大型锻钢件的锻后热处理

大型锻钢件的锻后热处理

国家标准 GB/T37558一2019 大型锻钢件的锻后热处理 Preliminaryheattreatmentofheavysteelforgings 2019-06-04发布 2020-01-01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/37558一2019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 待处理锻钢件 5 锻后热处理设备 6 锻后热处理工艺 锻后热处理质量与检验 校形 安全、卫生要求 10能源消耗要求 产品质量报告单 附录A资料性附录)各钢种正火(或退火)及高温回火温度 附录B(资料性附录锻后预防白点退火工艺 13 附录c(资料性附录)去氢退火工艺的氢扩散计算方法 14 附录D(资料性附录)锻钢件有效厚度计算方法 18 附录E资料性附录锻后晶粒细化正火工艺 20
GB/37558一2019 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:上海交通大学、上海电气上重铸锻有限公司、上海材料研究所、北京机电研究所有 限公司、上海轨道交通检测技术有限公司、湖北三环锻造有限公司、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、西安福莱特热处理有限公司、江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限 公司 本标准主要起草人:韩利战将徐跃明、顾剑锋、王晓芳、任颂赞将雷雪、蔡红、代合平,谢撰业、石如星、 武进朝史有森
GB/37558一2019 大型锻钢件的锻后热处理 范围 本标准规定了大型锻钢件锻后进行热处理的技术要求与方法,包括对待处理锻钢件,锻后热处理设 备、锻后热处理工艺.锻后热处理质量与检验、校形、安全、卫生、能源消耗和产品质量报告单等要求 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的锻后直接进行的预备热处理,如预 防白点退火、晶粒细化处理及去应力退火等 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/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分;试验方法 GB/T6394金属平均晶粒度测定方法 金属热处理工艺术语 GB/T7232 GB 9452热处理炉有效加热区测定方法 GB/T13298金属显微组织检验方法 GB 13324热处理设备术语 GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求 GB 17358热处理生产电耗计算和测定方法 GB 17394.1 金属材料里民硬度试验第1部分试验方法 GB 19944热处理生产燃料消耗计算和测定方法 GB 30824燃气热处理炉温度均匀性测试方法 GB/T30825热处理温度测量 GB/T32541热处理质量控制体系 GB/T37559大型锻钢件的正火与退火 JB/T5000.15重型机械通用技术条件第15部分:锻钢件无损探伤 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 3.1 preliminaryheattreatment 锻后热处理pr 以消除锻造应力,防止白点产生,细化晶粒及均匀组织为目的,保证锻件最终热处理和/或切削加工 性能,满足超声波探伤要求,预先进行的热处理 也称预备热处理或第一热处理 3.2 组织遗传 erelity micr0structurehe 对于原始组织为马氏体或贝氏体等非平衡组织,在一定加热条件下,所形成新的奥氏体晶粒继承和 恢复原始奥氏体粗大晶粒现象
GB/T37558一2019 待处理锻钢件 4.1锻钢件资料 锻钢件原始资料应与实物一起运抵热处理车间,原始资料包括但不限于表1内容 表1待处理锻钢件资料 序号 项目 要求及说明 待处理锻钢件名称,质量、数量 必要资料 待处理锻钢件数量及每个锻件的炉号 必要资料,应确保每个锻钢件炉号的唯一 一性 待处理锻钢件外形尺寸 必要时应附有简图,提供待处理锻钢件的详细外形尺寸 资料 材料牌号 必要资料,如需要还应提供实际化学成分 数据 化学成分 若需去氢处理,应提供氢含量报告 无损检测 若需细化晶粒,应提供晶粒度报告 金相组织 注明冷锻/热锻,必要时注明锻造比 前道加工缎造 制造方法 注明焊接部位 焊按 4.2锻钢件外观 待处理锻钢件表面不应存在影响热处理质量的裂纹等缺陷 4.3锻后热处理的验收要求 热处理前,应明确锻钢件热处理后的验收要求 如有热处理后取样检测要求,应确定取样位置、取 样方法、取样数量和检测方法 锻后热处理设备 5 5.1加热设备 5.1.1大型锻钢件的加热应选用符合要求的热处理炉,加热介质一般为空气,有特殊要求的锻件可选 用特定的气氛炉 热处理炉应在其有效加热区检验合格有效期内使用 5.1.2热处理炉有效加热区应每6个月检测一次.检测方法应符合GB/T9452.GB/T30824和 GB/T30825要求,连续三个周期检定合格后,检测周期可延长至一年 5.1.3锻后热处理加热炉有效加热区温度偏差应符合表2要求,其余质量要求应满足GB/T32541中 相关规定要求 表2锻后热处理加热炉有效加热区温度偏差要求 工艺 正火 退火 回火 士15 士20 士10 最大偏差
