路径: 主页 > GB/T > 第347页 > GB/T 42537-2023 | 标准编号 | GB/T 42537-2023 (GB/T42537-2023) | | 中文名称 | 特大型锻钢件的热处理规范 | | 英文名称 | Specification of heat treatment for super-scale steel forgings | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J32 | | 国际标准分类 | 77.140.85 | | 字数估计 | 16,139 | | 发布日期 | 2023-05-23 | | 实施日期 | 2023-05-23 | | 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 42537-2023: 特大型锻钢件的热处理规范
GB/T 42537-2023 英文版: Specification of heat treatment for super-scale steel forgings
中华人民共和国国家标准
特大型锻钢件的热处理规范
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了采用250t以上钢锭锻制的特大型锻钢件热处理的技术要求和工艺方法。
本文件适用于钢锭重量大于或等于250t,锻件材质以Ni2、Ni3、Ni4系列转子材料,Cr2、Cr3、Cr4
系列支承辊材料,12Cr2Mo1、12Cr2Mo1V容器材料,20MnNiMo核电材料等为典型代表的能源、冶金、
石油化工等行业重型装备用特大型锻钢件的热处理,特大型锻钢件常用材质的化学成分见附录A,其他
材质特大型锻件参考本文件实施热处理。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 7232 金属热处理工艺 术语
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 27946 热处理工作场所空气中有害物质的限值
GB/T 30822 热处理环境保护技术要求
GB/T 32541 热处理质量控制体系
GB/T 37559-2019 大型锻钢件的正火与退火
3 术语和定义
GB/T 7232、GB/T 13324和GB/T 37559-2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 基本要求
4.1 制造厂应有完善的质量保证体系,应具有生产过类似材料、相近尺寸的锻件的业绩或经过评审类
似锻件的经验。
4.2 热处理之前应对工艺方案进行评定。工艺方案包括工艺方法、吊装方法、使用的工艺装备及必要
的辅具、必要的技术措施、安全措施及工艺参数等。工艺方案通常宜采用成熟的工艺参数,允许根据实
际情况稍微调整。
4.3 为保证锻件质量的可控性,制造厂应具备特大型锻钢件的冶炼、锻造和热处理的能力。
5 热处理设备
5.1 加热设备
5.1.1 制造厂应具有足够承载能力和尺寸的大型加热设备,并与产品等级需要相匹配。
5.1.2 特大型锻钢件用加热设备有效加热区的温度均匀性应不超过±15℃,其余应符合GB/T 16924
和GB/T 32541的规定。
5.1.3 加热设备应能实现升降温速度可调可控。
5.1.4 温度测量和控制系统应符合GB/T 37559-2019中5.2的规定。
5.2 冷却设备
5.2.1 制造厂应具有足够能力的大型淬火装置。适用的淬火冷却方式包括浸液、喷淋、喷雾、鼓风等。
5.2.2 为减小特大型锻钢件淬火热应力和提高性能均匀性,冷却装置应保证锻件在冷却过程中各位置
得到尽量均匀的冷却效果,可采用旋转装置、水流搅拌装置、导流装置等辅助装置。
5.3 相关工装辅具
5.3.1 为满足特大型锻钢件的加热和淬火,制造厂应具有足够承载能力的起吊装置,如行车、旋转装
置、吊具等工装辅具。
5.3.2 为保证热处理过程的操作安全性,特大型锻钢件在加热过程中宜采用坐式或卧式支撑,不宜采
用悬挂式。
6 热处理工艺
6.1 热处理工艺内容
热处理工艺应包括以下内容:
a) 热处理工艺类别、采用的热处理设备名称、加热保温方法、待处理产品的产品编号及名称等;
b) 热处理规范(升温速度、保温温度和时间、降温速度和方法、进炉温度、出炉温度等);
c) 热电偶的安装数量及布置方位、固定方法(如有);
d) 工件在炉中的放置位置、支垫方法和间距要求;
e) 热处理后检验标准及其他要求。
6.2 转子锻件
6.2.1 锻后热处理
锻后热处理采用正火加回火或其他经评审合格的热处理工艺。锻件应在正火温度下保持足够长的
时间,以保证组织充分奥氏体化和均匀化,再以规定的方式冷却到相应的组织转变温度以下,随后进行
回火,采用炉冷或空冷的方法进行冷却。
转子锻件常用材质的正火和回火工艺参数见附录B。
6.2.2 性能热处理
原则上,锻件粗加工后应在垂直状态下进行性能热处理。根据材质的不同,性能热处理一般为淬火
和回火,锻件采用浸液、喷淋等方式,直到锻件表面温度小于80℃为止。
回火温度通常以相关产品标准或用户协议规定温度值为最低温度,原则为达到强度要求时,韧性最
