锻造与锻后热处理工艺设计规范方案.doc

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1、目 录1. 钢质自由锻件加热工艺规范2. 钢锭（坯）加热规范若干概念3. 加热操作守则4. 锻造操作守则5. 锻件锻后冷却规范6. 锻件锻后炉冷工艺曲线7. 锻件锻后热装炉工艺曲线8. 冷锻件校直前加热、校直后（补焊后）回火工艺曲线9. 锻件各钢种正火（或退火）及高温回火温度表10. 锻件有效截面计算方法钢质自由锻件加热工艺规范一范围： 本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。 本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢（铁基、镍基）的冷、热、半热钢锭（坯）的锻造前加热二常用钢号分组和始、终锻加热温度范围：组别钢 号始锻温度终锻温度钢锭钢坯终锻精整Q195Q255，103012501

2、2207507003545，15Mn35Mn，15Cr35Cr1220120075070050，55，40Mn50Mn，35Mn2-50Mn2，40Cr55Cr，20SiMn35SiMn， 12CrMo50CrMo，34CrMo1A，30CrMnSi，20CrMnTi，20MnMo， 12CrMoV35CrMoV，20MnMoNb，14MnMoV42MnMoV，38CrMoAlA，38CrMnMo1220120080075034CrNiMo34CrNi3Mo，PCrNi1MoPCrNi3Mo，30Cr1Mo1V，25Cr2Ni4MoV，22Cr2Ni4MoV，5CrNiMo，5CrMnMo，3

3、7SiMn2MoV30Cr2MoV，40CrNiMo，18CrNiW，50Si260Si2，65Mn，50CrNiW，50CrMnMo，60CrMnMo，60CrMnV12001180850800T7T10，9Cr，9Cr2，9Cr2Mo，9Cr2V，9CrSi，70Cr3Mo，1Cr134Cr13，86Cr2MoV，Cr5Mo，17-4PH0Cr18Ni92Cr18Ni9，0Cr18Ni9Ti，Cr17Ni2，F316LN1200118085080050Mn18Cr4，50Mn18Cr4N，50Mn18Cr4WN，18Cr18Mn18NGCr15，GCr15SiMn，3Cr2W8V，CrWM

4、o，4CrW2Si6CrW2Si12001180850800Cr12MoV1，4Cr5MoVSi(H11)，W18Cr4V11801160950900GH80，GH901，GH904，GH4145，WR26，NiCr20TiAl，incone1600，incone180011301100930930注1：始锻温度为锻前加热允许最高炉温，由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小，故两者的锻前加热温度相差2030；注2：根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素，始锻温度可以适当调整；注3：本规范未列入的钢种，可按化学成分相近的钢号确定；注4：重要的、关键产品的、特殊材质的钢号，其加热工

5、艺曲线由技术部编制；注5：几种不同的钢种，不同尺寸的钢锭（或坯料），在同一加热炉加热时，要以合金成分高的，尺寸大的钢锭（或坯料）为依据编制加热工艺曲线。三 冷钢坯。钢锭加热规范：碳钢、低合金钢合金结构钢材料牌号1045#、15Mn30Mn、15Cr35Cr、Y12Y35材料牌号50-65#、35Mn65Mn、40Cr55Cr、34CrMo1、20CrMo42CrMoQ195Q460(A、B、C、D)、16MnHD、106C、15CrMn20SiMn45SiMn、12Cr1MoV35CrMoV、12Cr2Mo35Ni、40Ni、16Mo3、SA105、DG20Mn、20HD20CrMn40CrM

6、n、20CrMnMo40CrMnMo、20CrNiA40CrNiAP245GHP290GH、SA182F11(、)、S235JRG12+N20Mn2B45Mn2B、20MnMoNb、38CrMoAl、SA182F1216Mn5D、18Mn5D截面尺寸最高允许装炉温度 始锻温度 保 温 保 温截面尺寸最高允许装炉温度 始锻温度 保 温 保 温时 间（h）时 间（h）150*1501100随炉升温1150*1501050随炉升温1.5200*20011001.5200*20010001.51.510”12”10002210”12”95022.514”16”100022.514”16”9502318