GB/37558一2019 5.2温度测量与控制设备 5.2.1仪表 5.2.1.1热处理炉仪表系统类型和技术要求应不低于GB/T30825中D类要求 5.2.1.2仪表系统应在首次使用前定期进行精度校验,未按规定进行系统精度校验的设备不能使用 仪表系统类型及系统准确度要求和校验周期应满足GB/T32541中类设备的规定要求,具体见表3 表3仪表精度要求和校验周期 控温仪表准确度级别 记录仪表准确度级别 检测周期 0.5级 0.5级 6个月 5.2.2温度传感器 5.2.2.1温度传感器的选择和使用应符合GB/T30825中规定 5.2.2.2用于测量锻件温度的载荷热电偶应能与锻件紧密接触 载荷热电偶应加以防护,不受炉温辐 射和炉内气氛的影响 5.3冷却设备 大型锻钢件的正火一般在静止空气中冷却,也可使用风机、喷雾等简单的鼓风设备 鼓风设备应保 证锻钢件被放置在强力流动的空气中,尽可能使锻件各面均匀冷却,风速和风量能够满足工艺要求的冷 却速度 锻后热处理工艺 6.1分类 大型锻钢件锻后热处理包括预防白点退火、去应力退火、晶粒细化及均匀化处理等 6.2预防自点退火 6.2.1当锻件中的氢含量超出无白点极限含量时,应立即进行预防白点退火 6.2.2应对装炉温度进行控制以防止形成白点和发生开裂 6.2.3预防白点退火温度通常选择650左右,具体钢种可参考附录A 6.2.4退火保温时间应根据锻件尺寸,原始氢含量,经由锻件的氢扩散计算确定 附录B为预防白点 退火常用工艺 氨扩散计算方法可参考附录C 6.2.5冷却速度应足够缓慢,以防瞬时应力过大而出现白点,并尽量减少锻件中的残余应力 通常将 冷却过程分为两个阶段;在400C以上,冷却速度应小于60C/h;在400C以下,应采取更为缓慢的冷 却速度 6.2.6本工艺也可与正火处理后的高温回火合并同时实施 6.2.7对于氢含量比较高的锻件,可选用钢的Ac点附近循环加热和快速终冷的工艺,以缩短退火 时间 6.3去应力退火 为减小热处理后的应力,降低锻件硬度应进行退火处理,可按GB/T37559中相关规定执行
GB/T37558一2019 6.4晶粒细化和均匀化处理 6.4.1正火和高温回火 6.4.1.1对于锻件锻后直接进行的均匀化、细化晶粒的热处理,采用高温正火,即加热温度为Ae/Ae 十(100C150C) 具体钢种选用的正火温度可参考附录A 6.4.1.2各温度段加热应采用不同速度,并且有不同的保温和均热时间 具体要求见表4 重要产品 生产时应在锻件最厚截面安放热电偶,热电偶温度到达正火温度后均温过程结束 当锻件表面安放多 支热电偶时,应在所有热电偶温度均到达正火温度时均热过程结束 表4晶粒细化正火加热规范 温度段 加热速度 保温时间/h 锻件厚度"/mm 等温 <400 1一2 低温段 不限 碳钢和低合金钢;23 200C450C 4001000 中高合金俐;3~5 0.5/100mm1.0/100mm厚 l000 弹塑性转变温度段 限速加热至该温度段， 该段等温时间不低于低温段等温时间 /h 600C700C -般;:20笔/h一8 均热 约为保温时间的一半 正火温度段 碳钢和低合金钢;0.8/100mm- 加快加热速度 Ac/Ac十 有利晶粒细化 1.8/100mm厚 保温 100C~150C 中高合金钢:l/100mm一2/100mm厚 为有效厚度,其计算方法参见附录D 6.4.1.3大型锻钢件正火冷却时应对终冷温度进行控制 终冷温度应尽量低,确保奥氏体在冷却过程 充分转变;但终冷温度过低时,锻钢件易出现开裂和形成白点 6.4.1.4正火后应及时进行高温回火,高温回火温度可参考附录A 6.4.1.5锻后晶粒细化正火工艺可参考附录E 6.4.2多次正火和高温回火 6.4.2.1 一次正火难以达到晶粒要求时,可采用多次正火然后再进行高温回火的工艺 6.4.2.2后续正火温度应低于第一次正火温度,最后一次正火温度可参考附录A 正火次数根据材料 和锻件大小设定 6.4.2.3多次正火后依然应进行高温回火,高温回火温度可参考附录A 6.4.3等温退火 6.4.3.1对于含Cr,Ni等元素含量较高的高淖透性钢,由于组织遗传显著,也可采用等温退火工艺切断 组织遗传 6.4.3.2等温退火温度可参考附录A 等温温度应设定为珠光体转变孕育期最短温度,等温时间依据 过冷奥氏体等温转变动力学曲线中珠光体转变终了时间确定
