国家标准 GB/T37464一2019 大型锻钢件的淬火与回火 Hardeningandtemperingofheaysteelforgin 2019-05-10发布 2019-12-01实施国家市场监督管理总局发布币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37464一2019 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义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 10能源消耗要求产品报告单附录A(资料性附录常用钢种的相变点、淬火温度和冷却方式附录B(资料性附录工件有效厚度计算方法附录c(资料性附录)水冷判据 10 大型锻钢件心部终冷温度选取原则附录D资料性附录 1l 附录E资料性附录常用钢种淖火与回火工艺曲线 12
GB/37464一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009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、股和平、马涛
GB/37464一2019 大型锻钢件的淬火与回火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/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第l部分:试验方法 GB 231.1金属材料布氏硬度试验第1部分;试验方法 4341.l 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 7232金属热处理工艺术语 GB 9452热处理炉有效加热区测定方法 GB 3298金属显微组织检验方法 GB 3324热处理设备术语 GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求 GB 6924钢件的淬火与回火 GB 17358热处理生产电耗计算和测定方法 GB 17394.1金属材料里氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T19944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 T GB 30825热处理温度测量 GB 32541热处理质量控制体系 JB/T5000.8重型机械通用技术条件第8部分:锻件 JB/T5000.15重型机械通用技术条件第15部分:锻钢件无损探伤 B/T6955热处理常用淬火介质技术要求 B/T7688.6冶金起重机技术条件第6部分;淖火起重机 JB/T10457液态淬火冷却设备技术条件术语和定义 GB/T7232,GB/T13324界定的以及下列术语和定义适用于本文件
GB/T37464一2019 3.1 均热s0aking 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待处理工件 4.1工件资料工件进行淖火与回火前,工件资料包括但不限于: 工件熔炼炉号或批号; a b) 工件数量、质量; 工件材料牌号,必要时提供工件的详细化学成分; c 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; 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) f 其他信息 g 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/T9452或GB/T30824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士10C,其余应满足GB/T16924 及GB/T3254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淖火需求 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
GB/37464一2019 5.2.4液态淖火槽中应设置可显示冷却过程中悴火介质温度的感温元件,其测温仪表的分辨力小于或等于5C 5.2.5淬火冷却介质及其使用应符合JB/T6955的规定液态祥火冷却设备技术条件应符合JB/T10457的规定 5.2.6 5.2.7火冷却时使用的起重机应符合JB/T7688.6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/T9452或GB/T30824要求 5.3.2回火炉有效加热区温度均匀性应不超过士10C,其余应满足GB/T16924的要求 5.4温度测量与控制设备加热炉仪表系统类型和技术要求应不低于GB/T30825中D类要求 5.4.1 5.4.2仪表精度和校验周期应满足GB/T32541中类设备的规定 5.4.3温度传感器的选择和使用应符合GB/T30825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600C700C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大型锻钢件的猝火温度一般取相应材料猝火温度的上限常用钢种火温度参见附录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/100mm1.2h/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一2.0h/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
GB/T37464一2019 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B和马氏体转变开始温度M、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/h100/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400C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淖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
GB/37464一2019 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,以保证工件火质量工件进行浸淬时,应尽快全部浸人淬火介质 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/T230.1,GB/T231.1、GB/T4341.1或GB/T17394.1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/T5000.15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/T5000.8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/T228.1要求执行,冲击试验按照GB/T229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/T13298.GB/T6394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
GB/T37464一2019 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悴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 校形工件评火后回火前一般需要校形校形温度应低于回火温度 8.1 8.2若工件在淖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 C一55C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GB15735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/T17358和GB/T19944的有关规定 1 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: 炉号; a 产品名称或件号; b 工艺类型或工艺代号; c 工件的数量及质量(kg): d 操作者姓名或代号; 品质检验结果检测或评判依据; 8 h 品质检验员姓名或代号; 加工单位名称报告日期年、月、日 j
