[PDF] GB/T 37464-2019 - 自动发货. 英文版
| 标准号码 | 美元 | 购买PDF | 工期 | 标准名称(英文版) |
| GB/T 37464-2019 | 150 | GB/T 37464-2019 | 9秒内发货PDF | 大型锻钢件的淬火与回火 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 37464-2019 (GB/T37464-2019) |
| 中文名称 | 大型锻钢件的淬火与回火 |
| 英文名称 | Hardening and Tempering of Heavy Steel Forgings |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | J36 |
| 国际标准分类 | 25.200 |
| 字数估计 | 18,13 |
| 发布日期 | 2019-05-10 |
| 实施日期 | 2019-12-01 |
| 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 37464-2019
Hardening and tempering of heavy steel forgings
ICS 25.200
J36
中华人民共和国国家标准
大型锻钢件的淬火与回火
2019-05-10发布
2019-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 待处理工件 2
5 热处理设备 2
6 热处理工艺 3
7 热处理质量与检验 5
8 校形 6
9 安全卫生要求 6
10 能源消耗要求 6
11 产品报告单 6
附录A(资料性附录) 常用钢种的相变点、淬火温度和冷却方式 7
附录B(资料性附录) 工件有效厚度计算方法 9
附录C(资料性附录) 水冷判据 10
附录D(资料性附录) 大型锻钢件心部终冷温度选取原则 11
附录E(资料性附录) 常用钢种淬火与回火工艺曲线 12
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)提出并归口。
本标准起草单位:上海电气上重铸锻有限公司、北京机电研究所有限公司、上海交通大学、湖北三环
锻造有限公司、上海市机械制造工艺研究所有限公司、贵州航宇科技发展股份有限公司、洛阳中重铸锻
有限责任公司、江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司、常州新区河海热处理工程有限公
司、西安福莱特热处理有限公司。
本标准主要起草人:雷雪、徐跃明、王晓芳、顾剑锋、韩利战、蔡红、代合平、谢撰业、石如星、史有森、
殷和平、马涛。
大型锻钢件的淬火与回火
1 范围
本标准规定了大型锻钢件淬火与回火技术要求与方法,其中包括待处理工件、热处理设备、热处理
工艺、热处理质量与检验、校形、安全卫生要求、能源消耗要求和产品报告单。
本标准适用于能源、冶金、运输等行业重型装备用大型锻钢件整体加热淬火与回火。
本标准不适用于表面加热淬火。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 4341.1 金属材料 肖氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法
GB/T 7232 金属热处理工艺 术语
GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法
GB/T 13298 金属显微组织检验方法
GB/T 13324 热处理设备术语
GB 15735 金属热处理生产过程安全、卫生要求
GB/T 16924 钢件的淬火与回火
GB/T 17358 热处理生产电耗计算和测定方法
GB/T 17394.1 金属材料 里氏硬度试验 第1部分:试验方法
GB/T 19944 热处理生产燃料消耗计算和测定方法
GB/T 30824 燃气热处理炉温度均匀性测试方法
GB/T 30825 热处理温度测量
GB/T 32541 热处理质量控制体系
JB/T 5000.8 重型机械通用技术条件 第8部分:锻件