7、”21”10002.5318”21”9002.53.522”24”9502.53.522”24”9002.54合金结构钢、弹簧钢、热作模具钢耐热钢、不锈钢材料牌号34CrNiMo34CrNi3Mo、18Cr2Ni4W25Cr2Ni4W、PCrNi1MoPCrNi3Mo材料牌号0Cr134Cr13、1Cr17Ni2、Z5CND16-04、Z5CND13-04、9Cr18Mo20CrNiMo40CrNiMo、12Cr2Ni20Cr2Ni4、21CrMoV21CrMoNiV4-7X22CrMoV12-1、C422、X12CX12CrMoWVNbN10、00Cr18Ni9、0Cr18Ni940CrNi

8、MoV、40Cr2MoV、40NCDV7.03、F91、WB36、F22、F22V0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9NSA508GrCL1、B50A164B2、14Cr1Mo、T7T10、5CrNiMo、5CrMnMo0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2、0Cr25Ni20、X10CrMoVNb9、0Cr18Ni12Mo2Ti28CrMoNiV、15Cr1Mo1V20Cr1Mo1V1、25Cr2MoV25Cr2Mo1V、65Mn1Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr17Ni4Cu4Nb、2Cr11NiMoNb

9、VN30Cr2Ni2Mo、30Cr2W8、60CrMoV、50SiMn、50CrVA、30W4Cr2VAF50F55、F59F61、1Cr12Mo、2Cr12MoV、1Cr11MoV、1Cr17截面尺寸最高允许装炉温度始锻温度 850 保 温截面尺寸最高允许装炉温度 保 温始锻温度 850时 间（h）时 间（h）150*1507000.5随炉升温1.5150*15065011.51.5随炉升温1.5200*20070012200*20065011.522.510”12”65011.522.510”12”6001.52.52.5314”16”650122314”16”6001.52.52.53.

10、518”21”60012.52.53.518”21”500233422”24”60012.53422”24”5002334.5轧辊钢、冷作模具钢、轴承钢、量具钢高温合金（铁基、镍基）的锻坯，（Ti+Al）5材料牌号60CrMo、60CrMnMo、60CrMnMoV、PCr、PCr2Mo、Cr12MoV、9Mn2V材料牌号GH80、GH901、GH904、GH4145、WR26、NiCr20TiAlCr6WV、W18Cr4V、9SiCr、CrWMn、GCr15、PCr18Mo、Cr4Mo4VIncone1600、Incone180016Cr2Ni4MoA、H13、Cr12第二火开始按有效的厚度0

11、.8Min/mm保温，经碳弧气刨增加0.4Min/mm保温时间，电渣锭加热规范另外制定。截面尺寸最高允许装炉温度始锻温度 850 保 温截面尺寸最高允许装炉温度 保 温始锻温度 900时 间（h）时 间（h）150*15065011.51.5随炉升温1150*15065012.51.512.5200*20060011.521.5200*200600131.51.5310”12”6001.52.52.5310”12”6002422414”16”6001.52.52.53.514”16”60024.5224.518”21”600233418”21”22”24”6002334.522”24”钢锭（坯

12、）加热规范若干概念1. 钢锭（坯）入炉前的表面温度550的称为热钢锭，400550的称为半热钢锭（坯），400的称为冷钢锭。2. 锻件半成品坯料的加热平均直径计算原则： -壁厚 H- 高度或长度 D- 外径1） 实心圆类：当DH时，按H计算；当DD 当H时，按1.3计算。3） 空心盘（环）类：H时，按计算；当H时，按H计算。3. 为了避免锻件粗晶组织，最后一火的始锻温度可按其剩余锻造比（Y）确定： Y=1.31.6 最高加热温度1050 Y1.3 最高加热温度9504. 不同钢种不同规格的坯料同炉加热时，装炉温度和升温速度均按较低的选用，保温时间按较长的选用。对要求加热温度低或保温时间短的坯料

