1、道B中华人民共和国国家标准GB/T 22561-2008 真空热处理Vacuum heat treatment 2008-12-06发布中华人民共和国国家质量监督检验检查总局中国国家标准化管理委员会2009-06-01实施发布G/T 22561-2008 目次前言.-.皿1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 工艺分类代号.-嘈.25 设备及工艺材料的要求. . . . . . . . . . . .嘈.2 6 工艺过程及工艺要求7 晶质控制与植验-8 安全卫生与环保要求，9 能m消耗要求10 记录及产品报告单附录A(资料性附录真空热处理时各种金属材料最大允许压升率.附录B(资料性附
2、录材料在真空下可以相互接触(不粘结的最高允许温度嘈.8 附录c(资料性附录)金属材料真空热处理参考数据附录D(资料性酣最)加热带后时间的翻定方法.I GB/T 22561-2008 目。吕本标准修改采用SAEAMS 2769A: 20040.5-1. 0 :;20 1. 0-5.0 40 5.0 运602 GB/T 22561-2008 5. 1.5 真空炉应配备有真空压强指示、记录及自动控制装置。不同的真空压强应配置不同的真空检测仪E真空检测仪的投验按计量部门要求，5. 1.6 真空护在玲在空炉充分干操后的压升率应小于0.67Pa/h;工作态时，常用金属材料真空热处理允许的最大压升率参考附录
3、Ao压升率的检验均可按GB/T10066. 1的规定执行，5. 1.7 真空炉的温度测量与控制系统要求应符合JB/T10175的有关规定。5. 1.8 真空炉的有敢加热区内的温度允许偏差且表30真空炉的炉温均匀度的检验方法应符合GB/T 9452的规定。最3真空虫户有强加热区内温度允许偏差热处理种类有效加热区温度允许偏差jC控温允许偏差/C猝火、回火土5土1.5退火土10土5固搭土10士5时效土5土1.55. 1. 9 为正确控制工件的温度，可使用一个或多个热电偶。热电偶应确保与工件接触，热电偶若与工件材料发生不良反应，则应拥护套。若热电偶插入工件的孔内，则插入深度应达热电偶直在10倍以上，或
4、与孔踊紧密接触5. 1. 10 真空炉的加热电植在遇水冷却情况下，对地绝缘电阻应大于1kO o 5. 1. 11 真壁炉陪却水进口水压应大于0.25MPa，流量应能调节，并配有断水报警保护革置。冷却水进水口水温为5c -35 c ，出水口的温升不应超过20c (气博时允许短时超过)，快速冷却时冷却水压应大于0.3MPao真空炉炉壳的表面温度不得超过室温30C. 5. 1. 12 真空气梓炉应配有足够体积的气体储槽，井带有快速克气装置、风扇搅拌和热交换装置回应有相应的瞄压间和压力表，能准确地指示和调节冷却气体压强，5. 1. 13 真空回火炉应带有气体循环和快冷装置。5.2 冷却装置5.2.1
5、真空炉应根据需要配置容积足够大的抽槽、水槽、贮气槽，以保证连续辞火条件下有足够的冷却能力B5.2.2 抽槽、水槽均应配有如热、冷却、控温、超温报警及m拌装置，温控仪表的允许偏差应土5C。5.3 冷却介盾5.3. 1 玲却用气的纯度应能满足相应工艺要求。按JB/T7530的规定，合金钢一般采用99.996%纯度的氧气F高温含金一般采用99.999%纯度的氧气z敏合金应采用99.999%纯度的置气。5.3.2 梓火用油应满足工件真空摔火后的硬度及光亮度的要求，应特合JB/T6955中相关规定。6 工艺过程及工艺要求6. 1 热处理前的准备6. 1. 1 设备应对热处理设备进行规范性检查，保证处于正
6、常工作状态对需处理敏合金的真空炉，若先前经非住告金处理，应果用高温力日热等方法清洁炉膛。6. 1.2 工件及虫具6. 1. 2. 1 入炉工件及王装夹具应进行情世，不应有辑斑，不应有对工件、炉膛产生有害影响的市物、低嬉点涂层、幢层等，6. 1. 2. 2 夹具的选择应防止与工件在工艺过程中发生共晶反应或粘合，材料在真空下可以相互接触(不帖结)的最高允许温度且附录B。若会发生反应，可采用Ab03柑隔离oAl203的技术要求应特合GB/T 22561-2008 YS/T 274的规定.6. 1. 2.3 工件和夹具在装炉前应进行清洁和棋干-6.2 装炉工件应置于护膛的有敷加热区内，井应使工件卸热均