JB/T 5000.15 重型机械通用技术条件 第15部分:锻钢件无损探伤
JB/T 6955 热处理常用淬火介质 技术要求
JB/T 7688.6 冶金起重机技术条件 第6部分:淬火起重机
JB/T 10457 液态淬火冷却设备 技术条件
3 术语和定义
GB/T 7232、GB/T 13324界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
均热 soaking
工件在热处理炉内加热达到保温温度开始,到工件表面温度达到保温温度结束的过程。
4 待处理工件
4.1 工件资料
工件进行淬火与回火前,工件资料包括但不限于:
a) 工件熔炼炉号或批号;
b) 工件数量、质量;
c) 工件材料牌号,必要时提供工件的详细化学成分;
d) 工件外形及尺寸简图;
e) 工件前道工序情况,如成型方式、加工方式、是否经热处理等;
f) 若有工件相关检测,需提供检测报告(包括但不限于:探伤报告、金相报告等);
g) 其他信息。
4.2 工件外观
4.2.1 工件淬火与回火前,表面应无影响热处理质量的裂纹、黑疤等缺陷。
4.2.2 工件截面突变处要求光滑过渡,不应存在尖角或直角;棱角处应做圆角或倒棱处理。
4.2.3 工件上不应有影响热处理质量的盲孔,若确实有,应对有孔部位采取措施进行处理。
4.3 热处理后验收要求
热处理前,应明确工件热处理后的验收要求及验收方法。若有热处理后取样检测要求,应确定取样
方法、取样数量和检测方法。
5 热处理设备
5.1 淬火加热设备
5.1.1 大型锻钢件加热时应选用符合要求的热处理炉,加热介质一般为空气,有特殊要求的工件可选
用保护气氛炉。
5.1.2 淬火加热炉有效加热区检测方法应符合GB/T 9452或GB/T 30824要求。
5.1.3 大型锻钢件用淬火加热炉有效加热区的温度均匀性应不超过±10℃,其余应满足GB/T 16924
及GB/T 32541规定的要求。
5.1.4 大型锻钢件淬火加热炉应能实现升温速度可调可控。
5.2 淬火冷却设备
5.2.1 淬火槽应能容纳足以吸收工件热量的淬火剂;也可配置辅助淬火槽,辅助淬火槽与淬火槽之间
循环泵的流量应能满足工件淬火需求。
5.2.2 淬火槽中应设置搅拌系统及冷却循环装置,工件淬火时应设置可以在槽内上下或左右移动的工
装或吊具。对于形状较为复杂的工件,可根据工件的特征设计相应的辅助工装。
5.2.3 风冷、雾冷使用的喷风、喷水槽中喷嘴方向和压强可以根据工件尺寸形状进行调节,以获得均匀
合适的冷速。
5.2.4 液态淬火槽中应设置可显示冷却过程中淬火介质温度的感温元件,其测温仪表的分辨力小于或
等于5℃。
5.2.5 淬火冷却介质及其使用应符合JB/T 6955的规定。
5.2.6 液态淬火冷却设备技术条件应符合JB/T 10457的规定。
5.2.7 淬火冷却时使用的起重机应符合JB/T 7688.6的规定。
5.3 回火加热设备
5.3.1 回火炉有效加热区检测方法应符合GB/T 9452或GB/T 30824要求。
5.3.2 回火炉有效加热区温度均匀性应不超过±10℃,其余应满足GB/T 16924的要求。
5.4 温度测量与控制设备
5.4.1 加热炉仪表系统类型和技术要求应不低于GB/T 30825中D类要求。
5.4.2 仪表精度和校验周期应满足GB/T 32541中Ⅲ类设备的规定。
5.4.3 温度传感器的选择和使用应符合GB/T 30825中规定。
5.4.4 用于测量工件温度的载荷热电偶应能与工件紧密接触;载荷热电偶应加以防护,不受炉温辐射
和炉内气氛的影响。
6 热处理工艺
6.1 淬火
6.1.1 加热
6.1.1.1 大型锻钢件一般采用阶梯升温的方式加热以消除内外温差过大导致的较大热应力。通常根据
工件的钢种和尺寸选择合适的装炉温度以较慢速率升温至弹塑性转变温度(一般在600℃~700℃之
间),在该温度下等温一段时间使工件内外温度均匀,然后以较快速率升温至淬火加热温度。
6.1.1.2 大型锻钢件的淬火温度一般取相应材料淬火温度的上限。常用钢种淬火温度参见附录A。
6.1.2 均热、保温时间
6.1.2.1 大型锻钢件的均热时间可根据经验估算,也可以在工件表面安装载荷热电偶,以工件表面载荷
热电偶温度全部达到淬火温度开始算保温。