13、，可先出炉锻造。注：Y-锻造比加热操作守则1. 钢锭（坯）装炉前，加热工应校对其冶炼炉号及锭件号，钢锭（坯）重量，尺寸以及钢锭（坯）的状态，并检查其表面质量，清除表面缺陷，不合格严禁装炉。2. 重要的、关键产品的特殊材质的钢号，在进炉前由技术部向操作工进行技术交底。3. 根据装炉实际情况，画好装炉图，记录装炉位置，做好实际操作记录，钢锭（坯）出炉顺序，及返回炉内锻坯位置要记录正确。4. 钢锭（坯）加热过程中必须精心操作，严格控制装炉温度、升温或冷却速度，炉气应保持微正压，炉床上的氧化皮应定期清理。5. 钢锭（坯）完成了加热保温时间之后因故不能出炉锻造时，可将炉温降至9001050保温，若等到可

14、出炉锻造时，则需将钢锭（坯）再加热至锻造温度下保温一段时间后方可出炉锻造。6. 钢锭（坯）经炉内长时间保温之后因故不需再加热时，必须随炉以80/h的降温速度将钢锭冷至250以下方可出炉。7. 加热炉喷嘴要避免火焰直接喷射在钢锭（坯）的表面上，经常检查热电偶、热工仪表，使其正常运行，并维护和保养加热炉设备。锻造操作守则1. 锻造前应熟悉锻造工艺卡的内容，重要、关键锻件，技术部门需要进行技术交底。2. 锻造生产是集体操作，一定要开好班前会，了解加热情况，做好设备、工具准备工作，做到分工明确，指挥者应对生产的质量和安全负责。3. 在生产中应做到“三勤”：勤量、勤卡、勤查；“四准”：标尺要定准、样棒要

15、划准、卡钳要量准、尺寸要记准。4. 生产时必须按照工艺卡进行锻造，不得任意改动，如工艺卡不合理或因特殊情况不能按照工艺卡执行，应及时向技术部反映，及时解决。5. 锻造指挥者必须认真执行确保锻造工艺卡上各项工艺参数到位、锻造尺寸到位，确保锻件的锻造比（镦粗比、拔长比），重要关键锻件做好生产过程的记录。6. 严格控制终锻温度，特别是关键、重要锻件、高合金钢、高温合金钢。7. 锻件完工后，锻件必须在相当于钢锭的底部端打上钢印（钢号、冶炼炉号和锻件号），钢印必须正确、清楚。8. 料头应用油漆写明分类标记，以便回收回炉。9. 对于关键、重要锻件，或试制新产品钢种的锻件，有关技术人员必须跟班在现场，及时处

16、理可能遇到的问题。锻件锻后冷却规范序号钢号锻件截面尺寸100101200201300301400奥氏体不锈钢304、316、50Mn18Cr4、1Mn18Cr18N空空空空08、10#45#、15Mn45Mn空空空堆冷15Cr20Cr、Q195Q255空空空堆冷20SiMn35SiMn空空堆冷沙冷50、55、45Mn、50Mn、40SiMn50SiMn堆冷堆冷沙冷沙冷12CrMo40CrMo堆冷堆冷沙冷炉冷34CrMo1A、30CrMnSi、20CrMnTi堆冷堆冷沙冷炉冷20MnMo、20MnMoNb、14MnMoV堆冷堆冷沙冷炉冷20MnMoV42MnMoV、16MnHD堆冷堆冷沙冷炉冷3

17、8CrMoAlA、38CrMnMo堆冷堆冷沙冷炉冷34CrNiMo34CrNi3Mo沙冷炉冷炉冷热装炉PCrNiMoPCrNi3Mo沙冷炉冷炉冷热装炉30Cr1Mo1V、25Cr2Ni4MoV沙冷炉冷炉冷热装炉5CrMnMo、5CrNiMo沙冷炉冷炉冷热装炉37SiMn2MoV、A508-3沙冷炉冷炉冷热装炉30Cr2MoV、40CrNiMo、40CrNi2Mo、18CrNiW沙冷炉冷炉冷热装炉50Si2、60Si2、65Mn、60CrMnMo沙冷炉冷炉冷热装炉60CrMnV、50CrNiW沙冷炉冷炉冷热装炉T7T10、9Cr、9Cr2、9Cr2Mo沙冷炉冷炉冷热装炉9Cr2V、9CrSi、7

