JB/T 6051-1992 球墨铸铁热处理工艺及质量检验

J36中华人民共和圜机械行业标准JB/T6051-1992球墨铸铁热处理工艺及质量检验1992-05-05发布1993-07-01实施中华人民共和国机械工业部发布中华人民共和国机械行业标准JBT6051-1992球墨铸铁热处理工艺及质量检验1主题内容与适用范围本标准规定了普通和低合金球墨铸铁〔以下简称球铁)的热处理工艺、设备及质量检验方法本标准适用于球铁的退火、正火、淬火、回火及等温淬火热处理工艺。对于其他球墨铸铁,可视其工艺要求,参照执行。2引用标准GB228金属拉力试验方法GB230金属洛氏硬度试验方法GB231金属布氏硬度试验方法GB1348球墨铸铁件GB2160金属夏比(V型缺口)冲击试验方法GB4340金属维氏硬度试验方法GB5614铸铁件热处理状态的名称、定义及代号GB7232金属热处理工艺术语GB9441热处理炉有效加热区测定方法GBT12603金属热处理工艺分类及代号术语3.1高温石墨化退火铸态组织中有共晶渗碳体、一次渗碳体的铸件,加热到Aξ温度以上,保温,然后炉冷至室温或炉冷至Az温度以下空冷,获得珠光体、珠光体+铁素体基体组织。3.2低温石墨化退火铸态组织为珠光体和石墨或珠光体、铁素体和石墨的铸件,加热到稍低于A温度,保温,然后炉冷至室温或炉冷至A4温度以下空冷,获得铁素体为主的基体组织。3.3完全奥氏体化正火铸件加热Aξ温度以上,使基体全部转变成奥氏体后,出炉空冷、风冷或雾冷,获得珠光体为主的基体组织3.4部分奥氏体化正火铸件加热到A温度与Aξ间保温,出炉空冷、风冷或雾冷,获得珠光体与铁素体基体组织。3.5低碳奥式体化正火铸件加热到略低于A温度,保温,然后快速加热到高于A某一温度,不保温,出炉空冷、风冷或雾冷,获得珠光体与铁素体基体组织。机械电子工业部1992-05-05批准1993-0701实施JBrT6051-19923.6完全奥氏体化淬火铸件加热到Aξ温度以上保温,使基体全部转变成奥氏体后,出炉淬火,获得以马氏体为主的基体组织。3.7完全奥氏体化等温淬火铸件加热到Aξ温度以上,保温,使基体全部变成奥氏体后,出炉淬入A以下某一温度的恒温浴中,保温,取出空冷,获得以贝氏体或以贝氏体+残余奥氏体为主基体组织注:A—在加热过程中,铁素体完全转变成奥氏体的温度8—在加热过程中,奥氏体开始形成的温度。A—在冷却过程中,奥氏体完全转变成珠光体和铁素体的温度4热处理工艺的应用4.Ⅰ高温石墨化退火用于基体组织中含有较多共晶渗碳体及合金元素偏析的铸件。4.2低温石墨化退火用于基体组织中无共晶渗碳体且珠光体量较高、要求具有高塑性和高韧性的铸件。4.3去应力退火用于消除铸件的铸造应力或消除由于铸件补焊、机械加工、热加工等产生的残余应4.4完全奥氏体化正火用于基体组织中有少量共晶渗碳体或存在较小程度合金元素偏析,且要求具有较高强度的铸件。4.5部分奥氏体化正火用于基体组织相对均匀,无共晶渗碳体,且要求具有一定强度和韧性的铸件。4.6低碳奥氏体化正火用于基体组织相对均匀,无共晶渗碳体,且要求具有较髙韧性的铸件。4.7调质用于要求具有良好综合机械性能或较大型的、用正火难以满足其性能要求的铸件。4.8回火用于淬火后稳定组织、提高韧性、消除应力的铸件。4.9上贝氏体等温淬火获得上贝氏体及残余奥氏体为主的基体组织,用于要求具有高强度、高韧性球铁件。4.10下贝氏体等温淬火获得下贝氏体和少量马氏体为主的基体组织,用于要求具有高强度、高硬度、高耐磨性球铁件。