處理。5.2.6要求得到良好的力學(xué)性能和抗腐蝕性能的沉淀硬化型不銹鋼工件,可進行固溶加時效,固溶加深冷處理或冷變形加時效等調(diào)整處理。5.3焊接組合件5.3.1由熱處理可強化的不銹鋼和耐熱鋼構(gòu)成的焊接組合件,根據(jù)工件圖樣的要求,可進行淬火加回JBrT9197-19995.3.2由熱處理不可強化的不銹鋼和耐熱鋼構(gòu)成的焊接組合件,要求改善焊縫區(qū)域組織和抗腐蝕性能以及較充分地消除應(yīng)力時,可進行固溶處理。對于形狀復(fù)雜不宜進行固溶處理的焊接組合件,可采用去應(yīng)力退火5.3.3由熱處理可強化與不可強化的不銹鋼和耐熱鋼構(gòu)成的焊接組合件,當(dāng)要求以抗腐蝕性能為主時應(yīng)進行固溶處理加低溫回火;當(dāng)要求以力學(xué)性能為主時,應(yīng)進行淬火加低溫或中溫回火處理。對于形狀復(fù)雜的焊接組合件,可進行去應(yīng)力退火或高溫回火6.1加熱設(shè)備6.1,1不銹鋼和耐熱鋼工件可以電阻爐、鹽浴爐、保持氣氛爐、真空爐等加熱。對于具有成品尺寸的τ件、薄壁T件、螺栓等應(yīng)在保護氣氛爐、真空爐中加熱,也可以用涂料保護在空氣電阻爐中加熱。6.1.2各類加熱設(shè)備應(yīng)具備能自動調(diào)節(jié)、記錄和超溫報警的溫度控制裝置6.1.3加熱爐的分類及技術(shù)要求,應(yīng)符合表2中Ⅲ-Ⅳ類設(shè)備的規(guī)定。表2加熱爐的分類及技術(shù)要求設(shè)備類別有效加熱區(qū)的溫度偏差控溫精度儀表精度等級記錄紙讀數(shù)(不低于)≤1061.4加熱爐有效加熱區(qū)的測定方法、檢驗周期及檢定設(shè)備的技術(shù)要求,按GBT9452的規(guī)定執(zhí)行。6.1.5保護氣氛加熱爐中的保護氣氛應(yīng)能調(diào)節(jié)和控制。保護氣不能直接沖擊工件。6.1.6真空熱處理爐的壓升率,在真空度高于0.13Pa的狀態(tài)下,應(yīng)小于133Pah;爐內(nèi)真空度和氣氛應(yīng)能根據(jù)熱處理工藝的要求進行調(diào)節(jié)。6.2冷卻設(shè)備6.2.1淬火槽的容積應(yīng)保證在連續(xù)生產(chǎn)的條件下具有足夠的冷卻能力,并應(yīng)備有槽蓋6.2.2淬火槽應(yīng)具有冷卻循環(huán)系統(tǒng)以及攪拌裝置,必要時應(yīng)其備加熱裝置,但不推薦用壓縮空氣攪拌6.2.3在淬火槽內(nèi)應(yīng)安裝感溫元件,其測溫儀表的分辨力小于或等于5℃。6.24淬火油槽的油溫應(yīng)保持在20-100℃之間。除非另有規(guī)定,淬火水槽的水溫應(yīng)保持在10-40℃。6.2.5鹽浴加熱用淬火槽用水應(yīng)定期更換6.3清洗設(shè)備6.3.1洗滌槽或洗滌機應(yīng)能滿足工件洗滌質(zhì)量的要求。JBrT9197-19996.3.2采用氯溶劑或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生污染的其它化學(xué)溶劑洗滌時,洗滌槽或洗滌機應(yīng)具備抽風(fēng)和排污裝置7工藝材料7.1常用的工藝材料應(yīng)符合表3的技術(shù)要求。表3常用工藝材料的技術(shù)要求稱」技術(shù)條件GB/T 4842保護加熱和冷卻氮氣純度≥99995%,氧<15x10,水<30×10保護加熱與氮氣混合使用氯化鈉氯化鉀JB/T 9202氯化鋇GB394清洗洗滌劑冷卻油GB443N15、N32淬火、回火冷卻有機淬火劑7.2熱處理保護涂料不應(yīng)對工件產(chǎn)生不良影響,在熱處理后應(yīng)能很容易清除掉;并對環(huán)境不產(chǎn)生污染。8工藝過程8.I清洗8.1.1件及夾具在熱處理前均應(yīng)清除油污、殘鹽、油漆等外來物。8.1.2在真空爐中首次使用的夾具,應(yīng)預(yù)先在不低于工件所要求的真空度下進行除氣凈化處理8.2裝爐8.2.1在熱處理過程中容易產(chǎn)生變形的工件,應(yīng)在專用夾具上進行加熱。8.2.2工件應(yīng)置于有效加熱區(qū)內(nèi)。8.3預(yù)熱8.3.1對于形狀復(fù)雜或截面有急劇變化以及有效厚度較大的工件,應(yīng)進行預(yù)熱。8.32預(yù)熱的方法有a)一次預(yù)熱為800℃;b)二次預(yù)熱為500650℃和850℃;c)計算機限速升溫。8.4加熱8.4.1根據(jù)工件的材料以及對表面質(zhì)量的要求,應(yīng)正確選用加熱設(shè)備、加熱介質(zhì)和加熱方法。8.4.2有凹槽、盲孔的工件,鑄件和焊接件以及加工成形的不銹鋼工件,一般不宜在鹽浴中加熱8.4.3丁件加熱應(yīng)有足夠的保溫時間?？筛鶕?jù)工件的有效厚度和條件厚度(實際厚度乘以工件形狀系JBr9197-1999數(shù)),參照表4和表5進行計算。表4保溫時間的計算T件厚度正火、淬火或固溶不完個退火,去應(yīng)力退火或高網(wǎng)火金、焊接棒、鍛件飯金、焊接件空氣電爐(10)mim+(051)(10-30)mm+(23)/300℃.