好的温度。回火期间,控制好保温时间及冷却速率,使残余应力达到最小。
转子锻件常用材质的淬火和回火工艺参数见附录B。
6.3 支承辊锻件
6.3.1 锻后热处理
对于特大型支承辊锻后热处理一般采用正火加球化退火加回火。正火温度下保持足够长的时
间,以保证组织奥氏体化和均匀化;球化退火及去氢温度下的保温时间应足够长(去氢保温时间应根据
钢中的实际氢含量设定),以得到韧性良好的球状珠光体组织,同时还能防止产生白点或氢脆。
特大型支承辊锻件常用材质的锻后热处理工艺参数见附录C。
6.3.2 预备热处理
特大型支承辊应进行适当的预备热处理,方式通常为正火加回火或调质处理,以使得辊颈力学性能
满足技术要求。特大型支承辊锻件常用材质的预备热处理工艺参数见附录C。
6.3.3 表面淬火
特大型支承辊应进行表面淬火处理,以得到满足使用要求的工作层。特大型支承辊锻件常用材质
的表面淬火工艺参数见附录C。
6.4 容器锻件
6.4.1 锻后热处理
锻后热处理推荐为正火加回火。锻件应在正火温度下保持足够长的时间,以保证组织奥氏体化和
均匀化,冷却到相应的组织转变温度以下,随后进行回火,回火后炉冷或空冷。
容器锻件常用材质的锻后热处理工艺参数见附录D。
6.4.2 性能热处理
性能热处理为正火和回火。正火时允许水淬加速冷却,热处理工艺可根据化学成分、截面尺寸由制
造厂决定。冷却速度以保证达到要求的力学性能为原则。
容器锻件常用材质的性能热处理工艺参数见附录D。
7 热处理操作和过程控制
7.1 一般要求
热处理操作和控制应按热处理工艺及工艺技术文件执行。
在工件装炉前应对热处理设备、测量仪器、所需工装辅具进行检查确认,确认所用的测量和记录仪
表的精度、量程是否符合工艺和产品标准的要求。
热处理操作人员应进行热处理记录(注明热处理炉号、工件号、热处理日期等)并签字,并由热处理
质量检查人员审核确认。
7.2 转子锻件
7.2.1 锻后热处理
转子锻件毛坯入炉前应对毛坯表面质量情况进行检查。如有明显的锻造裂纹、重皮、折叠、缩孔等
影响后续热处理质量的表面缺陷,应予以清除。
转子锻件毛坯在炉内应合理摆放。垫铁高度应大于或等于500mm,每根坯料应至少采用4个垫
铁(轴身2个,轴颈2个)支撑,并在间隙处加入楔铁,防止锻件毛坯松动和在处理过程中产生较大变形。
如多根锻件毛坯同炉处理,毛坯间隙应大于或等于200mm,且坯料距炉门应大于或等于500mm。
7.2.2 性能热处理
转子入炉前应对表面质量情况进行认真检查,如发现有裂纹、黑皮等表面缺陷应予以清除。
在井式炉处理时,转子吊装应垂直。回火保温阶段,每班应至少检查两次热电偶孔的密封情况。
特殊情况下,在台车炉处理时,转子应放置在有效加热区内,并绘制实际的装炉草图及外接热电偶
的布置位置。
浸水淬火时,水应循环,水温应小于或等于35℃。
7.3 支承辊锻件
7.3.1 锻后热处理
支承辊锻件毛坯入炉前应对毛坯表面质量情况进行检查。如有明显的锻造裂纹、重皮、折叠、缩孔
等影响后续热处理质量的表面缺陷,应予以清除。支承辊锻件毛坯在炉内应合理摆放。垫铁高度应大
于或等于500mm,并在间隙处加入楔铁,防止锻件毛坯松动。如多根锻件毛坯同炉处理,毛坯间隙应
大于或等于200mm,且坯料距炉门应大于或等于500mm。
7.3.2 预备热处理
支承辊入炉前应对表面质量情况进行认真检查,如发现有裂纹、黑皮等表面缺陷应予以清除。通常
采用高度大于或等于500mm垫铁,工件装炉,置于炉膛有效加热区,并注意烧嘴位置。同时,工件摆放
应塞紧、垫平,并绘制实际的装炉草图及外接热电偶的布置位置。
7.3.3 表面淬火
支承辊表面淬火宜在大型差温(有效加热区直径大于或等于1800mm,长度大于或等于
3500mm)炉加热,推荐大型鼓风喷雾或喷水装置上进行淬火。
点炉前检查:对表面质量情况进行认真检查,如发现有裂纹、黑皮等表面缺陷应予以清除;对差温炉
及喷淬装置进行全面检查,确保设备运行状态良好。
7.4 容器锻件
7.4.1 锻后热处理
容器锻件毛坯入炉前应对毛坯表面质量情况进行检查。如有裂纹、重皮、折叠、缩孔、夹渣等表面缺
陷,应予以清除。
容器锻件毛坯在炉内应合理摆放。垫铁高度应大于或等于500mm,毛坯间隙应大于或等于
200mm,且坯料距炉门应大于或等于500mm。
7.4.2 性能热处理
按工艺要求装炉。工件宜采用立装,通常采用高度大于或等于500mm垫铁,工件装炉,置于炉膛
有效加热区,并注意烧嘴位置。同时,工件摆放应塞紧、垫平,防止加热过程变形,并确定好起吊位置,绘
制实际的装炉草图及外接热电偶的布置位置。
操作时应保证炉膛温度均匀,不应出现局部加热不足或过热,均热要求锻件温度与炉膛温度一致才
能保温。
8 质量控制与检验
8.1 制造大纲
需方有要求时,制造厂应编制制造大纲,制造大纲为一份生产锻件的详细的制造、检验和试验操作
规程的计划书,应包含锻件制造流程、制造工艺和制造设备等。
8.2 超声检测
特大型锻钢件应在锻后热处理后、调质处理或预备热处理前按产品标准要求进行超声检测,检测结
果应符合产品标准要求。
特大型锻钢件应在性能热处理之后按产品标准要求进行......
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