GB/37558一2019 6.5工艺过程控制 6.5.1操作人员资质 热处理操作人员应经过培训并有相关证书 6.5.2操作要求 6.5.2.1装炉前检查 锻件热处理前需对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 6.5.2.2装炉 由于大型锻钢件的特殊性,锻件装炉时应注意以下操作要求 装炉时锻件应平稳放置于热处理炉的有效加热区域内.如使用燃气炉时应避免喷嘴、火焰直接 a 对锻钢件加热 b 形状相似而且有效厚度相近的锻件可以同炉进行热处理,但锻件的摆放应使炉气在其内外表 面流动畅通,保证加热均匀,防止过热 装炉时应对锻件的冷,热态吊装进行设计,采用合理的工装,防止锻件产生过大变形 锻件装炉时应配置适用的起吊装置 d 若需要,炉内应配置合理的工装将锻钢件垫高、垫平,保证锻钢件上、下以及四周空气流通 e 6.5.2.3起吊 锻件的起吊设备及工装应保证操作安全性 生产前,需进行试吊以确保操作时的安全 锻件的起 吊设备及工装应考虑对锻件的冷却效果的影响 6.5.2.4冷却 锻件在规定温度保温结束后,应按工艺规定方式进行冷却 当锻件出炉后在空气中冷却时,应将锻 件垫高、垫平,保证锻件四周及上下空气流通，若需鼓风或喷雾应保证锻件均匀冷却 6.5.3记录 锻件的生产应按以下要求进行记录 锻件生产时所用生产设备、,温度记录、锻件放置位置、起吊方式等均应做好详细记录 aa b)所有记录应由相关操作人员在操作结束后签字确认 本记录的留存应保证锻件质量问题的可追溯性 锻后热处理质量与检验 7.1检验项目与方法 7.1.1表面检查 锻件完成热处理后应首先检测外观是否存在裂纹、伤痕等缺陷,必要时可采用磁粉或渗透探伤等检 测方法按照相关的标准进行检验 7.1.2表面硬度 若采购方有规定,锻件表面硬度应满足技术文件要求 技术文件中需注明表面硬度的检测位置、测
GB/T37558一2019 试方法和验收要求 锻件表面硬度检验应按照GB/T231.1或GB/T17394.1的要求进行 7.1.3尺寸检查 热处理后应使用相应的仪器和量具测量锻件尺寸,保证锻件最终交货尺寸要求 7.1.4无损检测 要求进行无损检测的锻件可按JB/T5000.15执行,若合同中另有规定按合同要求执行 7.1.5金相检验 需要进行金相检验的锻件,可按照GB/T13298,GB/T6394进行显微组织检验和品粒度评定 合 同中另有规定的按合同要求执行 7.2检测设备与检测人员 7.2.1设备 锻件锻后热处理的质量检测所采用的计量设备应由计量部门定期进行检查和标定,颁发合格证书， 且执行检测时检测设备应在有效标定期限内 7.2.2人员 检验人员应按规定经过培训考核,有相应的专业资格证书后方可执行检测工作 7.3重新热处理 晶品粒度不符合要求或超声波探伤灵敏度不满足相关要求时,锻件应进行重新热处理 若硬度过高， 不利于切削加工时,可补充回火 校形 8 8.1当锻件需要校形时,宜在高温回火前进行校形 8.2高温回火后进行校形,锻件校形后应进行去应力退火,去应力退火温度应低于前期高温回火温度 20C以上 9 安全、卫生要求 大型锻钢件的锻后热处理过程中的安全、卫生应符合GB15735的规定 10能源消耗要求 正火与退火工艺的能源消耗定额应符合GB/T17358和GB/T19944的有关规定 1 产品质量报告单 根据要求可按每批或每炉开具报告单 报告单应包括下列内容
GB/37558一2019 炉号; a b 工艺类型或工艺代号; 锻件的数量及质量; c d)品质检验结果; 检测或评判依据; e fD 检验员姓名或代号; 加工单位名称; g h)报告日期:年、月、日
GB/T37558一2019 附 录 A 资料性附录) 各钢种正火(或退火)及高温回火温度 表A.1为不同钢种正火或退火及高温回火参考温度 表A.1各钢种正火(或退火)及高温回火温度 正火或退火温度/C 高温回火温度/ M, Ac或Acm 序号 钢种 Ac/ 单独生产 配炉 -般情况 考虑去氢 D8 725 870 480 910930 890930 580660 620660 15 725 870 450 900920 880920 580660 620660 20 735 855 440 880900 870910 580660 620~660 25 735 840 870890 870900 580一66o 620一660 30 732 813 380 860880 850~890 58066o 620一660 35 725 805 360 850~870 840870 580一660 620一660 40 724 790 340 840~860 830~860 580一660 620一660 45 780 350o 830850 820一850 580一66o 620一66o 724 50 820840 810840 580一66o 620一660 720 765 320 55 810830 810~840 58066o 620~660 730 760 320 10 20Cr 740 815 390 880900 870920 560一660 630~660 1 30Cr 755 810 350 860880 850890 630~660 12 40Cr 730 780 330 84086o 830880 630一660 13 50Cr 721 771 830850 820860 630一660 14 55Cr 820840 820850 