JBT9197-1999.pdf

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1、I CS 25 . 20 0 J 36 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB/ T 91 9 7 - 1 9 9 9 不锈钢和耐热钢热处理 He a t t r e a t i n g f o r s t a i n l e s s s t e e l a n d h e a t - r e s i s t i n g s t e e l 1 9 9 9 - 0 6 - 2 4发布 2 0 0 0 - 0 1 - 0 1实施 国 家 机 械 工 业 局发布 JB/ T 91 97一 1 9 99 前言 本 标准是对 Z B / T J 3 6 0 1 7 -9 0 不 锈钢

2、和 耐热钢热处理 的修订。修订时按有关规定对作了 编辑 It 修改，主 要技术内容没有变化。 本标准自 实施之日 起代替Z B / T J 3 6 0 1 7 -9 0 0 本标准由全国热处理标准化技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位: 航空材料研究院、 成都发动机公司。 本标准负责起草人:董云国、减兰英、戴炯、马学刚、赵振福。 本标准于1 9 9 。 年4 月1 9日 首次发布。 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J B/ f 91 97- 1 9 9 9 不锈钢和耐热钢热处理 代替ZB / T J 3 6 0 1 7 -9 0 He a t t r e a t i

3、n g f o r s t a i n l e s s s t e e l a n d h e a t - r e s i s t i n g s t e e l 1 范围 本标准规定了不锈钢和耐热钢热处理的方法及所用的设备、工艺、工艺材料、质量检验和安全技 术。 本标准适用于不锈钢和耐热钢的热处理。 2 引用标准 下列标准所包含的条文， 通过在本标准中引 用而构成为本标准的 条文。 本标准出版时， 所示版本 均为有效。 所有标准都会被修订， 使用本标准的各方应 探讨使用下列标准最新版本的可能性。 G B / T 2 2 1 -1 9 7 9钢铁产品 牌号表示方法 G B / T 3 9 4

4、. 1 -1 9 9 4 T - 业酒精 G B 4 4 3 -1 9 8 9 L - A N全损耗系统用油 G B 5 3 6 -1 9 8 8液体无水氨 G B / T 1 2 2 0 -1 9 9 2不锈钢棒 G B / T 1 2 2 1 -1 9 9 2耐热钢棒 G B 3 1 0 1 -1 9 9 3有关量、 单位和符号的 一般原则 G B / T 4 2 3 7 -1 9 9 2不锈钢热轧钢板 G B / T 4 2 3 8 -1 9 9 2耐热钢板 G B /T 4 8 4 2 -1 9 9 5纯氢 G B / T 9 4 5 2 -1 9 8 8热处理炉有效加热区 测定方法

5、G B 1 5 7 3 5 -1 9 9 5金属热处理生产过程安全卫生要求 J B / T 9 2 0 2 -1 9 9 9热处理用盐 3定义 本标准采用下列定义。 3 . 1 热处理不可强化的钢 不能用热处理的方法改变组织结构进行强化的 钢。 3 . 2 热处理可强化的钢 可以 用热处理方法改变组织结构进行强化的 钢。 3 . 3 调整热处理 为改变沉淀硬化型不锈钢的马氏体转变点所进行的固 溶处理。 国家机械工业局 1 9 9 9 - 0 6 - 2 4批准 2 0 0 0 - 0 1 - 0 1实施 ! JB/ T 91 9 7一 1 9 9 9 4 不 锈钢和耐热钢分类 4 . 1 不锈

6、钢和耐热钢牌号表示方法和 化学成分， 应符合G B / r 2 2 1 , G B / T 1 2 2 0 G B /T 4 2 3 7 和G B / T 4 2 3 8 的规定。 4 . 2 不锈钢和耐热钢按热处理分为热处理不可强化的钢和热处理可 强化的钢， 表 1 常用的 不锈钢和耐热钢钢号 , GB/ T 1 221 , GB 31 01、 常用钢号见表t o 热 处 理 不 可 强 化 的 钢热 处 理 可 强 化 的 钢 O Cr l 8 Ni 9 1 Cr l 3. 2 Cr l 3. 3 Cr l 3 I Cr l 8 Ni 9 4 Cr l 3. I Cr l 7Ni 2 2

