1、热处理工艺评定管理办法 一、目的规范热处理工艺评定，确保热处理产品质量。二、适用范围适用于热处理生产中热处理工艺质量的验证。三、评定的提出1.新材料投入生产时，由热处理责任工程师提出；2.新工艺应用于生产时，由热处理责任工程师提出；3.外部反馈较大热处理质量事故时，由质量管理部门提出；4.关键件、重大件首次生产时，由热处理责任工程师提出；5.产品质量出现较大波动时，由热处理工艺施工员提出；6.其它认为应该进行热处理工艺评定时，由相关人员提出。四、评定准备1.在接到评定通知后，热处理责任工程师准备评定的具体实施，并提出具体方案交相关部门会签。2.评定申请由公司管理者代表审批。3.评定的实施由热处
2、理工序负责实施，相关单位配合。 4.在评定前，必须进行热处理过程确认，确保过程质量。五、评定程序1.评定应达到的要求新材料应用，应达到相应材料标准的最低要求；新工艺应用，要达到相应工艺方案的最低要求；外部反馈较大热处理质量事故，在达到杜绝质量事故的要求；关键件、重大件，要达到图纸或技术规范提最低要求；产品质量出现较大波动，要达到质量稳定可靠；其它热处理工艺评定要达到相应评定的最低要求。2.热处理工序按批准的工艺评定方案进行相应热处理。3.热处理工艺施工员对整个工艺评定过程进行详细质量跟踪。4.试验检测过程无误后，进行理化等相关试验、检测。理化检测项目按热处理工艺评定方案进行规定的检验和试验，一
3、般情况下至少要进行组织评级、性能测试。理化检测按技术要求的位置取样，并对取样位置的正确性负责；无取样位置规定时，按相应性能试验取样规定进行取样。在试样加工或制取过程中要注意不要改变试样的性能。按相应专业规定进行试验并出据试验报告。六、评定结果处理1.热处理责任工程师组织相关专业人员对评定数据进行综合判定。评定结果达到要求，至少重复进行一次再评定，检测评定的重现性。当重复评定能够达到要求时，可视为评定有效。当评定结果与首次评定结果有差异时，要识别是正常的波动还是异常波动。必要时可以进行第三次评定，以重复验证评定结果。2.评定结果不满足评定要求时，应查找原因，重新制定评定方案并实施。3.评定结果符
4、合要求后，由热处理工艺施工员负责收集整理评定资料并保存；相应的热处理工艺方案由热处理责任工程师批准后纳入热处理质量管理体系文件。钢的退火 将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，故退火是属于半成品热处理，又称预先热处理。 钢的正火 正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变
5、为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。 钢的淬火 淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。 钢的回火 将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回
6、火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。 调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在 500-650之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。 时效处理：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度 150-250）精加工前，把工件重新加热到 100-150，保持 5-20 小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。淬火工艺、淬火介质及冷却方法淬火工艺是将钢加热到
7、 AC3 或 AC1 点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和（或）贝氏体组织的热处理工艺。淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。淬火工艺应用最为广泛，如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。（1） 淬火加热温度淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是 AC3+（30 50）；共析钢和过共析钢是 AC1+（30 50）。亚共析钢淬火加热温度若选用低于 AC3 的温度，则此时钢尚未完全奥氏体化，存在有部分未转变的铁素体，淬
8、火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低，从而使淬火后的硬度达不到要求，同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于 AC3 温度淬火，则奥氏体晶粒回显著粗大，而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+（ 30 50），这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。过共析钢的淬火加热温度一般推荐为 AC1+（30 50）。在实际生产中还根据情况适当提高 20左右。在此温度范围内加热，其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外，其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性号，并且脆性相对较少。过共
9、析钢的淬火加热温度不能低于 AC1，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1 温度时，珠光体完全转变承奥氏体，并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高，使淬火后残余奥氏体数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于 AC1 太多是不合适的，加热到完全奥氏体化的 ACm 或以上温度就更不合适。在生产实践中选择工件的淬火加热温度时，除了遵守上述一般原则外，还要考虑工
10、件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响，对加热温度予以适当调整。如合金钢零件，通常取上限，对于形状复杂零件取下限。强韧化新工艺选用的淬火加热温度与常用淬火温度有所区别。如亚温淬火是亚共析钢在略低于 AC3 的温度奥氏体化后淬火，这样可提高韧性，降低脆性转折温度，并可消除回火脆性。如 45、40Cr、60Si2 等材料制成的工件亚温淬火加热温度为 AC3（5 10 ）。采用高温淬火可获得较多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度和韧性。如 16Mn 钢在 940淬火， 5CrMnMo 钢在 890淬火，20CrMnMo 钢在 920淬火，效果较好。高碳
11、钢低温、快速、短时加热淬火，适当降低高碳钢的淬火加热温度，或采用快速加热及缩短保温时间的办法，可减少奥氏体的碳含量，提高钢的韧性。（2） 保温时间为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化，就必须在淬火加热温度保温一定时间，既保温时间。（3） 淬火介质工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质（或淬火介质）。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体，又不致引起太大的淬火应力。这就要求在 C 曲线的“鼻子”以上温度缓冷，以减小急冷所产生的热应力；在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度，以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变；在“鼻子”下方，特别使 Ms 点一下温度时，冷却速度应尽量小，以减小组织转变的应力。
