谈谈热处理工艺设计的几个问题（8）

伯龙马

       如题
      谈谈热处理工艺设计的几个问题（8）

     热处理的工艺参数的确定之二   
     加热温度及其保温时间的确定
各种材料及其零件的热处理加热温度和保温时间，是热处理各种工艺方法的最主要工艺参数之一，是确保热处理质量的关键因素。设计各种热处理工艺方法的加热温度和保温时间时，可参照以下推荐的参数，并结合实际零件结构特点和技术要求等予以确定。
    （1）常用钢的型材和锻轧毛坯预备热处理加热温度及保温时间
      1）结构钢锻轧毛坯的正火。碳素结构钢和低合金结构钢毛坯的预备热处理，通常是正火处理；高合金结构钢正火后增加一次高温回火。表2-4所示为常用钢的正火加热温度及处理后的硬度
                                                表2-4  常用钢的正火加热温度及处理后的硬度
实践表明，对于本质细晶粒钢，其加热温度不超过950～1000℃，保温时间不是过分的长，基本不会过热。因此，有的企业在可控气氛加热条件下，通过提高加热温度来提高生产率并不影响正火质量。
      2）常用铸钢件的完全退火的加热温度和保温时间  见表2-5所示。
                                             表2-5  常用铸钢件毛坯完全退火的工艺参数
      3)常用结构钢的完全退火加热温度及处理后的硬度，如表2-6所示。
                                       表2-6  常用结构钢的完全退火加热温度及处理后的硬度
      4）常用钢的球化退火加热温度和保温时间。表2-7～表2-9分别为常用合金结构钢毛坯等温退火工艺参数、常用工具钢毛坯球化退火工艺参数、几种冷挤压钢件的球化退火工艺参数。
                                          表2-7  常用合金结构钢毛坯等温退火工艺参数
                                             表2-8  常用工具钢毛坯球化退火工艺参数
                                            表2-9  几种冷挤压钢件的球化退火工艺参数
   （2）常用钢制零件最终热处理的加热温度及保温时间：
    1）常用钢的淬火加热温度及处理后的硬度，如表2-10所示。
表2-10  常用钢的淬火加热温度及处理后的硬度
    2) 常用钢的回火加热温度及处理后的硬度，如表2-11所示。
表2-11 常用钢的回火加热温度及处理后的硬度
    3）常用钢冷处理温度和保持时间。根据处理温度的不同，冷处理分为冰冷处理（0～-80℃），中冷处理（-80℃～-150℃），深冷处理（-150～200℃）三种。
      由于冷处理目的是将钢件淬火后的残留奥氏体彻底转变成马氏体，故冷处理温度一般大多在Mf点附近即可。由于大多数钢种的Mf点不低于-100℃，如表2-12所示。所以，常用的冷处理温度在-30℃～-80℃，即属于冰冷处理，对于Mf点低于-100℃的钢种，根据特殊技术要求可采用更低的处理温度。
冷处理的保持时间，由零件有效厚度、装炉量多少决定，以确保零件内外整体温度一致为原则。当零件与介质直接接触时，单件和小批生产的保持时间一般为0.5～1h，批量生产和零件与介质非直接接触时采用1～2h。
                          表2-12  常用钢种的Ms点和Mf点及冷处理效果
    （3）常用铸铁件的正火和退火加热温度和保温时间：
     1）典型灰铸铁件去应力退火加热温度和保温时间，见表2-13所示。
                                  表2-13  典型灰铸铁件去应力退火工艺参数
    2）灰铸铁正火和退火加热温度和时间，见表2-14所示。
                                 表2-14  灰铸铁正火和退火加热温度和时间
    3）球墨铸铁退火和正火的加热和冷却，见表2-15所示。
                                      表2-15  球墨铸铁退火和正火的加热和冷却
    4）可锻铸铁的石墨化退火加热和保温，见表2-16所示。
                               表2-16  可锻铸铁的石墨化退火过程及其加热温度
  （4）常用铸铁件的淬火回火加热温度和保温时间：
   1）可锻铸铁整体淬火和回火的加热温度和保温时间，见表2-17所示。
                                表2-17  可锻铸铁淬火回火的加热温度和保温时间
   2）球墨铸铁整体淬火和回火的加热温度和保温时间，见表2-18所示。
                                表2-18  球墨铸铁淬火回火的加热温度和保温时间
    3）灰铸铁的淬火温度，一般为850～900℃，回火温度范围大致为370～510℃。具体确定方法如表2-19所示。
                                  表2-19  灰铸铁淬火和回火加热温度与时间
   （5）非铁金属及其合金的热处理加热温度和保温时间
     1）铜及其合金的热处理加热温度和保温时间，如表2-20～表2-31所示。
                                表2-20  纯铜的再结晶退火加热温度
                                表2-21  黄铜的去应力退火加热温度
                           表2-22  黄铜冷变形加工的序间退火加热温度
                          表2-23  黄铜管材和棒材的再结晶退火加热温度
                             表2-24  黄铜线材的再结晶退火加热温度
                               表2-25  锡青铜的序间的退火加热温度
                          表2-26  铍青铜固溶处理和时效加热温度
                    表2-27  薄板、带材和有效厚度很小的工件固溶处理保温时间
                         表2-28  白铜铸锭的扩散退火加热温度
                           表2-29  白铜的序间再结晶退火加热温度
                        表2-30  白铜成品棒材、线材的最终退火加热温度
       2）铝及其合金的热处理加热温度和保温时间，如表2-41～表2-46所示。
                          表2-31  几种防锈铝合金去应力退火加热温度和保温时间
                          表2-32  变形铝合金再结晶退火加热温度和保温时间
                                 表2-33  变形铝合金的固溶处理加热温度
                            表2-34  变形铝合金的时效加热温度和保温时间
                        表2-35  几种硬铝合金回归处理加热温度和保温时间
                            表2-36  铸造铝合金件的热处理工艺参数
        3）镁及其合金的热处理加热温度和保温时间，如表2-47～表2-48所示。
                           表2-37  变形镁合金退火加热温度和保温时间
                     表2-38  常用镁合金的热处理加热温度和保温时间
       4）钛及其合金的热处理热处理加热温度和保温时间，如表2-49～表2-51所示。
                    表2-39  钛及钛合金去应力退火加热温度和保温时间
                  表2-40  钛和钛合金的各种退火加热温度和保温时间
                      表2-41  钛合金固溶处理和时效加热温度和保温时间
    （6）粉末冶金件的热处理加热温度和保温时间
      1）铁基粉末冶金件的淬火回火工艺参数，见表2-42所示。
                            表2-42  铁基粉末冶金件的淬火回火工艺参数
     2）几种典型钢结硬质合金的淬火工艺参数，见表2-43和所示。
                         表2-43  几种典型钢结硬质合金的淬火工艺参数
    3) 几种时效硬化型钢结硬质合金的淬火工艺参数，见表2-44所示。
                       表2-44  几种时效硬化型钢结硬质合金的淬火工艺参数

        (以上各表的具体数据详见马伯龙编著《热处理工艺设计及应用》第91—99页)