7、Cr l 8 N i 9 I Cr l 8 N i 9 Ti 2 Cr l 3 Ni 2, 9 Cr 1 8 MoV. 9 C r l 8 2 Cr 3 W M oV 2 Cr l 3 N i 4 M n9 I Cr 11 N i 2 W 2 M o V I Cr 2 3 N i 1 8I Cr l 2 N i 2 W M o V Nb 4 Cr l 4 N i l 4 W 2 M o3 Cr l 3 N i 7S i 2 2 Cr l 8 N i 8 W 24 Cr 1 0 Si 2 M o I Cr 21 N i 5 TiI Cr l 4 N i 3W 2 V B 1 Cr l 8 M n

8、 8 N i 5 NO Cr l 7 N i 7 A l I Cr l 9 N i l l Si 2 A I TiO Cr l 7 N i 4Cu 4 N d I Cr l 4 M n 1 4 N iO Cr l 5 N i 7M o 2 A l I Cr l 4 M n 1 4 N i 3 Ti3 Cr l 3 M o 热处理方法与选择 热处理不可强化的不锈钢和耐热钢 5 . 1 . 1 要求提高抗腐蚀性能和塑性、 消除冷作硬化的工件， 应进行固溶处理。 ， . 1 . 2 对于形状复杂不宜固 溶处理的工件， 可进行去应力退火。 5 . 1 . 3 含钦或妮的 不锈钢，为了获得稳定的抗腐蚀性

9、能， 可进行稳定化退火。 5 . 2 热处理可强化的 不锈钢和耐热钢 5 . 2 . 1 要求提高强度、 硬度和抗腐蚀性能的工件， 应进行淬火加低温回 火处理。 5 . 2 . 2 要求较高的 强度和弹性极限、 而对抗腐蚀性要求不高的工件， 应进行淬火加中 温回 火处理。 5 . 2 . 3 要求得到良 好的力学性能和一定的抗腐蚀性能的工 件， 应进行淬火加高温回火处理。 5 . 2 . 4 要求消 除加工应力、 降低硬度和提高塑性的 工件，可进行退火处理。 5 . 2 . 5 要求改 善原始组织的工件， 可进行正火加高温回火的预备热处理。 - 5 . 2 . 6 要求得到良 好的力学性能和

10、抗腐蚀性能的沉淀硬化型不锈钢工件， 可进行固 溶加时 效， 固溶加 深冷处理或冷变形加时效等调整处理。 5 . 3 焊接组合 件 5 . 3 . 1 由热处理可强化的 不锈钢和耐热 钢构成的焊接组合件， 根据工 件图样的要求， 可进行淬火加回 火或去应力退火。 JB/ T 9 19 7- 1 999 5 . 3 . 2 由 热处理不可强化的 不锈钢和 耐热钢构成的焊接组合件， 要求改善焊缝区域组织和抗腐蚀性能 以 及较充分地消除应力时，可进行固 溶处理。对于形状复杂不宜进行固 溶处理的焊接组合 件， 可采用 去应力退火。 5 . 3 . 3 由 热处理可强化与不可强化的不锈钢和 耐热钢构成的焊

11、接组合件， 当要求以 抗腐蚀性能为主 时， 应进行固溶处理加低温回 火;当要求以 力学性能为主时， 应进行淬火加低温或中温回 火处理。对于形 状复杂的焊接组合件，可进行去应力退火或高温回火。 6 设备 6 . 1 加热设备 6 . 1 . 1 不锈钢和耐热钢工件可以用空气电阻炉、盐浴炉、保持气氛炉、真空炉等加热。对于具有成品 尺寸的工件、 薄壁工件、 螺栓等， 一般应在保护气氛炉、 真空炉中加热， 也可以用涂料保护在空气电 阻炉中加热。 6 . 1 . 2 各类加热设备应具 备能自 动调节、 记录和超温报警的温度 控制装置。 6 . 1 . 3 加热炉的分类及技 术要求， 应符合表2 中M -

