铸件热处理工艺及作业指导书主页
前提：本作业指导书系建蓓铸造有限公司的核心工艺文件之一。它针对公司产品实现的第三个特殊过程(见《公司质量手册》章节号4.0/4.1之4.1.7)提出了系统完整的操作、控制规定，必须得到充分严格贯彻执行。
本作业指导书所取参数，主要源于化工出版社的《钢铁热处理实用技术》。
* 本作业指导书中打“*”并用楷体注明的文字，是警/提示内容，也可作为执行条款。
1.灰铸铁的退火、正火热处理工艺
1.1消除内应力退火(人工时效)工艺
灰铸铁消除内应力退火(人工时效)热处理工艺适用范围
1.较薄、故冷却速度较快的灰铁件；
2.形状复杂、截面变化较大的铸件；
3.需进行机加工的大型铸件；
4.经过少量焊修，因而局部积累些许焊
应力的铸件。
* 加热温度越高，应力消除越快。但温度过高，则易发生石墨化与珠光体球化而使性能降低，尤其是含Si量较高时；
* 保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热；
* 保温时间终了，以30~50℃/h的速率在炉内缓冷，冷却至150~200℃出炉冷却(空冷)。
1.2软化退火和正火工艺
灰铸铁软化退火和正火热处理工艺适用范围
* 保温时间一般按炉内铸件平均壁厚的5min/mm计算。形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。
2.球墨铸铁的退火、正火(+回火)和调质热处理工艺
2.1 高温退火
适用范围
1.获得铁素体球墨铸铁；
2.分解渗碳体和珠光体，提高机
械性能；
3.改善加工性能，使工件容易加
工且不易变形。
* 退火温度越高，渗碳体组织分解速度越快，白口现象越易消除。但温度过高将使铸件机械性能反而变坏，发生变形和表面氧化失碳，故须严格控制温度上限。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm的有效厚度、需要保温1~2h计算，铸件白口深度大、渗碳体组织成分多时，应适当增加保温时间。
* 形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热。保温终了，以60~80℃/h的速率在炉内缓冷，至600℃后出炉空冷。
2.2 低温退火
当铸态组织为铁素体+珠光体+石墨(没有渗碳体)时，只需采用低温退火工艺：
球墨铸铁低温退火热处理工艺适用范围
1.获得铁素体球墨铸铁；
2.分解渗碳体和珠光体，提高机
性能；
3.改善加工性能。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm的有效厚度、需要保温1~2h计算；
* 形状复杂的铸件，要以75~100℃/h的速率缓慢加热。保温终了，以60~80℃/h的速率在炉内缓冷，至600℃后出炉空冷。
2.3 正火+回火
球墨铸铁正火+回火热处理工艺适用范围
温
度
/
℃
1.获得珠光体基体组织(P 可达70%以上)；
2.增加珠光体分散度，细化组织金相；
3.提高强度、硬度和耐磨性。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1~2h 计算；
* 形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。正火保温终了即进行空气冷却或吹风强制冷却；
* 由于正火的冷却速率较大，会导致铸件产生热处理应力。故应在正火后的24h 内进行以消除铸件内应力为目的的回火热处理。回火保温终了，铸件在静止空气中冷却。 2.4 调质热处理
球墨铸铁调质热处理工艺
适用范围
1.获得回火索氏体+石墨组织；
2.使材质性能得到最大程度的提升。获得较高的综合机械性能；
3.技术性能要求很高的大型球铁件。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1~2h 计算；
* 形状复杂的铸件，要以75~100℃/h 的速率缓慢加热。正淬保温终了要迅即入水(复杂铸件用油淬)。入淬时要控制介质温度不宜过高(最好控制在20℃左右，可用冷却塔使介质及时冷却)；
* 淬火形成较大的调质应力，故应在正火后的12h 内完成回火热处理。回火保温终了，铸件可采用空冷、油冷，但绝不可采用炉冷(缓冷将使冲击值陡降)。
3.
合金铸铁的稳定化(人工时效)和软化退火、正+回热处理工艺
3.1 稳定化消除内应力退火(人工时效)工艺 合金铸铁稳定化退火(人工时效)热处理工艺
适用范围
1.高Cr 抗磨白口铸铁、耐热铸铁等合金铸铁件消除铸应力；
2. 经过少量焊修，因而局部积累些许焊应力的合金铸铁件；
3.需进行机加工的大型合金铸铁件。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1h 计算；
* 装炉时温度须低于200℃，加热速率小于60~100℃/h 。保温终了炉内冷却速率控制在
30~50℃/h ，避免形成新的热应力。
* 出炉空冷，可根据需要采用风冷或静态空气冷却。前者表面硬度较高，后者表面硬度较低。
合金铸铁软化退火热处理工艺
适用范围
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1h 计算；
* 装炉时温度须低于200℃，加热速率小于60~100℃/h 。第一次和第二次保温终了炉内冷却速率控制在30~50℃/h ，分别缓冷至700~750℃和600℃温点。
* 出炉空冷，可根据需要采用风冷或静态空气冷却。前者表面硬度较高，后者表面硬度较低。
3.3 正火+回火
合金铸铁正火+回火热处理工艺 适用范围
1.获得良好的金相组织和材质稳定性；
2.使材质综合性能得到提升。获得较高的综合机械性能；
3.有严格力学性能要求的合金铸铁件。
* 保温时间也可按炉内铸件每15mm 的有效厚度、需要保温1h 计算；
* 正火温度根据合金成分分别取上、下限：如kmTBCr26取上限、kmTBCr15Mo2-DT 取下限。装炉时温度须低于200℃，加热速率小于60~100℃/h 。
* 出炉空冷通常采取静态空冷。
4. 亚共析碳钢完全退火和正火+回火热处理工艺 4.1 完全退火
亚共析钢完全退火热处理工艺
适用范围
1. 常规机械性能要求的亚
共析钢(ZG15~55钢)铸件；
2. 经过大面积焊修的铸钢
件。
* 保温时间按炉内铸件最厚壁处的每25mm 保温1h 计算，当壁厚超过75mm ，则超过部分按每50mm 保温1h 叠加；
Ex ：某炉内装的亚共析钢铸件的最厚壁厚为150mm ，则其热处理保温时间应为： 3+［150-(3×25)］/50=4.5小时
* 升温速率：一般 (厚薄相对均匀、结构简单)铸钢件，可以每小时100~150℃的速率升温。复杂(厚薄差异大、结构复杂)铸钢件，600℃以下时，以每小时50~80℃的速率升温，600℃以上可全速升温。
* ≤300℃出炉后，通常采取静态空冷。 4.2 正火+回火
亚共析钢正火+回火热处理工艺
适用范围
温度/℃
1.对力学性能有较高要求的碳钢铸件；
2.材质性能比完全退火得到更大程度的提升。获得较高的综合机械性能；
3. 经过大面积焊修的铸钢件，可以直接进行回火处理。
25mm
保温1h 计算，当壁厚超过75mm ，则超过部分按每50mm 保温1h 叠加；