5热处理设备5.1加热设备5.L.1热处理炉有效加热区的保温精度(见表1);有效加热区检测方法按GB9452规定执行。表1保温精度保温精度工艺类型工艺类型高温石墨化退火部分奥氏体化正火低温石墨化退火±15完全奥氏体化淬火去应力退火回火完全奥氏体化正火完全奥氏体化等温淬火低碳奥氏体化正火JBrT6051-19925.L.2燃气、燃油、燃煤加热炉的火焰不能直接接触工件。5.1.3可控气氛加热炉应根据热处理工艺要求调节和控制炉内气氛。5.1.4采用盐浴炉加热时应对盐浴进行充分脱氧,且使用的盐浴不能对铸件有腐蚀及其他有害作用。5.1.5应尽可能采用少无氧化加热设备5.1.6连续作业炉应能调节输送速度,以使处理件在炉内保持必要的加热时间。5.2冷却设备及冷却介质5.2.1冷却设备应保证处理件各部位均匀冷却,冷却槽中应配有使冷却介质适当循环的搅拌装置或有同样效果的其他装置。必要时应带有保证淬火介质使用温度的调节装置。5.2.2冷却设备应能保证淬火冷却介质的使用温度(见表2表2冷却设备令却介质使用温度C水槽水无机水溶性淬火液油槽普通淬火油20-100盐浴等温淬火液预定温度T±155.2.3冷却介质的冷却性能应符合工艺要求,对处理件不产生腐蚀及其他有害影响。5.2.4连续式冷却设备应能确保调节输送速度。5.3温度测定和控制设备5.3.1热处理加热和淬火冷却设备应配有测温和控温装置。连续式炉的每个加热区应配有跟踪处理温度随时间变化的记录装置。5.3.2测温装置的总误差(见表3预定温度≤400总误差±4土(T/100)5.4热处理设备校验与维护应定期检査和维护热处理设备,校验热电偶和控温仪表,热处理炉按GB9452测定有效加热区,并保存有关记录。6热处理工艺6.1热处理前的准备6.1.1了解待处理件的化学成分、热处理工艺要求和金相组织,其原始组织应符合技术要求,否则必须进行预处理。6.1.2检测待处理件的表面、外观、几何形状和尺寸,不允许有裂纹和严重划伤等表面缺陷存在。6.1.3必要时对待处理件进行清理、清洗、烘干和涂防氧化涂料等处理。6.1.4检査热处理设备和仪表是否正常JBrT6051-19926.2工艺规范6.2.1加热温度处理件的加热温度主要根据材料的相变点、原始组织、工件形状尺寸和处理目的等因素确定,具体可参照附录A(参考件)6.2.2加热速度般采用低温入炉随炉升温的加热方式。截面较大、形状复杂的处理件应进行预热。对于尺寸较小、形状简单的处理件也可在热处理加热温度装炉加热,但不应影响其质量。6.2.3保温时间根据加热温度、加热介质、处理形状、尺寸、装炉量以及原始组织等因素,合理制定保温时间。6.2.4冷却速度根据工艺要求选择合适的冷却速度,使处理件达到所需的组织和性能。退火件一般在炉温冷却到低于550°C出炉空冷,对于要求内应力较小的工件应炉冷到低于350%C出炉空冷。正火件一般采用空冷,对某些大件或要求基体组织中珠光体量较高的铸件,可采用风冷、雾冷。调质件旳淬火一般采用油冷和水溶性淬火液冷却,对形状简单铸件,也可采用水冷或其他介质冷却。回火一般采用空冷。等温淬火件一般采用热浴冷却,热浴温度一般为230-380°C℃。6.3热处理后续工序6.3.1热处理后的工件必要时可进行清洗或去除氧化皮。6.3.2热处理后经校直的工件,必要时,可施行去应力处理。6.4热处理过程记录对热处理过程中的作业方式,工艺流程、条件以及操作者等应作记录并存档。7热处理质量检验7.1质量检验项目根据处理件使用情况,可将其分为普通件、重要件和特殊重要件,相应的质量检验内容见表4。