6.1.2.2 保温时间可根据钢种和工件的有效厚度来确定,工件的有效厚度计算方法可参考附录B。其
中,碳钢和低合金钢的保温时间一般按0.6h/100mm~1.2h/100mm计算;中高合金钢或马氏体不锈
钢的保温时间一般按1.0h/100mm~2.0h/100mm计算。
6.1.3 冷却
6.1.3.1 大型锻钢件的淬火冷却一般采取风冷、雾冷、油冷、水冷、水-油冷、水-空冷和水溶性淬火液冷
却等方式。在满足性能要求的基础上,尽量选择冷却过程中热应力较小的冷却方式。必要时,可在实际
生产前采用计算机模拟技术或工艺性试验确认适当的冷却方式。制定冷却方式时可参考附录A,水冷
时可参考附录C。
6.1.3.2 大型锻钢件的淬火冷却时间取决于工件心部的终冷温度,可通过计算机模拟制定和优化具体
工艺参数。附录D为部分钢种心部冷却选择原则。
6.1.4 淬火与回火间隔时间
大型锻钢件淬火冷却结束后应尽快进炉回火。对于高合金钢等较易淬裂工件,淬火与回火间隔不
应超过2h。
6.2 回火
6.2.1 回火装炉温度和低温等温时间
大型锻钢件的装炉温度根据材料的过冷奥氏体等温转变曲线(TTT曲线)确定,一般为与贝氏体终
了温度Bf和马氏体转变开始温度MS接近的温度。大型锻钢件的装炉温度和低温等温时间可参考附
录E。
6.2.2 回火升温
大型锻钢件的回火加热速度一般控制在30℃/h~100℃/h或者分段升温,具体可根据其钢种、尺
寸和形状以及淬火冷却方式等情况进行调整。
6.2.3 回火温度
大型锻钢件的回火温度可根据技术要求确定。
6.2.4 均热、保温时间
大型锻钢件的回火均热时间可按照回火保温时间的一半来估算。若工件表面放置热电偶,则以工
件表面热电偶全部到达保温温度开始保温。
回火保温时间根据工件有效厚度确定。一般情况下,每100mm有效厚度至少保温2h。
6.2.5 回火后的冷却
大型锻钢件的回火冷却方式可参考附录E。
对于有残余应力要求的工件,应尽量降低工件在400℃以上的冷却速率;对于易产生回火脆性的钢
种,可根据工件具体形状和尺寸选择相应的冷却方法。
6.3 淬火与回火工艺曲线
部分钢种的淬火与回火工艺曲线和参数可参考附录E。
6.4 工艺过程控制
6.4.1 操作人员
热处理操作人员应经过培训并有相关证书。
6.4.2 操作要求
6.4.2.1 炉前清理检查
热处理前应对工件表面进行检查清理以确保不存在影响热处理质量的表面缺陷。
6.4.2.2 装炉
针对大型锻钢件的形状特点和性能要求,应设计合理的工装和装炉方式,控制工件的热处理畸变。
细长轴件宜垂直放置在热处理炉中进行加热。
工件应放置在热处理炉的有效加热区内,保证炉气在其内外表面流动畅通,加热均匀。
使用燃气炉加热时,应避免火焰直接喷射到工件上。
6.4.2.3 起吊
应保证大型锻钢件起吊设备及工装的安全性,生产前应进行试吊以确保操作安全。同时还应考虑
起吊设备及工装对工件冷却效果的影响。
6.4.2.4 转移时间
应对大型锻钢件淬火冷却时从热处理炉内转移到淬火槽的时间进行规定,以保证工件淬火质量。
工件进行浸淬时,应尽快全部浸入淬火介质。
6.4.3 记录
热处理生产时对所用设备、加热温度、工件放置位置、起吊方式等均应做好详细记录并留存,以保证
工件出现质量问题时的可追溯性。
所有记录应由相关操作人员在操作结束后签字确认。
7 热处理质量与检验
7.1 检测项目与方法
7.1.1 表面检查
热处理结束后应对工件表面进行目视检查,表面应无裂纹及伤痕。必要时按有关要求进行渗透、磁
粉或超声波探伤检验。
7.1.2 表面硬度
若采购方规定工件的表面硬度要满足技术文件要求,该技术文件中应注明表面硬度的检测位置、测
试方法和验收要求。
表面硬度检验应符合GB/T 230.1、GB/T 231.1、GB/T 4341.1或GB/T 17394.1规定的方法。
7.1.3 尺寸检查
热处理后应使用相应的仪器和量具测量工件尺寸,该尺寸应满足最终交货尺寸。
7.1.4 无损检测
进行无损检测的工件可按JB/T 5000.15的规定执行,若合同中另有规定的按合同要求执行。
7.1.5 力学性能
需要进行力学性能检验的工件可按JB/T 5000.8要求的项目,按要求的取样位置和取样数量对工
件取样进行测试。其中拉伸试验按照GB/T 228.1要求执行,冲击试验按照GB/T 229要求执行。