* 升温速率：一般 (厚薄相对均匀、结构简单)铸钢件，可以每小时100~150℃的速率升温。复杂(厚薄差异大、结构复杂)铸钢件，600℃以下时，以每小时50~80℃的速率升温，600℃以上可全速升温。
* 正火保温终了，通常采用强风快冷方式，回火保温终了，炉冷至≤300℃出炉后，通常采取静态空冷。
5.高锰钢的正火及调质热处理工艺
h
* 严格控制温度，高锰钢热处理温度过高，会导致铸件表面严重失碳，奥氏体晶粒和晶界上析出共晶碳化物，且无法用后续热处理消除，将造成铸件直接报废。
* 升温速率：一般(厚薄相对均匀、结构简单)锰钢件，可以每小时80~100℃的速率升温。复杂(厚薄差异大、结构复杂)锰钢件，600℃以下时，以每小时50~80℃的速率升温，600℃以上每小时80~100℃的速率升温。
* 铸件必须在>950℃时入淬，水温不应高于40℃，否则淬火效果将明显衰减。铸件出水温度应≤80℃。
6. 铬系钢的完全退火、正火及调质热处理工艺
铬系钢完全退火和正火及调质热处理工艺
* 正火、淬火和回火的保温时间均按炉内铸件最厚壁处的每25mm保温1h计算，当壁厚超过75mm，则超过部分按每50mm保温1h叠加；
a)低温回火：150~250℃，获得回火马氏体，适用于要求高硬度、高耐磨性、且具一定韧性的铸件；
b)中温回火：350~500℃，获得回火曲氏体，适用于具有很高弹性极限(如弹簧钢)的铸件；
c)高温回火：550~650℃，获得回火索氏体，适用于要求较高韧性和良好的综合机械性能的铸件，是各钢种最常用的回火工艺。
* 上表未涵盖的稀有铬系钢种的热处理类型和加热温度，可查阅《铸造工程师手册》获得准确数据；
* 铬系钢包括含有Mn、P、N等元素的钢种，退火、正火和回火后，不可在500~550℃的温段缓慢冷却(宜采取快速空冷)，以防止出现回火脆性。如需要消除由快速冷却所积淀的回火应力时，可增加一次低温回火。
7. 低合金钢的完全退火、正火及调质热处理工艺
* 低合金钢热处理的各项具体技术要求可参考铬系钢的相关条款。
淬火+
9. 热处理的铸件装炉要求
9.1 铸件在台车底部必须垫高
30~50mm。铸件与铸件叠放时，件间应垫放
50~70mm的铁块或高铝砖块，铸件壁厚越
大，间垫距离须越大。
9.2 铸件必须垫稳、垫平，防止发生垮塌
危险和产生热处理变形。
9.3 装炉应保证台车中心的经、纬方向都留
有足够间隙，以利于热量随热气流循环充分和
9.4 厚壁件、大件应放置于台车靠近电阻丝的位置(极端高温区)。
9.5 铸件带有钢印标记或其它需要特别保护的标识，为防止标记和标识被高温过度氧化而遭
破坏，进炉前应用火坭或红坭浆对钢印、重要标识涂层保护。
9.6若炉门的密封度较差，则进炉并关闭炉门后，应用火坭嵌封炉门间隙。
10. 装炉计划、热处理炉号和记录规定
10.1 装炉计划
10.1.1 对力学性能有严格要求的铸件，必须按同牌号、同目的原则，同炉热处理。
10.1.2 对力学性能有通常要求的铸件，允许不同牌号、但热处理工艺(温度和保温时间)要求
基本相同的铸件同炉热处理。此时应按能适应不同牌号铸件的共点温度和时间，来设定热处理形式、升温速度、保温温度和时间。
10.1.3 高牌号灰铁、球铁件和铬系钢铸件，必须同牌号同炉热处理。
10.2 热处理炉号的编排、使用
10.2.1热处理炉号由设备号、短杠和6位数
a．设备号：热处理设备编号(A炉或B
炉)；
b．年份：公历的后2位数(2009年表示为
09)；
c．月份和日期：均以2位数表示(十位数不足的缀
0)。
* 如上图热处理炉号表示的意义为：2009年2月9日由A炉承担的热处理内容。
10.2.2 热处理工作任务单可在热处理温度自动盘式记录的空白背页填写，内容应包括：
a) 进炉铸件的名称(图号)、牌号和件数；
b) 热处理工艺形式(热处理种类)和工艺要求简述(热处理温度曲线图)；
c) 热处理操作者(签署)；
d) 热处理完成后，品质保证部的检验结论和检验章。
10.2.3 热处理炉号使用于具有可追溯性的质量记录，包括：热处理工作任务单、热处理温
度自动记录(盘式)。
10.2.4热处理工作任务单、热处理温度自动记录，作业结束后交品质保证部存档，保存期为
5年。
热处理通用技术规范及作业指导书
热处理通用技术规范 编制： 审核： 批准：
热处理通用技术规范 1.目的 为确保公司生产的产品符合产品标准技术要求，根据公司质量手册和程序文件的规 定，特制定热处理通用工艺规范，用于指导热处理生产与过程控制。 2.适用范围 本规范明确了热处理生产的主要工艺和质量控制方式、方法、要求，适用于石油机械API SPEC7K转盘及其配件产品的各种热处理。 属于本公司的其他产品和外协产品的热处理也可参照本规范的基本要求执行。 3.主要热处理工艺 热处理是通过对工件的加热、保温和冷却，使金属或合金的组织结构发生变化，从而 获得预期的性能的操作工艺。热处理能最大限度的发挥材料潜力，改善和获得良好的机械 性能、加工性能、物理性能和化学性能等。 热处理作为生产过程特殊工序，在石油机械产品生产制造中有重要作用。 可以分为： a.整体热处理与表面热处理 整体热处理：如退火、正火、淬火、回火 表面热处理：如感应加热表面淬火、火焰加热淬火以及化学热处理（如表面渗碳、碳 氮共渗、氮化等） b.预先（或预备）热处理与最终热处理 预先热处理一般是为了获得良好的加工性能而采取的热处理工艺，如时效、退火（包 括去应力退火、球化退火等）、正火等，预先热处理有时也可以作为最终热处理。一般用于焊接结构件、铸件等。相对于最终热处理而言，某些重要、大截面钢件采用预先热处理（通常采用正火处理）是为使最终热处理产品有一个良好的组织保证。 3.1退火（Annealing） 将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度后，一般随炉温缓慢冷却。主要是降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能；细化晶粒，改善力学 性能，为下一工序做准备；消除冷、热加工所产生的内应力。主要适用于合金结构钢、碳
热处理手册
《热处理手册(第1卷):工艺基础》是一产热恋处理专业的综合工具书，共4卷。《热处理手册(第1卷):工艺基础》共11章，内容包括基础资料、金属热处理的加热、金属热处理的冷却、钢铁件的整体热处理、表面加热热处理、化学热处理、形变热处理、非铁金属的热处理、铁基粉末冶金件及硬质合金的热处理、功能合金的热处理、其他热处理技术。《热处理手册(第1卷):工艺基础》由中国机械工程学会热处理学会组织编写，具有一定的权威性；内容系统全面，具有科学性、实用性、可靠性和先进性。 《热处理手册(第1卷):工艺基础》可供热处理工程技术人员、质量检验和生产管理人员使用，也可供热处理人员、质量检验和生产管理人员使用，也可供科研人员、设计人员、相关专业的在校师生参考。 目录： 前言 第1章基础资料 1.1 金属热处理分类及代号 1.2 合金相图 1.3 现行热处理标准题录 参考文献 第2章金属热处理的加热 2.1 金属和合金相变过程中的元素扩散 2.2 钢的加热转变 2.3 加热介质和金属与介质的作用