59066o 630一660 15 16Mn 755 875 410 890~910 890~920 590一660 630一660 16 20Mn2 72o 840 400 880~900 870一91o 580一670 630一66o 1n7 30Mnm 730 800 320 850870 840一88o 580一670 630一66o 18 50Mnm 820~840 810850 580670 630~66o 723 760 320 19 12CrMo 840~86o 830870 630~66o 735 780 325 20 5CrMo 745 845 435 900920 890920 590一66o 630660 221 20CrMo 730 825 400 890900 880910 590660 630660 22 30CrMo 730 795 385 860880 850890 630660 23 2434CrMo 730 800 330 850~870 840880 630660
GB/37558一2019 表 A.1(续 M 正火或退火温度/C 高温回火温度/C Ac或Aca 序号 钢种 Ac/C 单独生产 配炉 -般情况 考虑去氢 2535CrMo 740 790 340 850~870 840~880 630一660 26 42CrMo 721 78o 360 840~860 830~870 560660 630660 2750CrMo 745 775 300 840~860 840~880 630660 s 2834CrMol 755 800 350 86088o 850900 630~660 2924CrMol0 770 835 360 880900 880910 630~660 20CrMol 30 736 736 869 910930 630660 SCPH22 12Cr2Mol 3 780 870 930950 920960 640690 630700 465 2.25CrlMo) 32Cr5Mo 850 450 920940 700760 78o 900一950 630一700 12CrlMoV 882914 33 774一803 400430 960一980 960一990 720一760 630一700 24CrMoV 34 835 410 900950 880950 680740 630700 770 24CrMoV55 3535CrMoV 755~775 835~855 900920 63066o 3630Cr2MoV 770~705 840880 970990 680700 340 3730CrlMolV 020~1040 710730 805 845 395 3838CCrMoAl 760 885 360 940~960 930~700 630~700 39 17MoV 745 910 440 950~970 930~970 640~710 630~710 4020MnMo 730 845 38o 880~900 870~900 580~660 630660 41 18MnMoNb 736 850 370 900~920 900~950 580~660 630660 4220SMn 732 840 900~920 880~930 580~660 630660 4335SiIMn1 750 830 330 880900 870900 63066o 44 42SMn 765 810 300 860890 860900 63066o 4550siIMnm 760 280 840860 830870 63066o 785 4635CrMnMo 870890 860890 63066o 776 718 47 40CrMnMo 840860 830870 63066o 735 78o 4832Cr2MnMo 733 793 278 880~910 870~910 630~660 4920Cr2Mn2Mo 761 828 310 880~910 880~920 630~660 50 18CrMnMoB 741 840 370 880~900 880~910 630660
GB/T37558一2019 表A.1(续) M 正火或退火温度/C 高温回火温度/ Ac或Acm" 序号 钢种 Aci/ 单独生产 配炉 -般情况 考虑去氢 5130CrMn2MoB 724 815 880900 870~900 630660 52 42MnMoV 718 796 320 870890 870~890 630660 5330Mn2MoV 695 832 290 880900 630~660 54 34Mn2MoB 734 800 850~870 630 66O 5542SiMnMoV 748 832 870~890 630 A 880~900 56 37SiMn2MoV 729 823 305 630660 880~900 57 37SiMn2MoW 722 836 290 630660 5850SiMnMoB 737 772 230 820840 630660 5920CrMnT 