(60-80)mm+(3)m(保護氣氛爐) min'mm*8mmmin/mmx 6≤300℃,120-180(3-5)min+(0.5-1)(5-10)mn+(0.5-1)鹽浴妒(15-20 )min+(0.5-1 )min/mm*8 mm真空爐(10-15)min+(1-2)min/mm*S mm真空爐中加熱時間計算公式系指內(nèi)熱式真空爐;外熱式真空爐加熱時間可適當(dāng)延長。2式中:6為工件有效厚度或條件厚度,mm表5工件形狀系數(shù)圓棒2a38300空氣254-285600650980-10650油或空氣980118054050空氣285-341570600油或341-38540570空氣1180-1370500540388445510~540880-1080580620254285氏080-127050600油或水341-388550600油或水80-1050油或空氣1180~1370540-590388445520570L127147s3s7445~514500530>1470<350空氣>514<350空氣980-1180590640285~3080-1270570-62041-3885706104Cr13000油或空氣013705060油或木3845459030/確或水0-14705405801370-1570」300-370150<350空氣>54269-302580-6802Cr13Ni20010油或空氣山1080-1270520580362-445500540900-9301370-1570JBr9197—1999表7(續(xù))淬火或固溶處理按強度選擇的問火或時效規(guī)范恢駛度選擇的火或時效規(guī)范組織序回火或時回火或時加熱溫度冷卻抗拉強度冷卻布氏硬度類別號效溫度℃介質(zhì)介質(zhì)介質(zhì)880-1080540600油或水[285-341520-580油或水ICrI7Ni2950-1040980~1180500560320-375480-540>1270300360空氣>375<350空氣馬7 ICrIINi2W2MoV00油或空氣8氣2093206710氣氏880s|1 ICrl2NI2WMoVNb40-160油或空氣[80-1804640680空氣260-306800空氣>1080570600320401570600>9306006809| Cr14NI3W2VB1o40100|油或空氣>113050c空385-34160068空氣18010-1070>55HRC160-250/t18Mv011050-100油>5HRC|1602502Cr3WMoV1030~1080660-70085-34160-700空氣050~1150氏2crl3NiMn91120-1150體204Cm4Ni4wMo1040-100水空氣179285810830020-106021 2CrI8Ni8W2JBT9197-199表7(完)火或固溶處理強度選渾的網(wǎng)火政時效提范性度選得的網(wǎng)火時或效冠組織序類別號鍋號加熱溫度冷卻|抗回火或葉拉強度冷卻|布氏硬度冷卻介質(zhì)介質(zhì)um:y氣威ICr23Ni18050-1530空氣或水00030/下3540HRC55589空氣2|0cnNc100o空氣或水0133>180480-5001-45I:1050-1化/20N7Ar)厘:空氣或水>1140339HRCI:10s0-130 OCrI5Ni7Mo2AF空氣或水>1210>1320≥4IHRC1)在保證強度和硬度的前提下,回火溫度可適當(dāng)調(diào)整2)當(dāng)采用上限萍火溫度時,可進行深冷處理,并低溫回火)可采用930990℃淬火或850900℃穩(wěn)定化退火4)淬火前應(yīng)經(jīng)10401070℃,水冷,860880℃保溫6h.隨爐冷卻至300℃空冷,660680℃空冷。5)如工件髮冷變形時,應(yīng)適當(dāng)提高固溶溫度、進行調(diào)整處理,然后再進行回火處理。6)I處理后可進行冷變形。Ⅱ或Ⅲ為連續(xù)進行的熱處理工藝Ⅱ1050-1070℃(+760℃x90min(空氣)+565℃回火x90min(空氣);Ⅲ1050-170℃(空氣或水)+950℃x10m(空氣)+深冷處理7℃x8h,恢復(fù)至室溫后再加熱到5|0℃回火x(3060)min,空冷10質(zhì)量檢驗10.1在熱處理過程中應(yīng)檢査工件的熱處理工藝規(guī)范及有關(guān)質(zhì)量控制的執(zhí)行情況。0.2工件按相應(yīng)技術(shù)文件規(guī)定的項目和要求進行檢驗。10.3當(dāng)力學(xué)性能不合格時,可進行重復(fù)熱處理。但重復(fù)淬火或固溶次數(shù)一般不超過兩次。T件的補JBT9197—1999充回火不算作重復(fù)處理10.4淬火狀態(tài)或低溫回火后的馬氏體不銹鋼和耐熱鋼工件,重復(fù)淬火前應(yīng)進行預(yù)熱、退火或高溫回10.5熱處理原始記錄應(yīng)妥善保存?zhèn)洳椤?1安全技術(shù)工件熱處理時,按GB15735的有關(guān)規(guī)定