2.4 加热计算公式及常用图表2.5 加热节能措施 2.6 可控气氛 2.7 加热熔盐和液态床 2.8 真空中的加热 参考文献 第3章金属热处理的冷却3.1 钢的过冷奥氏体转变3.2 钢件热处理冷却过程3.3 淬火冷却介质 3.4 淬火冷却介质 参考文献 第4章钢铁件的整体热处理4.1 钢的热处理 4.2 铸铁的热处理 参考文献 第5章表面加热热处理 5.1 感应加热热处理 5.2 火焰淬火 5.3 激光、电子束热处理5.4 其他表面热处理方式 参考文献
第6章化学热处理 6.1 钢的渗碳 6.2 钢的碳氮共渗 6.3 渗氮及以氮为主的共渗6.4 渗金属及碳氮之外的非金属6.5 离子化学热处理 6.6 气相沉积与离子注入技术参考文献 第7章形变热处理 7.1 概述 7.2 低温形变热处理 7.3 高温形变热处理 7.4 表面形热处理 7.5 形变化学热处理 参考文献 第8章非铁金属的热处理 8.1 铜及铜合金的热处理 8.2 铝及铝合金的热处理 8.3 镁合金的热处理 8.4 钛及钛合金的热处理 8.5 高温合金的热处理 8.6 贵金属及其合金的热处理
消除应力热处理作业指导书
消除应力热处理作业指导书 1．范围 1.1 本守则规定了膨胀节产品的消除应力热处理基本程序和要求。 1.2 本守则适用于膨胀节压制简体和成形的膨胀节消除应力热处理工序。 2．规范性引用文件 下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用本规程。 质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》 GBl50-1998《钢制压力容器》 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接工艺规程》 GBl6749《压力容器波形膨胀节》 3．工艺规范 3.1 工艺曲线 3.2 常用材料消除应力热处理温度及保温时间参见相关材料标准的推荐温度。 3.3 焊件进炉时炉内温度不得高于400℃。焊件出炉时，炉温不得高于400℃，出炉后应在静止的空气中冷却。 3.4 升温速度最大不得超过PWHT 5000 δ℃/h ，且不得超过200℃/h ，最小可为50℃/h 。降温速度最大不 得超过PWHT 6000 δ℃/h ，且不得超过260℃/h ，最小可为50℃/h 。 4．工艺操作 4.1 消除应力热处理应在焊接工作全部结束并检测合格后，于压制成形或在压力试验前进行。奥氏体不锈钢压制的波纹管、膨胀节一般不进行焊后消除应力热处理，工艺或客
户有特殊要求的按工艺处编制的热处理工艺卡执行。 4.2 消除应力热处理应尽可能采取整体热处理。 4.3 装炉时，工件距炉门不得小于****毫米，距炉墙不得小于****毫米，加热炉对炉温应能控制，对工件不得产生过度氧化和有害影响。 4.4 装炉时需要将工件垫平、垫稳。工件之间保持一定距离，不要靠紧。若需垛装时，上下工件之间要用垫板垫起。垫板厚度要大于*******毫米，上下垫板必须平行对正。 4.5 对于直径较大、壁厚较薄的筒体，内部没有支承圈或固定塔板时，应适当在内部支承，以防加热时变形。 4.6 产品焊接试板应随同工件同炉热处理，试板须放在能代表工件的适当位置。试板应有钢印标记，经核对并经检查员认可。 4.7 焊件升温期间，加热区内任意长度为*******毫米内的温差不得大于*****℃。焊件保温期间，加热区内最高与最低温度之差不宜大于*****℃。升温和保温期间应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化。 5. 测温与记录 5.1 热处理炉应配有自动记录温度时间曲线的测温仪表。 5.2 热电偶应安装在能反映工件实际温度的适当位置。补偿导线的线径及长度要合适，并经常检查热电偶的老化情况。 5.3 测温仪表和热电偶必须定期检定，保证合格准确。 5.4 工件热处理曲线记录和检验记录应存档保管，且保存不得少于***年。
焊后热处理管理规定
焊后热处理管理规定 （QB/SAR0308-2005） 1.0总则 1.1目的：对公司制造的压力容器产品（或泵压部件）焊后热处理过程实施有效监督和控制，确保产品（或承压部件）焊后热处理质量符合设计、使用和相关标准规定要求。 1.2编制依据 1.2.1《压力容器安全技术监察规程》； 1.2.2《锅炉压力容器制造监督管理办法》； 1.2.3《钢制压力容器》（GB150-1998）； 1.2.4《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》； 1.2.5本公司相关的管理规定。 1.3适用范围 本规程适用于公司制造的压力容器产品（或承压部件）的焊后热处理过程的监督和控制。主要包括以下内容： 1.3.1本公司自行进行的产品（或承压部件）局部（焊缝、热影响区）焊后热处理。 1.3.2本公司暂无能力实施需委托分包单位进行的产品（承压部件）整体焊后热处理。 2.0局部焊后热处理 2.1局部热处理范围 2.1.1压力容器产品的B、C、D类焊接接头，球形封头与圆角相连的A类焊接接头及缺陷补焊部位。 2.1.2局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度的2倍；接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度的6倍。 2.1.3靠近加热区的部位应采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 2.2局部热处理控制 2.2.1由热处理工艺员编制热处理过程工艺卡，经热处理责任师审批后实施。 2.2.2由热处理签发热处理任务单，对需进行焊后热处理内容向热处理人员进行安排，必要时还应附有示意简图，并对热处理开始时间作出要求。 2.2.3热处理人员按接受的热处理任务单和工艺卡的规定要求，实施过程参数控制，确保热处理过程和质量符合规定要求。
高铬铸铁热处理工艺
高铬铸铁热处理工艺 化学成分:C2.05，Si1.40，Mn0.78，Cr26.03，Ni0.81，Mo0.35 1、常用的高铬铸铁的热处理工艺是加热到950~1000℃，经保温空冷淬火后再进行 200~260℃的低温回火。 2、2、高温团球化处理1140~1180℃保温16h空冷却，可以明显提高冲击韧度和耐磨性能。 高温团球化处理可使碳化物全部呈团球状，可消除或减少大块状和连续网状碳化物对基体的隔裂作用，经团球化的碳化物受到更加均匀的基体支撑，特别受到一定数量的奥氏体的支撑。如果适当减少保温时间，对薄截面零件也可以取得效果。该工艺的不足是工艺消耗热能较多。 加热到1050℃，经保温空淬火后再进行550℃的回火,效果会怎么样? 要控制加热速度，最好在650? ?? ?750? ?? ?? ? 850? ?? ? 时保温一定时间。我以前做过，正火就可以了。硬度能做到61----65HRC 成熟工艺是：铸造后软化退火，便于加工，加工后空冷淬火加低温去应力回火。使用硬度一般要求为HRC58-62，多用于比如渣浆泵零部件等耐磨易损件。 我们这里是高铬生产基地，一般提供Cr24，Cr26，Cr28，Cr15Mo3等，价格是不便宜的。价格要包括中间的软化退火和精加后的淬火及回火。楼主的材料应该叫Cr26 做高铬磨球的，Cr%=10.2~10.5%，C%=2.2~2.7%，Si、S双零以下，要求硬度HRC>58 我们现在用的是淬火液淬火，淬火工艺参数是：650度保温2小时，升温到960度保温3.5小时淬火；回火温度380~400，保温4~6小时。磨球规格φ40-φ80。 工艺是1050淬火+250~350回火 金属耐磨材料在水泥企业的研究和应用 [摘要] 本文从金属耐磨材料的概述、水泥企业常用的耐磨材料以及根据磨损原理具体的选用金属耐磨材料,对金属耐磨材料进行了研究、分析,对其他选用金属耐磨材料给予一定的参考和借鉴。 [关键词] 金属耐磨材料水泥企业研究应用 一、金属耐磨材料的概述 材料的耐磨性不仅决定于材料的硬度Hm,而且更主要的是决定于材料硬度Hm和磨料硬度Ha的比值。当Hm/Ha比值超过一定值后,磨损量便会迅速降低。 当Hm/Ha≤0.5-0.8时为硬磨料磨损,此时增加材料的硬度对材料的耐磨性增加不大。 当Hm/Ha>0.5-0.8时为软磨料磨损,此时增加材料的硬度,便会迅速地提高材料的耐磨性。 金属耐磨材料一般都指的是耐磨钢,能抵抗磨料磨损的钢。这类钢还没有成为一个完全独立的钢种,其中公认的耐磨钢是高锰钢。 二、水泥企业主要使用的耐磨钢