合同中另有规定的按合同要求执行。
7.1.6 金相检验
进行金相检验的工件,可按GB/T 13298、GB/T 6394进行显微组织检验和晶粒度评定,合同中另
有规定的按合同要求执行。
7.2 检验设备与检验人员
质量检验设备应符合相关规定。计量类仪器应有计量部门检定合格证书,且在有效期限内。
所有项目的检验人员应具有专业资格证书。
7.3 复验与重新热处理
7.3.1 复验
若工件的力学性能初试结果不符合要求,允许在靠近不合格试样的相邻位置取双倍试样进行复验,
复验结果应全部满足要求。
力学性能检验若因白点和裂纹不合格,不得复验,采购方可拒收。
7.3.2 重新热处理
若复验后的力学性能仍不合格,允许重新热处理,重新热处理后的工件应重新取样进行力学性能测
试。重新淬火的次数不应超过两次,回火次数不受限制。
合同另有规定的按合同要求执行。
8 校形
8.1 工件淬火后回火前一般需要校形,校形温度应低于回火温度。
8.2 若工件在淬火与回火后要求校形,校形温度应比最终回火温度至少低55℃。校形结束后,还应在
比最终回火温度低30℃~55℃温度下进行去应力处理。
8.3 试样截取和性能测试应在校形后的去应力处理结束后进行。
9 安全卫生要求
淬火与回火过程的安全卫生要求应符合GB 15735的有关规定。
10 能源消耗要求
淬火与回火工艺的能源消耗定额应符合GB/T 17358和GB/T 19944的有关规定。
11 产品报告单
根据要求可开具报告单。报告单应包括下列内容:
a) 炉号;
b) 产品名称或件号;
c) 工艺类型或工艺代号;
d) 工件的数量及质量(kg);
e) 操作者姓名或代号;
f) 品质检验结果;
g) 检测或评判依据;
h) 品质检验员姓名或代号;
i) 加工单位名称;
j) 报告日期:年、月、日。
附 录 A
(资料性附录)
常用钢种的相变点、淬火温度和冷却方式
表A.1为常用钢种的相变点、淬火温度和冷却方式。
表A.1 常用钢种的相变点、淬火温度和冷却方式
钢 号 Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 MS 淬火温度/℃ 冷却方式
35 725 805 774 680 360 840~870 水、水-油
45 724 780 751 682 350 830~850 水、水-油
50 720 765 720 690 320 810~840 水、油
55 730 760 755 690 320 810~830 水、油
15CrMo 745 845 790 695 435 890~910 水、水-油
16Mn(Q345) 755 875 840 685 410 900~920 水
20SiMn 732 840 - - - 880~900 油
20MnMo 730 845 729 685 380 890~910 水
30CrMnSi 760 830 705 670 360 860~880 油
30CrMnTi 765 790 740 660 - 860~870 油
34CrNi3Mo 705 750 - 400 290 850~870 油、水-油
35SiMn 750 830 - 645 330 860~880 水-油、油
35CrMo 740 790 750 695 340 870~880 水、水-油、油
35CrMnSi 760 830 705 670 330 870~880 油
35CrNiMo 740 780 700 650 320 850~860 油
35SiMnMo - - - - - 870~890 油
38CrMoAl 760 885 740 675 360 930~950 油
40Cr 730 780 730 693 355 840~860 油、水-油
40CrMnMo 735 780 - 680 246 850~870 油
40CrNiMo 730 785 690 680 320 840~860 油
42CrMo 730 800 700 680 310 840~860 油
45Mn2 711 765 704 640 320 810~840 油
40CrV 755 790 745 700 320 840~860 油
50Mn 723 760 754 660 320 800~820 油