18、0Cr3Mo沙冷炉冷炉冷热装炉1Cr134Cr13、Cr5Mo沙冷炉冷炉冷热装炉Cr17Ni2、0Cr17Ni4Cu4Nb沙冷炉冷炉冷热装炉GCr15、GCr15SiMn、3Cr2W8V、CrWMo沙冷炉冷炉冷热装炉Cr12MoV、4Cr5MoVSi(HB)炉冷炉冷热装炉热装炉W18Cr4V炉冷炉冷热装炉热装炉GH80、GH901、GH904炉冷热装炉热装炉GH4145、WR26炉冷热装炉热装炉NiCr20TiAl、incone1600炉冷热装炉热装炉Incone1800炉冷热装炉热装炉说明：1. 锻件锻后冷却必须按规范执行。若有特殊情况不能按规范执行须由技术部同意，并有书面意见。2. 沙冷锻

19、件，必须将沙子全部覆盖在锻件上，而不是将锻件置于沙坑中。3. 锻件炉冷要根据不同钢种炉冷曲线工艺规范执行。4. 锻件热装炉是按锻件锻后热处理曲线工艺规范执行（锻件锻后正火、回火或退火）。5. 钢锭或钢坯冶炼工艺是采用EF+LF+VD或VODC方法。锻件锻后冷却规范按截面尺寸向下调低一档。锻件锻后炉冷工艺曲线一 一般锻件锻后炉冷工艺曲线：t(h) 0250150出炉 630660 40/h 20/h 40060/h 30/h 保 温 h （） 均 热 待 料 45055080/h按锻件锻后冷却规范的炉冷钢号确定保温时间（）：1. 类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：1.52h/100mm;2.

20、 类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：2.53h/100mm;3. 类钢号炉冷保温时间按有效截面尺寸计算：45h/100mm。二 重要锻件、有特殊要求的锻件锻后炉冷工艺曲线：t(h) 0 450550 待 料 630660 保 温 （）80/h 280320 保 温 （）80/h 保 温 （） 均 热 630660 400250150出炉 40/h 20/h60/h 30/h按锻件锻后冷却规范的炉冷钢号确定保温时间：1.630660保温时间（）均按炉冷工艺曲线执行；2.630660保温时间（）均按保温时间2h计算；3.280320过冷保温时间（）按630660保温时间（）的1/2计算。锻件锻

21、后热装炉热处理工艺曲线一 一般锻件锻后热装炉正火+回火热处理工艺曲线：t(h) 060 40/h 高温回火温度保 温（） 35040080 60/h80 60/h 待 料保 温（）保 温（）保 温（）冷却空冷均热均热 正火温度 640660 450550 炉冷 400250150出炉40 20/h1. 锻件锻后热装炉进行正火+回火处理的正火温度、高温回火温度查表确定；2. 640660保温时间（）按2-3h保温时间计算；3. 正火温度保温时间（）按有效截面尺寸计算：11.5h/100mm；4. 350400过冷保温时间（）按有效截面尺寸计算：0.51h/100mm；5. 高温回火保温时间（）按

22、有效截面尺寸： 类钢号高温回火保温时间1.52h/100mm, 类钢号高温回火保温时间2.53.5h/100mm， 类钢号高温回火保温时间45h/100mm。二 滚珠轴承钢、冷轧辊钢锻后热装炉球化退火工艺曲线：t(h) 0150出炉 待 料保 温（）保 温（）炉冷均热 780800 630650 450550 700720(滚珠钢) 650670(冷轧辊钢) 400450 40080 60/h4020/h保 温（）均热200150/h80 60/h1.630650保温时间（）按3-4h保温时间计算；2.780800保温时间（）按有效截面尺寸计算：1.5h/mm；3.700720（650670）