金属热处理(za)
一、名词解释（共10分） 1. 相起伏：液态金属中规则排列的原子集团时聚时散的现象叫做相起伏，又叫结构起伏。 2. 几何硬化：若某一滑移系的取向处于软取向，在拉伸时随着晶体取向的改变，滑移面的法向与外力轴的夹角越来越远离45°，从而使滑移越来越困难，该现象即为几何硬化。 3. 刃型位错：在金属晶体中，由于某种原因，晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。这个多余的半原子面又如切入晶体的刀片，刀片的刃口线即为位错线。这种线缺陷称为刃型位错。半原子面在上面的称正刃型位错，半原子面在下面的称负刃型位错。 4. 滑移带：将表面抛光的单晶体金属试样进行拉伸，当试样经适量的塑性变形后，在金相显微镜下可以观察到，在抛光的表面上出现许多互相平行的线条，这些线条称为滑移带。 5. 下坡扩散：沿浓度降低的方向进行扩散，使浓度趋于均匀化。 6. 临界晶核半径：当晶粒半径等于Rk时，这种晶胚既可能消失，也可能长大成为稳定的晶核，此时半径为Rk的晶核称为临界晶核，Rk即为临界晶核半径。 7. 上坡扩散：沿浓度升高的方向进行扩散，使浓度趋于两极化。 8. 加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。 9. 能量起伏：能量起伏是指体系中每个微小体积所实际具有的能量，会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。 10. 滑移系：晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。 11. 固溶强化：融入固溶体中的原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使塑性变形更加困难，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。这种通过形成固溶体使金属强化的现象称为固溶强化。 反应扩散：通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断形成新相的扩散过程，称为反应扩散。 12.成分过冷：在固溶体合金凝固时，在正的温度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差别，导致固液界面前沿的熔体的温度低于实际液相线温度，从而产生的过冷称为成分过冷。 相律：相律是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和相数之间的关系，是系统的平衡条件下的数学表达式。 13. 弥散强化：许多材料由两相或多相构成，如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内使材料强度增加的现象称为弥散强化。 二、请作图画出立方晶系的(101)、(111) 、(112)和(100)晶面以及[101]、[112]和[100]晶向（共8分） 三、请说明金属材料在热加工后的组织和性能是如何变化的。（8分） 答：（1）改变铸锭组织，金属在高温下变形抗力低塑性好，热加工易变形，变形量大，通过热加工，是铸锭组织缺陷得到明显改善，使金属材料的力学性能有明显提高。（2）形成纤维组织，纤维组织使材料的力学性能呈各向异性，沿着流线方向具有较高力学性能，垂直于流线方向性能则较低。（3）形成带状组织，带状组织使金属材料的力学性能产生方向性，特别是横向塑性和韧性明显降低，使材料切削性能恶化。（4）改变晶粒大小。合理选择加工温度，变形量及加工后的冷却速度，以获得细小均匀晶粒，提高材料性能。 四、为什么液态金属结晶时，晶胚的尺寸必须达到临界晶核半径的要求？（8分） 答：由公式可以看出,当时，随着晶胚尺寸r的增大，系统自由能增加，这个过程不能自动进行，这种晶胚不能成为稳定的晶核，而是瞬时形成瞬时消失；但当时，随着晶胚尺寸r的增大，伴随着系统的自由能降低，这一过程可以自动进行，晶胚可以自发的长大成为稳定的晶核而不再消失。 五、液态金属结晶时为什么必须过冷？（8分） 答：由知系统的自由能随着温度的升高而降低，由图可知，当温度低于理论结晶温度Tm时，即固态金属自由能才低于液态金属的自由能，液态金属可以自发地转变为固态金属，如果温度高于Tm，液态金属自由能低于固态金属自由能，
热处理设备的使用与维护保养
1．目的： 使设备有效性的能力维持在最佳状态，从而达到设备寿命周期最大经济化。2．范围： 包括公司所有直接或间接用于热处理的设备。 3．职责： 3.1车间生产人员负责设备的日常点检、运行维护保养。 3.2机电人员负责设备的维护保养的指导、定期检查、大/中修等工作。 3.3热处理技术员负责设备的定期检查.和校验。 3.4实验员负责产品硬度的校验，对实验数据进行记录，并出具产品实验报告。 4.流程：无 5.作业内容： 5.1设备操作 a．开机前，必须熟悉热处理炉传动系统和结构，各开关的功用。 b．升温前首先由机电工对电器.热电偶进行检查，确认正常后，操作工对照《设备日常点检卡》中规定的项目（包括各项报警项目）进行点检，正常后进行操作。c．先开淬火槽循环和水冷却，然后按照升温工艺进行升温。 d．淬火炉温度升到300℃时开启网带传动。 e．当淬火炉升温到600℃，开启回火炉进行升温；当回火炉温度升到设定温度后才开启网带传动（先开网带传送，然后拧涨紧螺杆）。 f. 温度设定：通过温度仪表的上下按键对温度设定值进行调节。 g. 网带速度设定：通过变频器的旋转钮左右旋转对网速进行调节。 5.2 设备运行 a．设备运行过程中操作工应每30分钟巡视一次设备，若发现异常应当即通知机电工进行排异。 b. 设备运行过程中遇设备故障或其它紧急情况，请按照《热处理通用规定》执行。 c. 淬火槽温度接近70℃时开启油冷却对油进行降温，油温接近50℃时关闭油冷却。 5.3 设备停止 a．炉内产品走完后关闭加热电源，（淬火加热炉的网带传动.淬火槽循环.回火炉风扇.水冷却必须开，其它可关。回火炉开始降温后必须停网带，并把涨紧螺杆松开，防止网带拉长变形）。 b. 停炉后必须继续通入甲醇，等淬火炉炉温低于700℃后方可关闭甲醇。 c. 淬火加热炉温低于300℃后才能停网带传动，低于200℃后关闭淬火槽循环泵。回火炉温度低于200℃后可停风扇。 d. 炉温冷却后关闭冷却水。 5.4 日常维护保养