12、 1V 类设备的 规定。 表 2 加热炉的分类 及技术要求 设备类别 有效加热区的温度偏差 控温精度 仪表精度等级 ( 不低于) 记录纸读数 / mm I士 3土 I 0 . 2 5 - 2 II土 5土 1 . 50 3 - 4 mt1 0土 5 0 . 5 闷5 ( 6 W士 1 5士 8 - 8 V土 2 0 士 1 0 蛋 1 0 叭士 2 5 6 . 1 . 4 加热炉有效加热区的 测定方法、检验周期及检定设备的 技术要求， 按G B / T 9 4 5 2 的 规定执行。 6 . 1 . 5 保护气氛加热炉中的 保护 气氛应能调节和控制。 保护气不能直 接冲击工 件。 6 . 1

13、. 6 真空热处理炉的压升率，在真空度高于 0 . 1 3 P a 的状态下，应小于 1 .3 3 P a / h ;炉内真空度和气 氛应能根据热处理工艺的要求进行调节。 6 . 2 冷却设备 6 . 2 . 1 淬火槽的容积应保证在连 续生产的条件下具有足够的 冷却能力， 并应备 有槽盖。 6 . 2 . 2 淬火槽应具有冷却循环系 统以及 搅拌装置， 必要时应其备加热装置， 但不推荐用压缩空气 搅拌。 6 . 2 . 3 在淬火槽内 应安装 感温元件， 其测温仪表的分辨力小于或等于51C. 6 . 2 . 4 淬火油槽的油温应保持在2 0 - 1 0 0 之间。 除 非另有规定， 淬火水槽

14、的 水温应保持在1 0 - 4 0 To 6 . 2 . 5 盐浴加热用淬火 槽用水应定期更换。 6 . 3 清洗设备 6 . 3 . 1 洗涤槽或洗涤机应能满足工件洗涤质量的要求。 JB/ T 91 9 ，一19 99 66 . 3 . 2 采用 氯溶剂或对环境产生污染的其它化 学溶剂 洗涤时， 洗涤槽或洗涤机应具备抽风和 排污 装置。 7 工艺材料 ， . 1 常用的工艺材料应符合表3 的技 术要求。 表 3 常用工艺材料的技术要求 序号名称 技术条件 用途 1 氢气GB/ C 4 8 4 2 保护加热和冷却 2 氮气 纯度3 9 9 .9 9 5 %,氧3 0 0 0 C, ( 6 0

15、- 8 0) min +( 1 - 3) min / mm x 占 m m ;3 00 C, 1 2 0 -1 8 0mi n 盐 浴 炉 (3 - 5)min + (0 .5 - 1) mi n / mmx 6 mm (5 -1 0)min + (0 .5 - 1) mi n / mmx S mm ( 1 5 - 2 0 ) min + ( 0 .5 - I ) mi n / mm- 5 min 真 空 炉 缤7 5 0 9C ( 1 0 - 1 5 )min +( 3 - 4) mi n / mmx S mm (6 0- 8 0) mi n +(3 - 4) mi n / mm- 6 mi

16、n 7 5 0 C ( 1 0 - 1 5 )mm +( 1 - 2) min / mmx 6 mm 注 1真空炉中加热时间计算公式系指内热式真空炉;外热式真空炉加热时间可适当延长。 2式中:6 为Z件有效厚度或条件厚度，m m o 表 5 工件形状系数 形状系数 Off 球正方体 0 . 75 ( I 圆棒方棒 1 . 0 0 db 板 b缤2 a 1 . 5 0 2 a 4 a 2. 0 0 片州一 b 夕 管 两端开n短管s 2 .0 0 一端封闭管2 . 0 0 - 4 . 0 0 长管或两端封闭管 4 . 0 0 JB/ T 91 9 7- 1 99 9 8 . 5 冷却 8 . 5