7、匀，6.3 加热6.3. 1 工件人护后，加热室真空压强小于6.67Pa时方可加热升温，升温过程中应注意工件脱气，若因脱气使真空压强高于临界值时，应停止加热，并相应调节升温速度，6.3.2 根据工件的材料及工艺要求，确定井控制加热温度和加热时的真空压强，该真空压强的控制可回克氯气(或茧)分压调节而实施，部分垂费生见附录c.6.3.3 工件达到设定加热温度之前应进行分段预热，分段方法见表4.囊4工件加热分段预棉方语设定加热温度rc形状分段预热/C1100-1300 复杂500-650，800-850(各一次或多次6.3.4 真空回火时，当炉内达一定的真空压强(一般为O.133 Pa)时，向炉内通
8、人高纯氧气到6.6X104 Pa2X105 Pa，井用风扇循环，保持此炉压直至结束。6嘈3.5二E件真空退火时，应避免因真空压强过低而产生表面真空腐蚀，真空工作压强应满足不同金属材料真空压强要求，6.4 真空加酷的保温时间6.4.1 确定工件的真空加热保温时间，应考虑工件真空加热时的捕后鼓应，加热带后时间的测定方法见附录D.6.4.2 真空津火加热保温时间应包括加热滞后时间及组织均匀化时间.6.4.3 真空回火加热保温时间略长于空气炉的加热保温时间，对高合金钢可按工件截面厚度计算回火时间，-般为每25mm有雄厚度加热1h计，最少应不少于2h. 6.4.4 真空退火加热保温时间-般为空气加热炉保
9、温时间的二倍.6.4.5 真空除氢温火加热保温时间应根据截面厚度或直径而定，且表5.最5酷氢诅虫的保温时间最大截面厚度或直径/mm保温时间/h:;20 1-2 20-50 2-3 50 3 6.5 冷却6.5.1 油碎真空摔火油在掉火前应充分脱气井排除水分，必要时适当加热，使袖温控制在20c 100 c范围内-为控制抽面压强，掉:k时应充气(高纯氯气或组气)t并控制在5X 10. Pa左右.事火时抽槽内应进行搅拌，6.5.2 气津根据工艺要求可采用正压气摔或负压气摔.正压气摔时根据材料的摔透性迪人2X105Pa 4 GB/T 22561-2008 12XI0S Pa的高纯氯气(或直h负压气摔时
10、通人7.9X 104 Pa9. 3 X 10. Pa的高纯氯气(或直)进行萍火，高速钢和高合金模具铜工件宜采用正压气掉方法，铁合金应采用高纯氧气摔火。6.5.3 气冷工件回火处理时，回火如热结束后，应采用惰性气体强制快峙。6.5.4 炉冷按工艺规定应随炉玲却(如退火等)时，冷却过程应保持真空压强，当炉温降至一定温度后方可停止抽真空。6.6 出炉及清理工件应冷态(65c)出炉。油挥工件出炉后应进行除油清理.7 晶质控制与幢验7. 1 外现7. 1. 1 真空热扯理后工件用目祖进行检查，工件表面应光亮、元损伤囚7. 1. 2 真空热处理后的工件表面一般不允许发生真空腐蚀，7.2 畸蛮7.2. 1
11、真空热处理后工件的畸变量应在技术规定范围内，检测方法按计量规范的规定回7.2.2 工件畸变量超过技术规定时，应在后结工序中果用正确方法静正。7.3 硬度7.3.1 工件真空热处理后的硬度应符合该工件的技术要求，7.3.2 硬度测定的部位挂工艺规定，测试方法按JB/T6050执行。7.4 力学性能工件真空热处理后有力学性能要求的，应符合相关技术要求，植四方法按相关的国家标准或行业标准执行。7.5 显幢组组工件真空热处理后有显辙组织要求的，应符合相关技术要求，检测方法挂GB/T13298执行，8 安全卫生与王军保要求8. 1 真空热处理过程中安全卫生要求应符合GB15735的规定，8.2 真空热处