GB/37464一2019 附录 A (资料性附录) 常用钢种的相变点、淖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 Ac Ae Ar Ar Ms 淬火温度/C 冷却方式 35 725 805 774 680 360 840一870 水、水-油 724 780 5 45 682 350 830一850 水、水-油 50 720 765 720 69o 320 810840 水,油 56 730 760 755 690 320 810~830 水,油 15CrMo 745 845 790 695 435 890910 水、水-油水 16MnQ345 755 875 840 685 410 900~920 880900 油 20SiMn 732 840 20MnMo 730 845 729 685 380 890910 水 705 60 670 360 30CrMnSi 830 860一880 30CrMnTm 765 790 740 86087o 660 34CrNi3Mo 705 750 400 290 850~870 油,水 -油 3SiMn 830 645 86088o 750 330 水-油、油 35CrMo 740 790 750 695 340 87088o 水、水-油、油 35CrMnSi 760 830 705 670 330 870880 油油 35CrNiMo 740 780 700 650 320 850~860 35siMnMo 87089o 油 38CrMoA 760 885 740 675 930~950 360 40Cr 730 78o 730 693 355 840~86o 油,水-油 40CrMnMo 735 780 68o0 246 850~870 油 40CrNiMo 730 785 690 68o 320 840~860 油 42CrMo 730 800 700 680 310 840~860 45Mn2 640 810840 油 711 765 704 320 ！ 55 790 745 700 油 40Cr 320 840一860 5oMn 723 76o 754 32o 80082o 660 50Mn2 710 760 680 596 810~84o 油 50SiMn 760 785 705 615 280 82084o 870~890 水,水-油 25Cr2NiMoV 735 835 384 25CrNi3MoV 739 804 339 840850 水,水-油 26Cr2Ni4MoV 705 800 330 830~850 水水-油
GB/T37464一2019 表A.1(续) 钢号 Ac Ac Ar Ar Ms 淬火温度/C 冷却方式 930~970 鼓风冷 30CrlMolV 805 845 Ms395 油 900910 35CrMoV 755~775835一855 600 36o 890900 A508-3 722 837 428 860920 28CrNiMoV 940~950 油水 09MnNiD 905915 1C2Mo 78o 870 783 650 465 920~930 水、油 2 -Cr-lMo 18MnMoNb 736 850 756 646 370 870950 水,油 1Cr13 825 340 1000~1050 油、空 1Crl7Ni2 810 780 357 950~980 2Crl3 810 950 780 310 9801000 油、空 3Crl3 810 870 780 290 1000l050 油、空 895905 油 32Cr3MolV 732 775 60CrMnMo 685 655 830一850 70Cr3Mo 785 825 700 195 860一880 50Cr3NiMoV 890~91o 水,油 824 910930 50Cr4NiMoV 747 290 水,油 50CrSNiMoV 753 848 733 663 255 920940 水、油 gC 740 860 700 230 880890 油 3Cr2w8V 800 850 750 690 380 11001150 预冷后油悴 860 775 4Cr5MoSiV1 915 815 340 1020l050 油、空 5CrMnMo 76o 650 220 830860 700 76o 预冷至780C人油 CrNiMo 730 78o 640o 61o 230 83086o 预冷至780C人油 GCrl5 745 900 707 695 240 820860 油油 GCr15SiMn 770 872 708 210 820840 注Ae表示加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度.Ae表示加热时铁索体全部转变为奥民体终了温度、 Ar表示冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度,Ar 表示冷却时奥氏体开始析出铁素体的温度,M、表示马氏体转变起始温度
GB/37464一2019 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 L3 d H B d>B,BB,1.5BGB/T37464一2019 录附资料性附录) 水冷判据为防止工件淖火开裂,淖火前应对其碳当量[C]进行计算,公式如式(C.1): C.1 [C]= e十 (w'c十w'Mo Dwwn十ws十个式中 -工件材料化学成分中各元素的质量分数 we、w'M、wNi、wcr、wM 正偏析区碳含量<0.31%,正偏析区碳当量[C]<0,75%,可以采用水淬正偏析碳含量<0.32%一0.36%,正偏析区碳当量[C]<0.75%0.88%,可以水淬,但应特别小心: 正偏析区碳含量>0.36%,正偏析区碳当量[c]>0.88%,没有特别指导禁止水淬 0
GB/37464一2019 附录D 资料性附录大型锻钢件心部终冷温度选取原则 D.1高合金钢工件的心部终冷温度一般在贝氏体转变终了温度B与马氏体开始温度M、之间，一般为200C一350C D.2中合金钢工件的心部终冷温度应低于奥氏体向珠光体转变的温度，一般为350C400C;对于部分需要获得上贝氏体组织的中合金钢工件,终冷温度可高一些 D.3对于冶金质量较好的大型锻钢件,工件心部终冷温度可低于上述一般情况下的温度 11
GB/T37464一2019 录附资料性附录) 常用钢种淖火与回火工艺曲线图E.1、图E.2和图E.3分别为常用钢种淖火与回火工艺曲线悴火温度温度/c 650士10 回火温度出进炉升淋冷却升温升温有效厚度保温均热溢保温均保工适用钢号斗度保温保温 / 冷却空冷 h /h mm g <100 100-25040012 80 35,45,16Mnr 1~280按经 w4m 40Mn2,45Mn2 验估 450 80 251~400 350 OMhnMA,20SMn, 算或 35SM n,20CMo, a网 Ct,40Cn 敷偶 8o 400 401~600 1-2 34CMoA 400 炉计 15MnNi，冷 HC1 时间 5 35023 60 34 80 80 2~3 601-800 30 Oo0 9ol-10o400 80 60 50 4-5 30o 图E.1部分碳钢、低合金钢淬火与回火工艺曲线迹火温度温度/c 650土10 回火温度进升淋进烦出保温保温升温保开温均保冷却有效厚度均热保温变适用钢号冷却空冷雪 / C/h C/ mm " s100 500 8o 80 100~250400 1~2 1~2 按经 400 ~ 验估 450 350 80 2iICR25140o 算或 4Cno 效倒 5 lb0siI.5SMCv 2-3 60 400 401-600 80 1~2 50Cr 计算 350 60 50 时间 00 3502~3 3-4 80 2~3 50 601-800 BMa 0o 400 80 3~4 40 40 801~l00o 50 45 200 图E.2部分碳钢,合金钢的淬火与回火工艺曲线 12
GB/37464一2019 悴火温度温度/C 820-830 650土10 回火温度升淋升温升温冷却出炉升温进炉进炉有效厚度保温保淋保淋均热保温保湖均保适用钢号温度温度 C/h c/