焊接作业指导书及焊接工艺
1．目的：明确工作职责，确保加工的合理性、正确性及可操作性。规范安全操作，防患于未然，杜绝安全隐患以达到安全生产并保证加工质量。 2．范围： 2.1.适用于钢结构的焊接作业。 2.2.不适用有特殊焊接要求的产品及压力容器等。 3．职责：指导焊接操作者实施焊接作业等工作。 4. 工作流程 4.1作业流程图
4.2.基本作业: 4.2.1.查看当班作业计划：按作业计划顺序及进度要求进行作业，以满足生产进度 的需要。 4.2.2.阅读图纸及工艺：施焊前焊工应仔细阅读图纸、技术要求及焊接工艺文件， 明白焊接符号的涵义。确定焊接基准和焊接步骤；自下料的要计算下料尺寸及用料规格，参照工艺要求下料。有半成品分件的要核对材料及尺寸，全部满足合焊图纸要求后再组焊。 4.2.3.校准：组焊前校准焊接所需工、量具及平台等。 4.2.4.自检、互检：所有焊接件先行点焊，点焊后都要进行自检、互检，大型、关 键件可由检验员配合检验，发现问题须及时调整。 4.2. 5.首件检验：在批量生产中，必须进行首件检查，合格后方能继续加工。 4.2.6.报检：工件焊接完成后及时报检，操作者需在图纸加工工艺卡片栏及施工作 业计划上签字。（外加工件附送货单及自检报告送检）。 5.工艺守则： 5.1.焊前准备 5.1.1.施焊前焊缝区（坡口面、I型接头立面及焊缝两侧）母材表面20～30mm宽范 围内的氧化物、油、垢锈等彻底清理干净，呈现均匀的金属光泽。
5.1.2.检查被焊件焊缝（坡口形式）的组对质量是否符合图纸要求，对保证焊接质 量进行评估，如有疑义应向有关部门联系，以便采取相应工艺措施。 5.1.3. 按被焊件相应的焊接工艺要求领取焊接材料，并确认焊接牌号无误。 5.1.4. 检查焊接设备是否运转正常，各仪表指数是否准确可靠，然后遵照本工艺提 供的工艺规范参数预调焊接电流、电压及保护气体流量。 5.1.5.合焊前应先行组对点焊，点焊的焊材应与正式施焊焊材相同，点焊长度一般 应为10-15mm（可视情况而定），点焊厚度应是焊脚高度的1/2（至少低于焊脚高度）。 5.1. 6.对于有焊前预热要求的焊件，根据工艺文件要求规范参数预热，温度必须经 热电偶测温仪测定，预热范围宽度应符合工艺文件的规定。 5.2.焊接过程 5.2.1.施焊过程应密切注视电弧的燃烧状况及母材金属与熔敷金属的熔合情况，发 现异常应及时调整或停止焊接，采取相应的改进措施。 5.2.2.多层焊时层间清渣要彻底，并自检焊缝表面发现缺陷及时修复，如焊接工艺 文件对层间温度有要求，必须保证层间温度符合工艺要求再焊下一层。 5.3.减少焊接应力变形的措施 5.3.1.刚性固定法：通常用于角变形较大的构件，施焊前加装若干块固定筋板其厚 度一般不小于8mm，对于较厚的焊件固定筋板的厚度应随之增大。
热处理工艺规范(最新)
华尔泰经贸有限公司铸钢件产品热处理艺规范 随着铸造件产品种类增多，对外业务增大，方便更好的管理铸造件产品，特制定本规定，要求各部门严格按照规定执行。 1目的： 为确保铸钢产品的热处理质量，使其达到国家标准规定的力学性能指标，以满足顾客的使用要求，特制定本热处理工艺规范。2范围 本规范适用于本公司生产的各种精铸、砂铸产品的热处理，材质为各种低碳钢、中碳钢、低合金钢、中合金钢、高合金钢、铸铁及有色合金。 3术语 3.1退火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后， 降温出炉的操作工艺。 3.2正火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后， 从炉中取出，在空气中冷却下来的操作工艺。 3.3淬火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后， 快速冷却的操作工艺。 3.4回火：指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一 段时间后出炉，冷却到室温的操作工艺。 3.5调质：淬火＋回火 4 职责
4.1热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。 4.2热处理操作工艺由生产部门负责实施。 4.3热处理操作者负责教填写热处理记录，并将自动记录曲线转换到 热处理记录上。 4.4检验员负责热处理试样的力学性能检测工作，负责力学性能检测 结论的记录以及其它待检试样的管理。 5 工作程序 5.1每次装炉前应对设备进行检查，把炉底板上的氧化渣清除干净， 错位炉底板应将其复位后再装，四周应留有足够的间隙，轻拿轻放，装炉应结实，摆放合理。 5.2装炉时大铸件产品放在下面，对易产生热处理变形的铸件，必须 作好防变形或反变形处理，力学性能试样应装在高温区，对特别小的铸件采用铁桶或其它框类工装集中盛放。 5.3炉车上的铸钢件入炉时，应缓慢推进，仔细观察铸钢件是否与炉 壁碰撞，关闭炉门，通电后应经常观察炉内工作状况。 5.4作好铸件产品后续热处理的准备工作，严格控制出炉温度，对水 淬铸件应控制入水时间，水池应有足够水量，以保证淬火质量。 5.5作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、 时间等要素，热处理园盘记录纸可多次使用，但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。 6 不合格品的处置 6.1热处理试样检验不合格，应及时通知相关部门。
金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计
金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计《金属学与热处理》课程设计 45号钢车床主轴热处理工艺设计 学生姓名:X X X 学生学号:xxxxxxxxxxxxx 院(系):xxxxxxxx学院年级专业:xxxxxxxxxxxxxxx 指导教师:xxxxxxxxxxx 二〇一一年十二月 课程设计任务书 题目 45号钢车床主轴热处理工艺设计 1、课程设计的目的 使学生了解、设计45号钢车床主轴热处理生产工艺，主要目的:(1)培养学生 综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。(3)进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等) (1)零件使用工况及对零件性能的要求分析; (2)45号钢材料成分特点及性能特点分析; (3)车床主轴热处理工艺参数; (4)表面淬火方式确定; (5)设计说明书撰写，不低于3000字。 3、主要参考文献