730 820 360 920940 900~940 630 hhO 60 2CrN2 715 830 375405 880900 880~940 630660 67 20Cr2Ni4 685 775 305 890910 880~920 630660 62 S15Cr2Ni2 735 825 410 880900 880940 630660 63 S17Cr2Ni2Mo 730 820 400 880900 880940 630660 64 S30Cr2Ni2Mo 740 810 320 850~870 850880 630 66O 6534CrNi1Mo 730 810 330 850~870 840~880 630~660 6634CrNi2Mo 300 850~870 840900 700 780 630660 6734CrNi3Mo 850~870 840880 630一660 705 750 290 68 40CrNi 730 770 305 840860 830~870 630660 6950CrNi 735 755 300 830850 820~860 630660 70 40CrNiMo 730 785 320 840860 830~870 630660 S 40CrNi2Mo 71 732 774 290 840860 830~870 630660 4340 920940 900950 630~660 72 18Cr2Ni4W 695 800 310 15CrNiMow 820 940960 640660 73 725 440 H,102F 25Cr2NiMov 74 735 835 384 940960 630660 25CrNi3Mov 75 739 804 339 840860 840880 630660 26Cr2Ni4MoV 705 870~900 706 800 330 880一900 630650 7" sCMnMa 700 760 220 840一860 830870 630660 10
GB/37558一2019 表 A.1(续 正火或退火温度/C 高温回火温度/C M Ac或Aca 序号 钢种 Ac/C 单独生产 配炉 -般情况 考虑去氢 785CrNiMo 730 78o 230 840~860 830~870 630一660 795CrNiw 735 820 260 840~860 830~870 630660 805SMn2w 706 777 840~860 830~860 630~660 81 55SiMnMoV 764 788 84086o 830860 630 560 82 5CrSiMnMoV 773 820 870890 830860 630~660 S 3Cr2w8V 840860 840880 630~660 800 850 380 846CrIMo3Ni2wV 860890 640680 737 822 180 4Cr5MoSiV1 85 850 910 335 850870 850890 630670 Hl3 866Crw2Si 770 810 280 780800 630660 8760SiMnMo 699 761 264 810830 820850 30~660 8860CrMnMo 830850 820860 600680 732 775 630660 8960CrMnMol 830850 820860 630~660 753 773 250 9050CrNiMo 752 776 270 840~860 830~870 630660 919Cr 740 230 780~800 650670 929Cr2 740 840 270 780~800 650670 939Cr2Mo 780 880 175 780~800 650670 949Cr2W 740750 230240 780~800 650670 959Cr2V 740 185 780800 650670 940960 96 70Cr3Mo 785 825 195 650670 780800 97 825 1Crl3 340 10001050 640680 2Cr13 98 810 950 300 10001050 640680 810/800 870 290 1000l050 730750 640680 993Crl3 100 22Crl2MolVy 740850 210 0401060 650670 725 765 750770 280 750780 630660 630660 1o1 75o 235 750770 102 8 730 630660 630660 750780 103T10 215 750770 730 800 750一780 630660 630660 104T12 730 820 200 750一770 750一780 630660 630一660 1
