1、中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准HB/Z 161-90 弹性元件用精密合金热处理工艺说明书1990一0918发布1990-12-01实施中华人民共和国航空航天工业部批准中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准弹性元件用精密合金热处理工艺说明书1 主题内容与适用范围HB(Z 161-90 本标准规定了3J1、3J53、汩汩合金及其制件热处理的生产设备、工艺规范及质量控制。本标准适用于3J1，3J53、3J21含金及其制件热处理工艺技术文件的编制。2 引用标准GBn 217 弹性元件用合金3J21技术条件GBn 22 弹性元件用合金3J1和3J53技术条件G8228 金属拉伸试验方法GB
2、230 金属洛氏硬度试验方法GB 1586 金属材料扬民模量测量方法GB 3076 金属薄板(带拉伸试验方法GB 4340 金属维氏硬度试验方法GB 4342 金属显微维氏硬度试验方法GB 6394 金属平均晶粒度测定法GB 6397 金属拉伸试验试样GB 7232 金属热处理工艺术语08 8121 热处理用工艺材料名词术语YB 28 金属显微组织检验法lIB 5354 航空制件热处理质.量控制标准GB 5412 热处理用氧气HB 5413 热处理用氮气HB 5415 热处理洋火用油3 对材料的要求3. 1 弹性元件用合金的技术要求应符合GBn217、GBn220规定。3.2 热处理用主要主艺
3、材料的技术要求应符合HB5354、HB5412、HB5413.HB5415规定。4 热处理设备4. 1 加热设备4. ,. , 困溶处理设备，一般采用保护气氛炉或真空炉。对固溶处理后还要进行表面加工、酸航空航天工业部1990-09-18发布1990-12-01实施HB/Z161-90 洗的制件，允许采用空气炉或盐裕炉。4. ,. 2 时效处理设备.一般采用真空炉或保护气氛炉。对时效处理后，表面质量要求不高的制件，允许采用空气炉。4.1.3 加热设备应满足HB5453中III类妒以上要求，有效加热区的炉温均匀性应不大于士10c ，测量仪表的精度应不低于O.5级，控温精度应不低于+5t:。4.1.
4、4 加热设备应配置报警装置。热电偶的配置数量和位置应符合HB5354规定。4. 1.5 真空炉，应能根据热处理目的对压强进行调节和控制。所使用的压强大小应避免制件表面氧化或合金元素贫化。固溶处理的压强应在1.333- 1. 333 X 10- Pa之间，时效处理的压强应不大于1.333 X 10- Pa.真空肿的压升率，在压强小于O.1333Pa状态下，应小于O. 6665Pa/h. 4.1. S 保护气氛炉，一般采用氢、氧或氮气，排出气体的露点应低于-320C。当采用其他保护气氛时，应保证制件表面质量。4. ,. 7 挫浴加热炉，必须按脱氧制度进行充分脱氧，盐浴对制件不能有腐蚀及其他有害作用
5、。4. 2 冷却设备4.2.1 冷却槽的形状和尺寸应能保证制件各部位均匀冷却。岭却槽内一般应配置能使冷却介质适当循环的搅拌装置4.2.2 冷却槽的水应保持新鲜、清洁，水温应不高于35。洋火油应按HB5354表11中要求定期化验，油温应在20-1 oot之间。4. 2. 冷却槽内应配备感瘟元件.莫测温仪表的分辨力小于或等于50C.4. 3 清洗、清理设备4.3.1 清洗机或清恍槽所用的清洗剂不应与被清洗制件发生不良反应，并应能根据清洗效果进行必要的调整或更换。4.3.2 各种酸洗槽所有明显的区分标志，并悬挂合格或禁用标牌。4.3.3 凡有温度要求的清洗、清理设备，均应配备分辨力小于或等于50C的
6、测温仪表。4. 4 工夹具4. 4. 1 应配备制件入炉、出炉、津火所需的工具。4.4.2 为控制制件变形，在热处理时应有必要的夹具，所用夹具应不影响其加热和冷却效果c5 热处理5. 1 一般要求5. 1. 1 热处理制件和工夹具应进行清洗，以去除油脂、油漆等脏物。清洗后可在低于120吃的烘箱中烘干或用其他方法干燥。5.1.2 对于原材料表面的锈蚀、氧化斑点应进行清理。推荐采用酸洗清理，但酸洗后必须中相处理。5. 1. 3 为保证困溶处理时加热和冷却的均匀性，制件不允许装得过密，应控制装炉量，以缩短炉温恢复时间。炉温恢复时间一般不超过保温时间，最长不应超过ao分钟。5.2 圄溜处理2 HB!Z
7、1S1-90 |哥溶处理规范见表10表1品种牌号规格加热温度加热介质保温时问;)F令却介质口11。Cmm 3J1 920-980 保护气氛带材0.05.3.50 3. 20 水、油、气3J53 920-1000 3J1 空气丝材O_ 10-6.00 900-980 3-15 水、油3J53 真空3J1 棒材6. 00,. 30. 0。930,., 980 盐浴15-30 水3J53 晶-一一一一晶注i1 )销采用保护气氛或空气加热时的保温时间.当采用真空加热时，保温时间约增加一倍。当采用盐浴加热时.保温时间约减少一半.5. 3 时效处理5. 3. 1 时效处理的加热温度和保温时间见表20表2硬