[1] 崔明择主编.工程材料及其热处理[M]. 北京:机械工业出版社，2009.7. [2]崔忠析主编.金属学与热处理(第二版)[M]. 北京:机械工业出版社，2007.5 [3]王建安. 金属学与热处理[M]. 北京:机械工业出版社，1980 [4] 中国机械工程学会.热处理手册[M]. 北京:机械工业出版社，2006.7 [5] 范逸明.简明金属热处理工手册[M].北京:国防工业出版社，2006.3 4、课程设计工作进度计划 第18周:对给定题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。 第19周:撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。指导教师 日期年月日 (签字) 教研室意见: 年月日学生(签字): 接受任务时间: 年月日 课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称 45号钢车床主轴热处理工艺设计 分得评分项目评价内涵值分 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学01 学习态度 6 工作态度。 工作 表现通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠02 科学实践、调研 7 道获取与课程设计有关的材料。 20% 03 课题工作量 7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题， 04 综合运用知识的能力 10 能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析， 得出有价值的结论。
铸钢件热处理作业指导书
热处理作业指导书 1.目的 保证热处理质量。 2.热处理方式 按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火、正火、均匀化处理、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。 3.热处理操作要求 ．退火 退火是将铸钢件加热到Acs 以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。适用于所有牌号的铸钢件。图1—1为几种退火处理工艺的加热规范示意图。表l—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。表1-2铸钢件退火工艺及退火后的硬度。 图1—1为几种退火处理工艺的加热规范示意图
表l—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用
表1-2铸钢件退火工艺及退火后的硬度 ．正火 正火是将铸钢件目口热到Ac。温度以上30～50o C 保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。图1—2为碳钢的正火温度范围示意图。表1-3铸钢件正火工艺及退火后的硬度，表1-4常用低合金铸件正火或正火+回火工艺及硬度。正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也司作为以后热处理的预备处理。正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，其珠光体组织较细。一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。 图1—2为碳钢的正火温度范围示意图 正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。
合金钢管道焊后消应热处理作业指导书
合金钢管道焊后消应热处理作业指导书 QDICC/QB109-2002 1、适应范围 本工艺标准适用于非低温用碳钢、低合金钢及1Cr5Mo 钢等钢材的焊缝焊后消应热处理。 2、施工准备 2.1热处理所用保温材料应为无碱超细玻璃棉，应有质量证明书或合格证。 2.1.1热处理设备为可自动控制温度的固定盘柜式控制柜或手提式控制箱，并应配有自动打点记录仪，加热器采用绳状红外线加热器，热电偶为K型，其连接线为补偿导线。 2.1.2热处理设备应经检查合格，温度指示仪表及热电偶校验准确。 2.1.3挡雨、雪的遮盖物准备齐全。 2.2作业条件 2.2.1热处理前应对焊缝进行确认，确认项目包括： 1）焊接工作已完成； 2）焊缝外观符合质量标准； 3）其他要求的检验项目已检验合格，并已取得检验合格通知书； 4）除铬钼耐热钢以外焊缝的无损检测已检验合格，并已取得检验合格通知书；
3、操作工艺 3.1工艺流程： 施工准备→热电偶及加热器安装→热处理→硬度检验→资料整理 3.2热电偶及加热器安装 3.2.1每道焊口对称安装两只热电偶，热电偶安装在靠近焊缝边缘的30mm，管材与热电偶端部接触处应用砂轮机打磨露出金属光泽，热电偶安装采用细铁丝捆扎，为保证所测温度为管材实际温度，在热电偶与加热器之间点小块保温玻璃布进行隔离。 3.2.2电加热器缠绕宽度为焊缝两侧各100-125mm，一根加热器缠绕多道焊缝时，必须保证热处理部位的相似性，即：同材质、同规格、缠绕的圈数及宽度相同。 3.2.3加热器安装完毕后用无碱超细玻璃棉进行保温，保温厚度100-125mm，为降低温度梯度，加热器外部100mm范围内应予以保温。 3.3热处理工艺 3.3.1升温温度：300℃以下不控制，300℃以上升温速度为5125/δ.℃/h，且不大于220℃/h（δ为壁厚，单位为mm）。 3.3.2热处理温度见下表：升温期间任意两测温点温差不大于50℃。
金属热处理原与工艺课程设计
1、金属热处理工艺设计总体 1.1 课程设计的任务与性质 《金属热处理原与工艺》课程是一门重要的专业课程，金属材料的热处理工艺设计及实验操作是一种重要的教学环节，通过金属材料热处理工艺的金相组织分析、性能检测等实验，可以培养学生掌握热处理实验方法、原理及相关设备，应用热处理的基本原理和一般规律对实验结果进行分析讨论，有助于学生解决问题、分析问题的能力。 1.2 课程设计的目的 1）设计属于《金属热处理原理与工艺》课程的延续，进一步学习掌握金属热处理工艺设计的一般规律和方法。 2）培养综合运用金属学、材料性能血、金属工艺学、金属材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。 3）培养使用手册、图册、有关资料及设计标准范围的能力。 4）提高技术总结及编制技术文件的能力。 5）是金属材料工程专业毕业设计教学环节实施的技术准备。 1.3 设计内容与基本要求 设计内容：独立完成几种碳钢、工磨具钢、合金结构钢、特殊性能钢的热处理工艺设计，包括工艺方法、路线、参数的确定，热处理设备及操作，金相组织的分析，材料性能检测等。 基本要求： 1）计必须独立的进行，每人必须完成不同的某一种钢材热处理工艺设计，能够较清楚地表达所采用热处理工艺的基本原理和一般规律。 2）合理确定工艺方法、路线、参数，合理选择热处理设备并正确操作。 3）正确利用TTT、CCT图等设计工具，认真进行方案分析。 4）正确运用现代材料性能检测手段，进行金相组织分析和材料性能检测等。 课程设计说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整，图表清晰。2、热处理基本知识