GB/T37558一2019 表A.1(续) M 正火或退火温度/C 高温回火温度/ Ac或Acm" 序号 钢种 Aci/ 单独生产 配炉 -般情况 考虑去氢 105GCr15 745 900 240 780一800 700720 630660 106GCrl5SiMn 770 872 210 780800 700720 630660 107 16CrNi2Mo 720 790 400 840860 830870 630~660 10828Cr5Mo 770 850 420 890~910 880910 630 660 10920Ni3Mo 690 790 38o 840~860 830870 630 A 430 880~900 870910 630~660 1l020Ni2Mo 690 840 11134CrMolA 860~880 850900 560一660 630一660 735 800 11235SiMnMo 730 800 880900 860~900 560660 630660 11342SiMnMo 860880 850~880 630660 11437SiMnMoWV 722 836 290 880900 630660 注:Ac表示加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度,Ac表示加热时铁素体全部转变为奥氏体终了温度,Ac. 表示加热时二次渗碳体全部溶人奥民体的终了温度,M，表示马氏体转变起始温度 12
GB/37558一2019 附录B 资料性附录 锻后预防白点退火工艺 图B.1和表B.1为大型锻钢件锻后预防白点退火工艺曲线及工艺参数 630~ 630~ 450~ 650 650 550 280 400 320 均 加 保 冷 温 热 保持 冷犀 持 却 时间/ 图B.1锻后预防白点退火工艺 表B.1锻后预防白点退火工艺参数 冷却 保持时间[按钢锭氢含量10-")确定]/h 出炉温度 组 截面尺寸 速度 钢号 别 mm 'C/h) 2.5 2.53.5 3.5~4.5 4.56 6~7 s 2540 35~50 60 500 300 69 1218 1565 301500 9~15 9~15 18 40~6o 5085 50 400 30 501800 1524 1524 18~65 60~175 8525050 300 16Mn30Mn 1015 25一35 3555 45一65 300 69 60 400 20Mn2,20Cr40Cr 15CrMo30CrMo. 20SiMn一35SiMn 301~500 9~15 15 3550 55~100 65~125 50 30 300 20MnMo 18MnMoND, 40 20 501800 1524 1552 50~150 100~265125340 250 20CrMnT 50Mn,55Cr, 12Cr2Mol， 二300 812 1522 2540 4060 45~70 50 400 0CrlMol,lCr5Mo 34CrMol,42CrMo, 50CrMo,12CrlMov 22 20 301500 1220 4060 60~110 7014040 300 17MoV,24CrMOV， 35CrMoV,35CrMnMo 40CrMnMo,38CrMoAl 501800 2280 60~18o 10~295140~360 15 250 2032 30 42SiMn,50SiMn lCrl3.2Crl3.3Crl3 13
GB/T37558一2019 附 录 C 资料性附录) 去氢退火工艺的氢扩散计算方法 C.1原始氢含量测定 由于原始俐水凝固时,氢的偏析现象使得钢中各部位氢含量有差异,因此可用原始钢水的平均氢 含量作为大型锻钢件去氢计算的原始氢含量 若采用钢锭冒口的取样定氢结果,则应减去0.5mg/kg 1.5mg/kg后的数值作为去氢计算的原始氢含量 C.2极限氢含量 大型锻钢件无白点极限氢含量值分为四组,见表C.1 表c.1各类合金无白点极限氢含量 极限氢含量 白点敏感类别 mg/kg 3.6 低敏感(低碳低合金俐 中等敏感(中碳低合金钢 3.2 较高敏感(高、中碳合金钢 2.7 强敏感(高合金钢 1.8 C.3圆柱形大型锻钢件的去氢效果 圆柱形大型锻钢件的去氢效果可用锻钢件中氢的浓度准数表达.浓度准数可按照式(c.1)进行定量 计算 -是=(告) U (C.1 式中 U -锻钢件中氢的浓度准数 去氢退火后锻钢件中的氢含量; H 去氢退火前锻钢件中的原始氢含量; 氢的扩散系数,可由表C.2查出 扩散时间,单位为小时(h); 圆柱形锻钢件的半径,单位为厘米(em); 为达到浓度准数U所需的时间准数,通常称为福氏准数,以F 表示 r 毕氏准数,通常以B，表示 其中P为渗透性系数,Q为透过性系数; Q 14
GB/37558一2019 位置准数,为计算位置的半径,单位为厘米(cm). B,F、r/R以及U之间的关系见表C.3 表c.2氢在a-Fe和y-Fe中的扩散系数 扩散系数 cm'/h 温度/ a-Fe y-Fe 1500 1.43 1.90 l400 1.38 1.49 1300 1.31 1.19 0.90 200 1.25 100 1.19 0,684 000 1.ll 0.468 900 l.02 0,313 800 0.97 0.205 700 0.84 0.l12 690 0.8295 660 0,798 650 0.7875 645 0,777 630 0.7665 620 0.756 610 0.745 600 0.735 0,056 500 0.612 0,023 400 0,.497 0,007 300 0.360 0,002 200 0.240 100 0,.008 50 0,004 20 0,001 15