表4检验项目普(1)外观,(2)力学性能,(3)变形重要件1)外观,(2)力学性能,(3)变形,(4)金相组织特殊重要件1)外观,(2)力学性能,(3)变形,(4)金相组织,(5)探伤7.2质量检验工作內容和要求7.2.1外观已处理件表面不能有裂纹、损伤等影响其性能和使用的缺陷存在,不允许有残盐、锈蚀等存在。7.2.2力学性能7.2.2.1硬度JBrT6051-1992硬度测定可在铸件或同炉试样上进行,其硬度波动范围见表5。表5工艺方法退火正火等温淬火HBS硬度波动范围单件HRCHBS55同批HRC7.2.2.2抗拉强度、延伸率和冲击值测定抗拉强度、延伸率和冲击值可采用单铸或附铸试块进行,并满足GB1348的有关规定,单铸试块应与铸件同炉号浇铸冋炉热处理,附铸试块应在热处理后从铸件上切取。如在铸件本体上取样,取样部位及要达到的性能指标,供需双方必须在热处理前商定。抗拉强度和延伸率为验收依据,并且必须达到牌号要求。冲击值仅在明确要求时,才进行检验。7.2.3金相组织球铁球化级别应不低于4级,基体组织符合技术要求。7.2.4变形处理件的变形应不影响以后的机械加工和使用,并符合其技术要求。7.3质量检验方法7.3.1探伤试验裂纹及表面伤痕可采用目测、荧光探伤、磁粉探伤等方法进行。磁粉探伤后应作退磁处理7.3.2机械性能试验硬度试验可按GB230、GB231、GB4340等的规定执行。抗拉试验按GB228的规定执行。冲击试验按GB2106的规定执行。7.3.3金相组织检验按GB9441及有关标准的规定执行7.4质量监督检验人员应按工艺文件要求及有关标准的规定进行检査,监督热处理工艺过程的正确贯彻执行,并提交质量检验报告8处理件的状态标记处理件检验合格后,要作合格标记,应标明球铁牌号、热处理状态、热处理厂家和日期、工件图号、名称和数量等。球铁牌号按GB1348规定执行。热处理状态代号标记方法按GB5614的规定执JBrT6051-1992附录A球铁热处理工艺温度(参考件)表A1退火正火调质等温淬火高温低温完全奥部分奥低碳奥完全奥上贝氏下贝氏艺方法去应力石墨化石墨化氏体化氏体化氏体化氏体化体等温体等温退火回火正火正火正火淬火A1+A1+A CI保温后快30-50)(30-50)常用温度速加热到A1+常用温度工艺温度+(50--(30常用等温常用等温560-620AC+|(30-50)500600100)50)70)之间淬火温度淬火温度350-380230-330不保温JBrT6051-1992附录B两种球铁材料的相变温度(参考件)表B1材料化学成分%基体相变点"C状态类别CsiMnMg Re Cu组织AAA珠光普通球铁3602.80061<0031-000490.027铸态体量780865665珠光低合金3602.980.63<0.03<0.060.03900280.580.26铸态体量780830635球铁注:相交点采用热膨胀法测定。附加说明本标准由机械电子工业部北京机电研究所提出并归口。本标准由机械电子工业部北京机电研究所、第一汽车制造厂负责起草。本标准主要起草人李全贵、刘长锁、陈蕴博、陈位铭。中华人民共和国机械行业标准球墨铸铁热处理工艺及质量检验B/T6051-1992机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编10004)开本880×12301/16印张3/4字数140001993年1月第一版1993年1月第一次印刷印数1500定价10.00元编号9301机械工业标准服务网:hp:/wwJB.accn