17、 . 1 马氏体不锈钢和耐热钢工件空冷时， 应散放在干燥处。 8 . 5 . 2 马氏体不锈钢和耐热钢淬火冷至室温后方可进行清洗、 深冷处 理或回火。 8 . 5 . 3 马氏体不锈钢和耐热钢工件淬火后应及时回 火， 时间间隔一般不宜超过 4 h ; 含碳量较低、 形 状简单的 工件， 不应超过1 6 h o 8 . 5 . 4 由 马氏体不锈钢和耐热钢组 成的 焊接组合件， 焊接和 其后的 热处理之间的 时间间隔 不应超过4 h o S . 6 清理 8 . 6 . 1 热处理后可根据工件要求和表面状况采用碱液、水溶性清洗剂、 氯溶剂及喷砂、 喷丸等方法进 行清理。 8 . 6 . 2 不锈

18、钢和耐热钢工件， 尤其是焊接组合件，热处 理后一般不宜采用酸洗的方法进行清理。 8 . 7校正 8 . ， . 1 工件应采用静负荷进行校正， 一般不宜局部敲击。 8 . 7 . 2 马氏 体不 锈钢和耐热钢工件， 校正 后应在低于原回火温度的条件下进行去应力退火。 8 . 7 . 3 形状复杂或尺寸要求严格的工 件， 在回火时用定形夹具结合回 火进行校正。 8 . 7 . 4 奥氏体不 锈钢工件， 校正后在3 0 0 以下进行去应力退火。 8 热处理规范 不锈钢和耐热钢的热处理规范 参照 表6 和 表7 e 表 6 不完全退火、 去应力退火或高温回火 及正火的热处理规范 组织 举 ft y

19、序 号 钢号 不完全退火 正火一去应力退火或高温回火 加热温度 冷却 介质 布氏硬度 HB 加热温度 冷却 介 质 布氏硬度 HB 加热温度 冷却 介质 布氏硬度 HB 马 氏 体 型 lI C r l 3 7 3 0 7 8 0 空气 共 2 2 9 岌1 7 0 8 5 0 - 9 0 0 7 3 0 -7 8 0 空气 鉴 2 2 9 22 Cr l 3 8 7 0.9 0 0 炉冷 蕊 1 8 7 2 0 6 3 了4 Cr 1 3 蕊2 2 9 52 Cr I 3 Ni 28 4 0 - 8 6 02 0 6 - 2 85 鉴 2 5 4 6 1 Cr l 7 Ni 2 6 7 0

20、-6 9 0 毛 2 8 5 71 Cr 1 1 Ni 2 W2 Mo V 1 9 7 - 2 6 97 3 0 -7 5 0 9 0 0- 1 0 1 0 空气 8I Cr l 2 N i 2 W M o VN b 6 80 -7 2 02 2 9 - 32 0 1 1 4 0 -1 1 6 0 空气 9 I Cr l 4 Ni 3W2 VB 9 3 0 - 9 5 01 9 7 -2 8 56 7 0 -6 9 0 1 09 Cr l 8 8 8 0 -9 2 0 炉冷 疾 2 6 9 2 69 7 3 0 - 7 9 0 1 19 Cr l 3 Mo V 共 2 4 1( 2 5 4 1

21、 23 Cr l 3 Ni 7 Si 2 淬火并退火与回火:1 0 4 0 - 1 0 7 0 9 : ，水冷，8 6 0 - 8 8 0 保温 6 h ,随炉 冷却至 3 0 0 后空冷，6 6 0 - 6 8 0 9 :空冷 1 3 4 Cr I OS i 2 Mo 等温退火 退火:1 0 0 0 - 1 0 4 0 9 0 ，保温 i t， ，随炉冷却至7 5 0 9 0 ，保温 3 - 4 h 。空冷 1 9 7 - 2 6 9 园 2 Cr 3 WMo V1 0 4 0 -1 0 6 0空气7 4 0 - 7 6 0 空气 1 8 7 - 2 6 9 2 2 9 7 3 0 -7 8