12、理过程中气体的排放应符合GB3095的要求，必要时应对排出气体进行净化处理。9 能由消耗要求真空热处理工艺的能掠泪在定额应符合GB/T17358、GB/T19944的有关规定。10 记录E产品报告单10. 1 工件在真空热处理过程中的相关技术参数、检测数据等应有完整记录，记录的保存年限应符合相关的管理要求。10.2 根据要求可挂每批或每炉开据报告单。10.3 产品报告单内睿z的批号或炉号;b) 工艺类型及工艺代号;c) 工件的名梅和图号;d) 工件用材料牌号;的单件质量及数量E5 G/T 22561-2008 f) 加工单位名稀zg) 品质撞回结果;h) 操作者姓名或代号f品质桂验员姓名或代号
13、zj) 报告日期回6 GB/T 22561-2008 附录A(萤料性附录真空热处理时各种金属材料量大允许压升率囊A.1各种金属材料真空棉处理时的最大允许E升率材料最大允许E升率/Pa/h不大于合金结构钢6.65 铁素体不锈钢(Cr质址分数:12%-11%)6.65 马氏体不赞钢币.65奥民体活锈钢6. !t6 沉淀硬化不锈钢6.65 镇合金a, 66 销合金2. -6 6 冷作模具钢6.66 耐热模具钢6.65 Mo系列高速钢6.65 W系列高速钢6.65 鸽、铝2.26 铝O.66$. 钮0.665 铁及铁合金1. 33 锢合金11.65 7 GB/T 22561-2008 附录B(资料性附
14、最材料在真空下可以相亘撞胜(不帖结的最高允许温度表B.1 材料在真空下可以相互接触(不帖结的最高允许温度单位为摄氏度CC)材料w Mo Al.Ol BeO MgO SiO. ThO. zrO. Ta Ti Ni Fe C w 2540 1 930 1 825 1 760 1 370 1 370 2 205 1 595 1 260 1 205 Mo 1 930 1 825 1 760 1 370 1 370 1 900 1 900 1 930 1 260 1 260 1 205 1 480 AlzO. 1 825 1 825 MgO 1 760 1 370 1 760 1 760 1 595 1
15、 760 MgO 1 370 1 370 1 370 1 370 SiO. 1370 1 370 ThO. 1 980 2205 1 900 1 980 zrO. 2040 1 595 1 595 Ta 2340 1 260 1 260 1 205 1 930 Ti 1 260 930 1 040 1 260 Ni 1 260 1 205 1 260 Fe 1 205 1 095 C 2205 a同样适用于Ni、Fe、Cr合金.8 GB/T 22561-2008 附景C(资料性附录金属材料真空鹉处理参考散据最C.1金属材料真空热处理温度和推荐真空E强金属材料退火温度砸围/C推荐真空压强/Pa铜
16、丝250-500 (2.6-队的X10 铝1 000-1 100 L 33 X (10- -10-1) 钮1 000-1 100 L 33 X (10- _10-1) 钦700-750 L 33X (10-2- 1) 错900 1 000 1. 33 X (10-:-1) 鸽注1400 1.,33 X (10-2 -10-1) 钝和铝合金1 300-1 400 L 33 X (10- -10-) 不锈钢非稳定型)1050-1 150 L 33 X (10-1- 1) 不锈钢(T或Nb稳定型1 Q50-1 150 I.33XOO-J- 1O-) 最C.2常用钢材的真空楠处理温度、真空压强和冷却介
17、质预热碎火国火钢号一次预二次预真空加热真空冷却加热气体压强/冷却热温度/热温度/压强/温度/压强/温度/介质Pa 介质 Pa Pa 600- 850- 120Q- 540-W6Mo5Cr4V2 1,_ 10-1 650 900 1 220 80 W6Mo5Cr4 V2Al 600- 850- 1 200 1-10-1 $40-650 900 1 220 50-100 惰性560 (1. 2-惰性600- 850- 1220-(N.分压)气体550-2.0)XI0 气体W12Cr4V4Mo -10-1 650 900 1 240 580 600- 850- 1 180- !i40-W2Mo9Cr
