JB/T 9197-1999 不锈钢和耐热钢热处理

ICs25.200J36JB中华人民共和国机械行业标准JB/T9197-1999不锈钢和耐热钢热处理Heat treating for stainless steel and heat-resisting steel1999-0624发布2000-01-01实施JBT9197-1999前言本标准是对ZBT136017-90《不锈钢和耐热钢热处理》的修订。修订时按有关规定对作了性修改,主要技术内容没有变化本标准自实施之日起代替ZBTJ36017-90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。中华人民共和国机械行业标准JBrT9197-1999不锈钢和耐热钢热处理代替ZBTJ36017-90Heat treating fortainless steel and heat-resisting steel1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。GBT221-1979钢铁产品牌号表示方法GB394.1-1994工业酒精GB443-1989LAN全损耗系统用油GB5361988液体无水氨GB/T1220GB/T 1221耐热钢棒GB3101-1993有关量、单位和符号的一般原则GBT4237-1992不锈钢热轧钢板GBT4238-1耐热钢板GBT4842-1995纯氬GBT9452-1988热处理炉有效加热区测定方法GB15735-1995金属热处理生产过程安全卫生要求BT9202-1999热处理用盐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199906-24批准20001-01实施B9197-19994.1不锈钢和耐热钢牌号表示方法和化学成分,应符合GBT221、GBT1220、GBT1221、GB3101GBT4237和GBT4238的规定。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oCr18Ni9Cr13, 2Cr13, 3Cr13ICrl&Ni92CrI8N92Cr13Ni2. cRl&ICrl&Ni9TiICr12Ni2WMoVNb4Crl4Nil4W2Mo3Cr13Ni7Si22Cr18Ni8W24CrlOSi2MoICr2INi5TiICr14NiB3W2VBICrl8Mn&NISNOCrITNi7AlICrl9NilISi2AlTiOCrI 7Ni4CuNdrI4Mn14NiICr14Mn14Ni3T5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5.2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。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JBrT9197-19995.3.2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,可进行去应力退火或高温回火6.1加热设备6.1,1不锈钢和耐热钢工件可以电阻炉、盐浴炉、保持气氛炉、真空炉等加热。对于具有成品尺寸的τ件、薄壁T件、螺栓等应在保护气氛炉、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Ⅲ-Ⅳ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记录纸读数(不低于)≤1061.4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GBT9452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0.13Pa的状态下,应小于133Pah;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,必要时应其备加热装置,但不推荐用压缩空气搅拌6.2.3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℃。6.24淬火油槽的油温应保持在20-100℃之间。除非另有規定,淬火水槽的水温应保持在10-40℃。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。JBrT9197-19996.3.2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称」技术条件GB/T 4842保护加热和冷却氮气纯度≥99995%,氧<15x10,水<30×10保护加热与氮气混合使用氯化钠氯化钾JB/T 9202氯化钡GB394清洗洗涤剂冷却油GB443N15、N32淬火、回火冷却有机淬火剂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.I清洗8.1.1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。8.32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丁件加热应有足够的保温时间。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JBr9197-1999数),参照表4和表5进行计算。表4保温时间的计算T件厚度正火、淬火或固溶不完个退火,去应力退火或高网火金、焊接棒、锻件饭金、焊接件空气电炉(10)mim+(051)(10-30)mm+(23)/300℃.(60-80)mm+(3)m(保护气氛炉) min'mm*8mmmin/mmx 6≤300℃,120-180(3-5)min+(0.5-1)(5-10)mn+(0.5-1)盐浴妒(15-20 )min+(0.5-1 )min/mm*8 mm真空炉(10-15)min+(1-2)min/mm*S mm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:6为工件有效厚度或条件厚度,mm表5工件形状系数圆棒2a38300空气254-285600650980-10650油或空气980118054050空气285-341570600油或341-38540570空气1180-1370500540388445510~540880-1080580620254285氏080-127050600油或水341-388550600油或水80-1050油或空气1180~1370540-590388445520570L127147s3s7445~514500530>1470<350空气>514<350空气980-1180590640285~3080-1270570-62041-3885706104Cr13000油或空气013705060油或木3845459030/确或水0-14705405801370-1570」300-370150<350空气>54269-302580-6802Cr13Ni20010油或空气山1080-1270520580362-445500540900-9301370-1570JBr9197—1999表7(续)淬火或固溶处理按强度选择的问火或时效规范恢驶度选择的火或时效规范组织序回火或时回火或时加热温度冷却抗拉强度冷却布氏硬度类别号效温度℃介质介质介质880-1080540600油或水[285-341520-580油或水ICrI7Ni2950-1040980~1180500560320-375480-540>1270300360空气>375<350空气马7 ICrIINi2W2MoV00油或空气8气2093206710气氏880s|1 ICrl2NI2WMoVNb40-160油或空气[80-1804640680空气260-306800空气>1080570600320401570600>9306006809| Cr14NI3W2VB1o40100|油或空气>113050c空385-34160068空气18010-1070>55HRC160-250/t18Mv011050-100油>5HRC|1602502Cr3WMoV1030~1080660-70085-34160-700空气050~1150氏2crl3NiMn91120-1150体204Cm4Ni4wMo1040-100水空气179285810830020-106021 2CrI8Ni8W2JBT9197-199表7(完)火或固溶处理强度选浑的网火政时效提范性度选得的网火时或效冠组织序类别号锅号加热温度冷却|抗回火或叶拉强度冷却|布氏硬度冷却介质介质um:y气威ICr23Ni18050-1530空气或水00030/下3540HRC55589空气2|0cnNc100o空气或水0133>180480-5001-45I:1050-1化/20N7Ar)厘:空气或水>1140339HRCI:10s0-130 OCrI5Ni7Mo2AF空气或水>1210>1320≥4IHRC1)在保证强度和硬度的前提下,回火温度可适当调整2)当采用上限萍火温度时,可进行深冷处理,并低温回火)可采用930990℃淬火或850900℃稳定化退火4)淬火前应经10401070℃,水冷,860880℃保温6h.随炉冷却至300℃空冷,660680℃空冷。5)如工件髮冷变形时,应适当提高固溶温度、进行调整处理,然后再进行回火处理。6)I处理后可进行冷变形。Ⅱ或Ⅲ为连续进行的热处理工艺Ⅱ1050-1070℃(+760℃x90min(空气)+565℃回火x90min(空气);Ⅲ1050-170℃(空气或水)+950℃x10m(空气)+深冷处理7℃x8h,恢复至室温后再加热到5|0℃回火x(3060)min,空冷10质量检验10.1在热处理过程中应检査工件的热处理工艺规范及有关质量控制的执行情况。0.2工件按相应技术文件规定的项目和要求进行检验。10.3当力学性能不合格时,可进行重复热处理。但重复淬火或固溶次数一般不超过两次。T件的补JBT9197—1999充回火不算作重复处理10.4淬火状态或低温回火后的马氏体不锈钢和耐热钢工件,重复淬火前应进行预热、退火或高温回10.5热处理原始记录应妥善保存备查。11安全技术工件热处理时,按GB15735的有关规定