8、态时效牌号品种加热温度。C保温时间h 加热温度带材650-750 3Jl 600700 丝材720-740 3J53 棒材650-750 2-4 700-750 带材3J21 450-550 丝材5.3.2 制件时效处理后，可以炉冷、空冷、油冷、或用其他方法冷却。5. 4 半时效处理为改善固溶状态丝材和棒材的切削加工性能，可进行半时效处理。5.4.1 半时效处理温度为600- 6400C ，保温2小时，空冷。5.4.2 制件经半时效处理后的硬度为HRC2232 0 5.5 稳定化处理软态时效 保温时间h 3-5 一为淌除制件的残余应力、稳定几何尺寸，可进行稳定化处理。推荐规范为:加热温度1 6
9、0-1 80t:、保温8-10小时、空岭。3 HB/Z1S1 -90 6 质量控制6.1 材料质量控制制件用材料和热处理用主要工艺材料均应满足3.1条、3.2条要求。6.2 设备质量控制6.2.1 热处理前必须检查炉温均匀性、温度控制仪表、指示仪表和热电偶的鉴定合格证。S. 2. 2 炉温均匀性、温度控制仪表、指示仪表和热电偶的检定周期均按HB5354规定进行。6.2.3 对保护气氛应进行连续的或定期的检查，以保证气体成分及流量符合工艺要求。B. 2. -4 检查冷却、清洗、清理设备及工夹具，应分别符合4.2要、4.3条、4.4条要求。B. 3 工艺质量控制6. 3. 1 参照本标准制定的工艺
10、文件应经过必要的工艺试验，并履行审查批准手续。S. 3. 2 热处理前，操作者应检查随制件的工艺路线卡，其上的图号、工序号、材料牌号必须与工艺规程一致。6.3.3 热处理过程中不得擅自变更加热温度、保温时间、冷却介质等工艺参数。6.3.4 热处理后，按HB5354规定，认真填写工艺路线卡、热处理零件生产附卡和生产记录卡。6.4 制件质量控制6.4.1 热处理前后应检查制件表面有无碰伤、划伤、腐蚀等缺陷，尺寸和变形量应符合工艺要求。6.4.2 无加工余量或加工余量小于O.3mm的制件，表面应洁净，无指纹、油污和润滑剂等。握持工件时应戴洁净细纱手杏，以确保制件表面干净。6.4.3 制件热处理后的机
11、械性能按有关工艺文件规定的项目和要求进行检验，其性能指标见附录Ao6.4.4 制件固溶处理后I.显微组织为均匀的单相过饱和固溶体，晶粒度应在5-10级(晶粒截面平均直径为O.011，-.0.065mm)之间。6.4.5 当制件面溶处理后，性能不合格时，允许重新热处理，但应符合6.4.1条、6.4. 3条和6. 4. 4条规定。6.5 舍盒的物理性能见附录Bo4 O/ Z161-90 附录A制件的机械性能(补充件A l 匍j件热处理后的机械性能见费A1.表Al软化状态软化+时效品A口抗拉抗拉种强度伸长率硬度强度伸长率及金 6 状b % HV b % 态牌号N / inm1 N / mm 不大于不
12、小于不大于3J1 980 20 220 1180 8 冷轧312 一一一一一带3J53 885 20 210 1080 8 3Jl 980 20 20 1180 8 冷拉3J21 .一一一一垃3J53 885 20 200 1080 8 冷3Jl 980 20 210 1180 8 拉棒3J 53 885 20 200 1080 8 执3J1 785 35 190 1180 10 轧材3J53 735 35 180 1080 10 硬化+时效抗强拉度硬度伸长率硬度6 HV b % HV N / mml 不小于360 1375 5 400 一2650 3 600 340 1225 5 360 3
13、60 1470 5 400 2650 3 600 340 1225 5 360 360 1370 5 400 340 1325 5 360 360 一一二340 一一5 HBjZ161-90 附最B合金的物理性能(参考件)B1 合金热处理后的物理性能见衰B10表Bl软化+时放合金状态及牌号3J1 3J53 3J1 弹性模量E注180注170关190kNj mm2 切变模量G二二75二三70一kNj mm 密度p g/cm2 8.0 平均线膨胀系数13 9. 5 13 (20-1000C) 10- .1/t: 饱和磁感应强度一一B6M T 电阻率， m 1. 02 1. 1 1. 02 磁化率X10 80,-, 130 一150.250 附加说明:本标准由航空航天工业部六二一研究所提出。本标准由航空航天工业部六一八研究所、二二一厂起草。本标准主要起草人:井均田、蒋维樵、朱双福、徐延民、刘连生。6 硬化十时放3J53 3J21 180 200 二6575 8. 0 8. 4 8. 5 14 Q. 7 一1. 1 0.92 一50,., 100