2.1、什么是热处理 所谓钢的热处理，就是对于固态范围内的钢，给以不同的加热、保温和冷却，以改变它的性能的一种工艺。钢本身是一种铁炭合金，在固态范围内，随着加温和冷却速度的变化，不同含炭量的钢，其金相组织发生不同的变化。不同金相组织的钢具有不同的性能。因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制和改变钢的组织结构，便可得到不同性能的钢。例如，含炭量百分之0.8的钢称为共析钢，在723摄氏度以上十时为奥氏体，如果将它以缓慢的速度冷却下来，它便转变成为珠光体。但如果用很快的速度把它冷却下来，则奥氏体转变成为马氏体。马氏体和珠光体在组织上决然不同，它们的性能差别悬殊，如马氏体具有比珠光体高的多的硬度和耐磨性。因此，钢的热处理在钢的使用和加工中，占有十分重要的地位。 2.2、热处理的作用 机床、汽车、摩托车、火车、矿山、石油、化工、航空、航天等用的大量零部件需要通过热处理工艺改善其性能。拒初步统计，在机床制造中，约60%～70%的零件要经过热处理，在汽车、拖拉机制造中，需要热处理的零件多达70%～80%，而工模具及滚动轴承，则要100%进行热处理。总之，凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。 材料的热处理通常指的是将材料加热到相变温度以上发生相变，再施以冷却再发生相变的工艺过程。通过这个相变与再相变，材料的内部组织发生了变化，因而性能变化。例如碳素工具钢T8在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为20HRC，作为工具需经淬火并低温回火使硬度提高到60~63HRC，这是因为内部组织由淬火之前的粒状珠光体转变为淬火加低温回火后的回火马氏体。同一种材料热处理工艺不一样其性能差别很大。热处理工艺（或制度）选择要根据材料的成份，材料内部组织的变化依赖于材料热处理及其它热加工工艺，材料性能的变化又取决于材料的内部组织变化，材料成份－加工工艺－组织结构－材料性能这四者相互依成的关系贯穿在材料加工的全过程之中。 2.3、热处理的基本要素 热处理工艺中有三大基本要素：加热、保温、冷却。这三大基本要素决定了
焊接热处理作业指导书
热处理作业指导书 一、工程概况 1.1本工程为江苏常州中天钢铁集团有限公司热电厂一台240吨纯燃高炉煤气锅炉安装工程及相应的汽水、消防、电气、热控等配套系统。锅炉设备由上海锅炉厂有限公司设计制造。 二、编制依据 2.1西北电力设计院设计图纸 2.2《施工组织总设计》 2.3《小型火力发电厂设计规范》“GB50049-94” 2.4“DL5000-2000”《火力发电厂设计技术规程》及《火力发电厂施工图设计手册设计》 2.5《汽水管路支吊架手册》1983年版 2.6《电力建设安全操作规程》(火力发电厂部分)2002年版 2.7《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）1996年版 2.8《电力建设施工及验收技术规范》(焊接篇) 1996年版 2.9 《电力建设施工及验收技术规范》(管道篇) 1996年版 2.10《电力建设施工及验收技术规范》（DL/T821-2002射线篇、DL/T5048-95超声波篇） 2.11《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004 三、作业条件 3.1 技术准备 3.1.1焊接工艺经过评定，符合工艺要求。 3.1.2作业指导书编制并审批完成，开工报告审批完成。
3.1.3工程所用的材料到位并验收合格。 3.1.4施工人员及工机具设备到位(特殊工种持证上岗)。 3.1.5施工场地清洁无杂物，具备施工的条件。 3.1.6人员组织机构建立并开始行使职责。 3.1.7 检查该项作业的上道工序应具备的技术条件。 3.1.8 施工技术交底和安全交底完成，且交底与被交底人员进行了双签字 3.2热处理前先决条件 3.2.1热处理操作工必须经过专业培训，并具有相应资质的考核委员会签发的资格证书。 3.2.2所使用的热处理设备运转正常。 3.2.3检测、计量器具已经检查和校验，且在检定的有效期内。 3.2.4施工交底工作已经完成，所有操作和检验人员必须熟悉热处理程序和相应的施工措施中的各项规定和要求。 3.2.5焊后热处理应在施焊工作结束并完成焊接自检和专检合格后进行。 四、作业人员及机具配置 4.1作业人员配置、人员资格及职责：
汽车半轴热处理工艺
40Cr钢汽车半轴的热处理工艺 *** （中国矿业大学材料科学与工程学院江苏徐州 221116） 摘要: 制定40Cr 钢退火、正火、淬火、回火、调质热处理工 艺, 测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性, 并进 行材料的金相组织分析, 得出了40Cr 钢调质处理具有良好综 合性能的结论。 关键词：汽车半轴；热处理工艺；金相组织；性能 1引言 汽车半轴是汽车的重要部件之一, 要求具有合理的最佳的静 扭强度和抗扭转疲劳性能. 是在汽车运行中承受自重和货物重量, 并传递扭矩的重要零件,常采用40Cr 钢制造, 其产品质量直接影 响着整车的性能。 40Cr 钢属于亚共析钢, 缓冷至室温后的显微组织为铁素体 加珠光体, 含有较少的合金元素, 属于低淬透性合金调质钢, 经 适当热处理后具有较高的强度、良好的塑性和韧性, 即具有良好 的综合力学性能, 常用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床 主轴等机械零件。 2分析 汽车半轴的加工工艺流程如下：半轴材料采购→下料→花键 加热→锻造镦花键成形→另一端加热→锻造预镦制坯→加热→半 轴盘端摆辗成形→淬火→回火→校直→抛丸→铣端面钻中心孔→ 校正→粗车半轴法兰盘外端面和花键外圆→粗车法兰盘内端面和 外圆→精车法兰端和花键外圆→铣花键→清洗→中频淬火→回火 →校正→无损检测→钻半轴法兰盘孔→磨半轴法兰轴颈→精车半 轴法兰内端面→抛光→清洗→打标→包装。 对于40Cr的热处理，采用预备热处理和最终热处理。调质钢经热加工后, 必须经过预备热处理来降低硬度, 便于切削加工, 消除热加工时造成的组织缺陷,细化晶粒, 改善组织, 为最终热
处理做好准备。对于40Cr 钢而言, 可进行正火或退火处理。调质钢的最终热处理是淬火加高温回火。一般可以采用较慢的冷却速度淬火, 可以用油淬以避免热处理缺陷。当强度较高时, 采用较低的回火温度, 反之选用较高的回火温度。 铁碳合金相图 40Cr的化学成分及临界温度见表1 从铁碳合金相图可以看出：40Cr钢属于亚共析钢, 在缓慢冷却到室温后的组织为铁素体和珠光体。从钢的分类来看, 40Cr钢属于调质钢, 具有很高的强度及良好的塑性和韧性,也就是有良好的机械性能。40Cr钢主要应用于制造业，特别是机械类制造的材料。表1所示的是40Cr 的化学成分及临界温度。40Cr钢的热处理，各种参数都有规定，在实际操作中应注意： （1）40Cr 工件淬火后应采用油冷，40Cr 钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小，操作者要凭
不锈钢管道焊后稳定化热处理作业指导书