23、保温时间（）按有效截面尺寸计算：2h/mm。冷锻件校直前加热、校直（补焊）后回火工艺曲线t(h) 0400550随炉冷却 550650保 温（） 350550保 温（）校直 55065080/h 装 炉 温 度 5501.550650保温时间（）按有效截面尺寸计算：11.5h/100mm；2.550650保温时间（）按有效截面尺寸计算：22.5h/100mm。各钢种正火（或退火）及高温回火温度（）序号钢种Ac1（）Ac3/Acm（）Ms（）正火或退火（）高温回火单独生产配炉单独去氢考虑性能12345678910111213141516171819202122232425262728293031

24、3233340815202530354045505520Cr30Cr40Cr50Cr55Cr16Mn20Mn230Mn50Mn15CrMo20CrMo30CrMo34CrMo35CrMo42CrMo50CrMo34CrMo124CrMo1020CrMo1(SCPH22)12Cr2Mo1(2.25Cr1Mo)Cr5Mo12Cr1MoV24CrMoV(24CrMoV55)35CrMoV725725735735732725724724720730740755730721755720730723745730730730740735745755770736780780774803770755775870

25、870855840813805790780765760815810780771875840800760845825795800790780775800835869870850882914835835855480450440380360340350320320390350330410400320320435400385330340325300350360465450400430410910930900920880900870890860880850870840860830850820840810830880900860880840860830850820840890910880900850870

26、820840900920890900860880850870850870840860840860860880880900910930930950920940960980900950900920890930880920870910870900850890840870830860820850810840810840870920850890830880820860820850890920870910840880810850890920880910850890840880840880830870840880850900880910920960900950960990880950620660620660

27、620660620660620660620660620660620660620660620660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630660630700630700630700630700630660580660580660580660580660580660580660580660580660580660580660590660590660580670580670580670590660590660640690

28、700760720760680740序号钢种Ac1（）Ac3/Acm（）Ms（）正火或退火（）高温回火单独生产配炉单独去氢考虑性能35363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727330Cr2MoV30Cr1Mo1V38CrMoAl17MoV20MnMo18MnMoNb20SiMn35SiMn42SiMn50SiMn35CrMnMo40CrMnMo32Cr2MnMo20Cr2Mn2Mo18CrMnMoB30CrMn2MoB42MnMoV30Mn2MoV34Mn2MoB42SiMnMoV37S

29、iMn2MoV37SiMnMoWV50SiMnMoB20CrMnTi12CrNi220Cr2Ni4S15Cr2Ni2S17Cr2Ni2MoS30Cr2Ni2Mo34CrNi1Mo34CrNi3Mo40CrNi50CrNi40CrNiMo40CrNi2Mo(4340)18Cr2Ni4W15CrNiMoW(H2102F)25Cr2NiMoV25CrNi3MoV7708058057607457307367327507657607187357337617417247186957347487297227377307156857357307407307057307357307326957257357398

30、408808458859108458508408308107857767807938288408157968328008328238367728208307758258208108107507707557857748008208358043403953604403803703303002802783103703202903052902303603754053054104003203302903053003202903104403843399709901020104094096095097088090090092090092088090086089084086087089084086088091

31、088091088090088090087089088090085087087089088090088090082084092094088090089091088090088090085087085087085087084086083085084086084086092094094096094096084086093097093097087090090095088093087090086090083087086089083087087091088092088091087090090094088094088092088094088094085088084088084088083087082086

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33、）Ms（）正火或退火（）高温回火单独生产配炉单独去氢考虑性能747576777879808182838485868788899091929394959697989910010110210310410510610710825Cr2Ni4MoV5CrMnMo5CrNiMo5CrNiW5SiMn2W55SiMnMoV5CrSiMnMoV3Cr2W8V6Cr4Mo3Ni2WV4Cr5MoV1Si(H13)6CrW2Si60SiMnMo60CrMnMo60CrMnMo150CrNiMo9Cr9Cr29Cr2Mo9Cr2W9CrV70Cr3Mo1Cr132Cr133Cr1322Cr12Mo1VT7T8T1

34、0T12GCr15GCr15SiMn16CrNi2Mo28Cr5Mo20Ni3Mo20Ni2Mo705700730735706764773800737850770699732753752740740780740750740785825810810740850725730730730745770720770690690800760780777788820850822910810761775773776840880825870765750800820900872790850790840330220230260380180335280264250270230270175230240185195340

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