22、0 1 53 Cr l 3 Mo8 7 0 - 9 0 0 炉冷2 2 9 注:炉冷至 6 0 0 以下空冷。 JR厅91 9 7- 1 999 表 7 淬火或固溶处理、回火或时效的热处理规范 J B/ T 91 9，一 1 99 9 表 7( 续 ) 组织 类别 序 号 钢号 淬火或固溶处理按强度选择的回火或时效规范按硬度选择的回火或时效规范 加热温度 冷却 介质 回火或时 效温度 冷却 介质 回火或时 效温度 冷却 介质 布氏硬度 HB 玩拉诬度 M P a 马 氏 体 型 61 Cr l 7Ni 295 0-1 0 4 0 油 6 9 0 -8 8 05 8 0- 68 0 油或水 2

23、2 9- 2 6 9 5 8 0. 7 0 0 油或水 25 4 -3 0 260 0 - 6 8 07 8 0 -9 8 05 9 0- 6 5 0 28 5 -3 415 2 0 - 5 8 08 8 0- 1 08 05 4 0- 6 0 0 3 2 0- 3 7 548 0 - 5 4 09 8 0- 1 1 8 05 0 0- 5 6 0 1 0 8 0- 1 2 7 0 48 0- 5 4 0 1 2 7 0 3 0 0- - 3 6 0 空气 3 7 5 1 0 8 0 5 5 0- 5 9 0 81 Cr l 2 Ni 2WMoVNb 1 1 4 0- 1 1 6 0油或空气

24、1 0 8 0 5 7 0 - 6 0 032 0- 4015 7 0 - 6 0 0 9I Cr l 4 Ni 3 W2 VB1 0 4 0. 1 0 6 0 油或空气 9 3 0 60 0 - 68 0 空气 28 5 - 3 4160 0 - 6 8 0 空气 33 0- 3 8 85 5 0 - 6 0 0 1 1 3 0 5 0 0 - 6 0 0 1 0 9 C, 1 8 “ 1 01 0- 1 0 7 0 油 5 0 - 5 5 H R d 25 0 - 3 8 0 空气 5 5 HRC1 6 0 - 2 5 0 1I 9 Cr 1 8 Mo v 1 1 0 5 0 -1 0 7

25、 0 油 5 0 - 5 5 H R C 26 0 - 3 2 0 空气 5 5 H RC 1 6 0. 2 5 0 圆 3 Cr l 3 Ni 7 S i 2 “ 7 9 0 -8 1 0 油 3 41 - 4 01 圆 4 Cr l O S i 2 Mo1 01 0 -1 0 5 0 油或空气30 2 - 3 417 0 0 - 7 6 0空气 园 2 Cr 3 WMo V1 0 3 0 -1 0 8 0 油 8 8 0 6 6 0 - 7 0 028 5 - 3 4166 0 - 7 0 0 空气 奥 氏 体 型 1 5 O Cr l 8 Ni 9 1 0 5 0 -1 1 0 0 空气

26、或水 园 I Cr l 8 Ni 91 0 5 0 -1 1 5 0 空气或水 围 2 Cr l 8 Ni 91 1 0 0 -1 1 5 0 空气或水 圆 I Cr l 8 Ni 9 Ti “ 1 0 5 0 -1 1 5 0 空气或水 园 2 Cr l 3 Ni 4 Mn 91 1 20 -1 1 5 0 空气或水 2 0 4 Cr l 4 Ni 4 W2 Mo 1 0 40 - 1 0 6 0水 1 9 7 - 2 8 56 2 0 - 6 8 0 空气 1 7 9 - 2 8 581 0 - 8 3 0 212 Cr l 8 N i 8W 2 1 0 2 0 -1 0 6 0 水 (2