GB/T37558一2019 表C3圆柱形锻钢件的B、F，、r/R,与U之间的关系 B 10 30 15 F r/R 0.5 0.5 0.5 0,5 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.,0 0.999310.99266 0.99563 0.90943 0,02 0,.99176 0.,04 0.997860.962370.99886l0.95236l0.997580.936780.99810l0.927690.998390.91186 0.06 0.989700.909980.988050.887920.983350.859180.981040.84330.977980.82559 0.934390.796400.916350.755420.899350.709560.887230.682100.871090.64907 0.10 0.20 0.698690.556320.65034l0.49689l0.599810.439260.57119o.4074ol0.54860.37398 0.491640.386970.432060.326550.373610.273010.346680.245450.315470.21751 0.30 0.342 0.40 0.268980.2844l0.2146o0.234300.169770.209060.147880.18369o.12663 42 0.50 0.238060.186950.186960.14l030.145740.105590.126540,.0891o0.106950.07373 0.60 0.165470.129930.12286l0.092680.090640.065670.075890.053680.062770.04292 0,80 0.079920.062750.053060.040030.035060.025400.02754 0,021l10.01455 l.00 0.038600.030310.022910.017290.013560.009820.01000 0.00716 1.20 0.018650.014640.0090o0.,007470.00240.0038o0.00363 0.00243 0.009000.007070.004270.003220.002030.001470.00132 1.40 1.50 0.006260.00491 0.002810.002120.001260.00092 C.4函数准数的确定 C.4.1 毕氏准数B 毕氏准数为大型锻钢件半径R的函数,毕氏准数可按照式(C.2)计算 PR B- =hR=崇R C,2 Q 25 C.4.2 位置准数R 大型锻钢件中氢含量的分布情况随钢锭的尺寸变化而变化,在圆柱形锻钢件的去氢计算中,位置准 数取值如下 p300mm以下的锻钢件,位置准数应取0; 400m1600mm 以上的锻钢件,位置准数应取1/2 Dt C.4.3时间准数( R 大型锻钢件的尺寸不同,锻造火次不同时,锻造过程的去氢时间准数相差很大 在圆柱形锻钢件的 去氢计算中,首先确定锻件在某一时间间隔中的代表性温度与钢的组织状态,然后由表C.2中查出钢的 扩散系数,即可算出这段时间的氢扩散当量 将整个工艺过程的氢扩散当量加在一起,除以锻件最大截 Dz 面处的R,即得到时间准数( R 16
GB/37558一2019 C.4.4浓度准数(U) 由以上各准数及表C.3查出此时的U值即浓度准数),即可算出在完成锻后热处理过程之后,锻 件中剩余氢含量的数值 17
GB/T37558一2019 附 录 D 资料性附录) 锻钢件有效厚度计算方法 表D,1为部分锻钢件热处理时其有效厚度计算方法 表D.1锻钢件有效厚度计算方法 锻钢件形状 尺寸关系 有效厚度 lB 1.5B dH 1.5B2B d>B,BB,l.5BGB/37558一2019 表D.1续 锻钢件形状 尺寸关系 有效厚度 " dlGB/T37558一2019 录 附 资料性附录) 锻后晶粒细化正火工艺 图E.1和表E.1为大型锻钢件锻后晶粒细化正火工艺曲线及工艺参数 正火(退火)温度 650~ 700 高温回火温度 装炉 300~ 温度 400 400 均 保 加 冷 保 加 加 然 持 热 温 热持 却保持热 冷|却 时间/h 图E.1锻后晶粒细化正火工艺曲线 20
GB/37558一2019 pV 鲁 品 品 三 8 9 零 各 S 房 3 3 . 售" 品 Ln 意 贸 俐口 附 附 p 零营 窗篇 型 怪 鲁 晨 品 品 意 喜 品 品 品 昌 量 e 台 2 育 身 5 身 臭 9 身 a 员 7 珊屎