18、4 V2Co8 1-10-1 650 900 1 200 580 1000- 170-Crl2MoV 500-550 吕00-8501-10-1 1 051 250 空气炉空气950-Cr1 2 500-550 800-850 1-10-1 180-200 8 10-1 油或560-580 1 050-3Cr2W8V 480-520 800-850 1-10-1 惰性1 100 气体600-640 (L2-惰性1000-2.0) X 10 气体4Cr5MoSV HID 600-650 800-850 1-10-1 530-560 1 030 50-100 1020-(N.分压4Cr5MoSiV
19、l (HI3) 600-650 800-850 1-10-1 540-560 1 030 9 GB/T 22561-2008 罪C.2(辑预热摔火回火钢号一次预二次预且空加热且空冷却加热气体E强/冷却热温度/热温度/压强/温度/压强/温度/介质Pa 介质 Pa Pa 520- 830- 150-GCr15 -10-1 1_10-1 580 850 160 空气炉油520- 820- 150-GCr15SiMn 1-10-1 580 840 160 10-1 500- 860- 410-60Si2MnVA 1-10-1 汹550 800 460 500- 850- 430- 0.2-惰性60Si
20、2CrVA 1-10-1 1 550 870 480 2.0) X 105 气体500-1 850- 470-50CrVA 10 1_10-1 550 870 420 800- 1050- 200-4Cr13 1-10-1 1 850 1 100 300 泊或空气炉空气800- 1010- 200-9Cr18 1-10-1 1-10-1 惰性850 1 050 300 气体800- 1030- 480- (1. 2-惰性05Cr1 7Ni4Cu4Nb 1-10-1 l 850 1050 630 2.0)XIO. 气体注:高速钢和商合金模具钢用于冷作模具时摔火加热温度也可采用低于摔火加热的下限温
21、度，10 GB/T 22561-2008 附录D(资料性附录)加棉槽后时间的四定方法D.1 试样材料和几何尺寸选取典型尺寸的试样进行加热滞后时间的测定。试样的材料和表面状态应与实际工件相同，试样的形状、尺寸应符合国D.1的规定。D.2 副试温度与真空工作压强加热带后时间的制定至少应在三个温度下进行:e:p最高加楠温度和二?x预热温度回升温方式与加热功丰等应与实际生产条件相同。加热滞后时间的测定应在如热室的真空工作压强6.7X 10-2 Pa的条件下进行。D.3 回试革炉量与装萨方式根据生产需要酣定常用装载量条件下的加热滞后时间。装炉方式应接近实际生产情况，D.4 热电偶的布置与盟量将2件热电偶
22、分别插入每个试样的表面和心部孔中，并与试件孔底紧密接触，并以此为依据确定各尺寸工件的加热滞后时间。D.5 回试程序与记录用温度-时间记录仪记最各热电偶的温度与测试时间，测试记录上应注明材料牌号、试样尺寸、装炉量与装护方式、试样在炉中的位置、试样的表面状态、设定温度、升温方式、加楠功率及炉子型号等内容。D.6 副试结果的应用测试结果用于确定工件在真空炉中加热的保温时间。如果已有测试结果不能代表生产工件的厚度、加热温度、装炉量与装护方式，则选用与其相近的较厚厚度、较高加热温度、较大装炉量与装炉方式的测试结果。11 GB/T 22561-2008 12 Itl +1 Itl 叫 +1 -.1 民L-l-.D士1.5L注2D;H=DO.5L;D一一圆形或方短)形试样的直径或厚度。(热电偶孔的直径应根据热电偶外径确定图0.1副:1JIl棉浦后时间的试样固单位为毫米