不锈钢管道焊后稳定化热处理作业指导书 QDICC/QB110-2002 1、适用范围 本工艺标准适用于不锈钢管道焊缝焊后稳定化热处理。 2、施工准备 2.1 施工用材料及机具要求： 2.1.1 热处理所用保温材料应为无碱超细玻璃棉，其氯离子含量不得超过25PPm。且应有质量证明书或合格证，捆扎热电隅的材料必须用不锈钢丝。 2.1.2 热处理设备为可自动控制温度的固定盘柜式控制柜或手提式控制箱，并应配有自动打点记录仪，加热器采用绳式红外线加热器，热电偶为K型，其连接线为补偿导线。 2.1.3 热处理设备应经检查合格，温度指示仪表及热电偶校验准确。 2.1.4 挡雨、雪的遮盖物准备齐全。 2.2 作业条件 2.2.1 热处理操作者应熟悉专业标准以及工艺、设备、测量仪表的使用。 2.2.2 热处理前应对焊缝进行确认，确认项目包括： a)焊接工作已完成。 b)焊缝外观符合质量标准。 c)其它要求检验项目已检验合格，并取得检验合格通知。
2.2.3 热处理设备及指示仪表检查合格。 3、操作工艺 3.1 工艺流程： 施工准备→热电偶及加热器安装→热处理→铁素体含量检测→资料整理 3.2 热电偶及加热安装 3.2.1 每道焊口对称安装两只热电偶，热电偶安装在靠近焊缝边缘的30mm内，管材与热电偶端部接触处应用砂轮机打磨露出金属光泽，热电偶安装采用不锈钢丝捆扎，为保证所测温度为管材实际温度，在热电偶与加热器之间垫小块保温玻璃布以进行隔离。 3.2.2 电加热缠绕宽度为焊缝两侧各100-125mm，一根加热器缠绕多道焊缝时，必须保证热处理部位的相似性，即：同材质，同规格，缠绕的圈数及宽度相同。 3.2.3 加热器安装完毕后用无碱超细玻璃棉进行保温，保温厚度100-150mm，为降低温度梯度，加热器外部100mm范围内应予以保温。 3.3 热处理工艺 3.3.1 300℃以下不控制升温速度，300℃以上升温速度为5125/δ℃/h，且不大于220℃/h。（δ为管壁厚度，单位mm） 3.3.2 热处理温度见下表：
管道焊接及焊后热处理作业指导书
焊接及焊后热处理作业指导书 1 适用范围 本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、合金钢、低温钢、耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊及其焊后的热处理施工。 2 主要编制依据 2.1 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》。 2.2 DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）》。 2.3 SH3501-2002《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》。 2.4 其他现行有关标准、规范、技术文件。 3 施工准备 3.1 技术准备 3.1.1 压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，并依据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）。如果属本公司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导书，然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。 3.1.2 编制的焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对工程实际，详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有要求时）等。 3.1.3 压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底，并做好技术交底记录。 3.1.4 对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工前应画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。 3.2 对材料的要求 3.2.1 被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标准（或部颁标准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。 3.2.2 焊接材料（焊条、焊丝、钨棒、氩气、二氧化碳气、氧气、乙炔气等）的质量必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。对焊接材料的具体要求详见《压力管道组成件、支承件及相关材料检验试验规程》，其中钨棒宜采用铈钨棒；氩气纯度不应低于
铸钢件常见热处理工艺
铸钢件常见热处理 按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火(工艺代号：5111)、正火(工艺代号：5121)、均匀化处理、淬火(工艺代号：5131)、回火(工艺代号：5141)、固溶处理(工艺代号：5171)、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。 1．退火(工艺代号：5111) 退火是将铸钢件加热到Ac3以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。适用于所有牌号的铸钢件。图11—4为几种退火处理工艺的加热规范示意图。表ll—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。 2．正火(工艺代号：5121) 正火是将铸钢件目口热到Ac3温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。图11—5为碳钢的正火温度范围示意图。正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也司作为以后热处理的预备处理。正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，
其珠光体组织较细。一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。 正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。 3．淬火(工艺代号：5131) 淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能。图11—6为淬火回火工艺示意图。 铸钢件淬火工艺的主要参数： (1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。图11—7为铸钢件淬火工艺温度范围示意图。原则上，亚共析铸钢淬火温度为Ac。以上20～30℃，常称之为完全淬火。共析及过共析铸钢在Ac。以上30～50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。 (2)淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。否则不能获得马氏体组织及其相应的性能。但冷却速率过高易于导致铸件变形或开裂。为了同时满足上述要求，应根据铸件的材质选用适当的淬火介质，