27、 7 6 6 4 0. 66 0 空气 2 3 4 - 2 7 681 0 - 8 3 0 2 21 Cr 21 Ni 5 Ti9 5 0 -1 0 5 0 空气或水 JR/ T 91 9 7- 1 99 9 表 7( 完 ) 组织 类 别 序 号 钢号 淬火或固溶处理按强度选择的回火或时效规范 按硬度选择的回火时或效规范 加热温度 冷却 介质 抗拉强度 M P a 回火或时 效温度 冷却 介质 布氏硬度 H B 回火或时 效温度 冷却 介质 奥 氏 体 型 2 3 1 Cr l 8 Mn 8 Ni 5 N 9 4 1 卜96 0 空气或水 1 0 6 0 -1 0 80 2 4 1 Cr l

28、 9 Ni I I S i 4 AI Ti98 0 -1 0 2 0 水 2 51 Cr l 4 Mn l 4 Ni1 0 0 0 -1 1 5 0 空气或水 2 6 , 1 Cr l 4 Mn l 4 Ni 3 Ti1 0 5 0 -1 1 00空气或水 2 7 1 Cr 23 Ni l 81 0 5 0 -1 1 5 0 空气或水 沉 淀 硬 化 型 2 8 O Cr l 7 Ni 4 Cu 4 Nb“ 1 0 3 0 -1 05 0 空气或水 93 0 5 8 0 - 6 20 空气 3 0 -3 5 HRC 6 00 -6 2 0 空气 3 5 - 40 HRC 98 0 5 5 0

29、-5 80nv -v 1 0 8 0 5 0 0 -5 5 03 8 - 43 HRC5 00 -5 5 0 1 1 8 0 4 8 0 -5 0 041 - 45 HRC 4 6 0 -5 00 2 9 O C r l 7 Ni7 A1“ I:1 0 5 0 -1 0 7 C 空气或水n:1 1 4 0- 3 9 HRC H i 1 2 5 041 HRC 3 0 O Cr l 5 Ni 7Mo 2 A1 “ I:1 0 5 0 - - 1 0 7 C 空气或水n: 1 21 0 34 0 HRC m:1 3 2 0341 HRC ) 在保证强度和硬度的前提下，回火温度可适当调整。 2)当采

30、用上限淬火温度时，可进行深冷处理，并低温回火。 3) 可采用 9 3 0 - 9 9 0 9 0 淬火或8 5 0 - 9 0 0 0 稳定化退火。 4) 淬火前应经 1 0 4 0 - 1 0 7 0 0 0 ，水冷，8 6 0 - 8 8 0 保温 6 h ,随炉冷却至3 0 0 空冷，6 6 0 - 6 8 0 空冷。 5) 如 I : 件要冷变形时，应适当提高固溶温度、进行调整处理，然后再进行回火处理。 6) 1 处理后可进行冷变形。 n 或m为连续进行的热处理工艺: Q 1 0 5 0 - 1 0 7 0 9 0( 空气或水 ) + 7 6 0 9 0 x 9 0 mi n( 空气)

31、 + 5 6 5 回火x 9 0 mi n( 空气 ); 1 11 1 0 5 0 - 1 0 7 0 90( 空气或水) + 9 5 0 0 x 1 0 m i n( 空气 ) 十 探冷处3 E - - 7 0 C x 8 h 。恢复至室温后再加热到5 1 0 0 回火 x( 3 0 - 6 0 ) m i n ，空冷。 质t检验 在热处理过程中应检查工件的热处理工艺规范及有关质量控制的执行情况。 工 件按相应技术文件规定的 项目 和要求进行检验。 当力学性能不 合格时， 可进行重复热处理。 但重复淬火或固 溶次数一般不超过两次。工件的补 9 1010.110.2 1 0. 3 JB/ T 9 19 7- 1 99 9 充回 火不算作重复处理。 1 0 . 4 淬火状态或低温回火后的马氏 体不锈钢和耐热钢工件， 重复淬火前应进行预热、 退火或高温回 火 o 1 0 . 5 热处理原始记录应妥善保存备查。 1 1 安 全技术 工件热处理时，按 G B 1 5 7 3 5 的有关规定。