大型锻钢件的淬火与回火GB/T37464-2019解析

一、背景

大型锻钢件是机械制造中常用的重要材料之一，其性能直接影响到机械设备的质量和使用寿命。

GB/T37464-2019是我国针对大型锻钢件进行淬火与回火的标准，旨在规范大型锻钢件的淬火回火工艺，提高大型锻钢件的耐磨性和强度。

二、定义和分类

GB/T37464-2019对大型锻钢件的淬火和回火做出了如下定义：淬火是指将钢件加热到适当温度后迅速冷却，以获得高硬度和高韧性的处理方法；回火则是指在淬火之后，将钢件加热到一定温度保温一段时间后，慢冷至室温的处理方法。

根据不同的工艺要求和材料特性，大型锻钢件的淬火和回火可以分为多种类型，如单调回火、等温回火、淬火+中温回火、淬火+高温回火等。

三、技术要求

GB/T37464-2019规定了大型锻钢件淬火和回火的技术要求，包括以下几个方面：

加热温度和保温时间：规定了淬火和回火时的加热温度和保温时间的范围和要求。
质量要求：规定了淬火和回火后大型锻钢件的硬度、韧性、显微组织等质量要求。
检测方法：规定了对淬火和回火大型锻钢件进行检测的方法和标准。
安全要求：规定了进行淬火和回火过程中的安全措施和注意事项。

四、使用和维护

在使用大型锻钢件时，需要按照淬火和回火的要求进行处理和使用，同时需要定期进行维护保养，以保证其正常工作和延长使用寿命。

维护保养工作主要包括对大型锻钢件的清洗、润滑、检查等。

五、总结

通过对大型锻钢件的淬火回火GB/T37464-2019标准的解析，我们可以了解到其定义、分类、技术要求等方面的内容，同时也意识到其在机械制造中的重要作用。

希望本文能够为从事大型锻钢件淬火回火工艺处理和使用的人员提供一些参考和帮助。