50Mn2 710 760 680 596 - 810~840 油
50SiMn 760 785 705 615 280 820~840 油
25Cr2NiMoV 735 835 - - 384 870~890 水、水-油
25CrNi3MoV 739 804 - - 339 840~850 水、水-油
26Cr2Ni4MoV 705 800 - - 330 830~850 水、水-油
表A.1(续)
钢 号 Ac1 Ac3 Ar3 Ar1 MS 淬火温度/℃ 冷却方式
30Cr1Mo1V 805 845 - - MS395
930~970
900~910
鼓风冷
35CrMoV 755~775 835~855 - 600 360 890~900 油
A508-3 722 837 - - 428 860~920 水
28CrNiMoV - - - - - 940~950 油
09MnNiD - - - - - 905~915 水
12Cr2Mo1
(2
4Cr-1Mo
780 870 783 650 465 920~930 水、油
18MnMoNb 736 850 756 646 370 870~950 水、油
1Cr13 825 - - - 340 1000~1050 油、空
1Cr17Ni2 810 - - 780 357 950~980 油
2Cr13 810 950 - 780 310 980~1000 油、空
3Cr13 810 870 - 780 290 1000~1050 油、空
32Cr3Mo1V - - - - - 895~905 油
60CrMnMo 732 775 685 655 - 830~850 油
70Cr3Mo 785 825 - 700 195 860~880 油
50Cr3NiMoV - - - - - 890~910 水、油
50Cr4NiMoV 747 824 - - 290 910~930 水、油
50Cr5NiMoV 753 848 733 663 255 920~940 水、油
9Cr 740 860 - 700 230 880~890 油
3Cr2W8V 800 850 750 690 380 1100~1150 预冷后油淬
4Cr5MoSiV1 860 915 815 775 340 1020~1050 油、空
5CrMnMo 700 760 760 650 220 830~860 预冷至780℃入油
5CrNiMo 730 780 640 610 230 830~860 预冷至780℃入油
GCr15 745 900 707 695 240 820~860 油
GCr15SiMn 770 872 - 708 210 820~840 油
注:Ac1 表示加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度,Ac3 表示加热时铁素体全部转变为奥氏体终了温度,
Ar1 表示冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度,Ar3 表示冷却时奥氏体开始析出铁素体的温度,MS 表示
马氏体转变起始温度。
附 录 B
(资料性附录)
工件有效厚度计算方法
表B.1为部分工件热处理时其有效厚度计算方法。
表B.1 工件有效厚度计算方法
工件形状 尺寸关系 有效厚度
d< D d1
3H< D 1.5H
d >B
d< B
1.5B
1.5B~2B
d< B,B< H< 1.5B
d< B,1.5B >H
d >B,B< H< 1.5B
d >B,1.5B< H
H< B≤1.5H
B≥1.5H
1B~1.5B
1.5B~2B
1B~1.5B
1H~1.5H
1.5H
D< L D
D< L D
d< L< D
L< d< D
附 录 C
(资料性附录)
水冷判据
为防止工件淬火开裂,淬火前应对其碳当量[C]进行计算,公式如式(C.1):
[C]=wC+
20wMn+
15wNi+
(wCr+wMo) (C.......
英文网页English: GB/T 37464-2019
相关标准: GB/T 38720|GB/T 32151.20|GB/T 32151.19|GB/T 38720|GB/T 37464-2019|GB/T 37464|