常用齿轮钢材的调质热处理工艺

常用齿轮钢材的调质热处理工艺 钢号 淬火温度(℃) 硬度要求(HR) 有无回火脆性 回火温度(℃) 180～220 220～260 260～300 35 850～870水淬 550～570 540～560 - 无 40 840～860水淬 560～580 550～570 - 无 45 830～850水淬 570～590 560～580 - 无 50 820～840水淬 600～620 570～590 510～530 无 55 810～830水淬 - 590～610 530～550 无 40Cr 840～860水淬 - 590～610 560～580 有 50Cr 830～850油淬 - 580～600 550～570 有 55Cr 820～840油淬 - 590～610 560～580 有 35CrMo 850～870油淬 - 580～600 540～560 无 35SiMn 860～880油淬 - 580～600 540～560 无 34CrMoA 850～870油淬 - 610～630 570～590 无 42CrMo 840～860油淬 - 590～610 550～570 无 42SiMn 840～860油淬 - 590～610 550～570 有 40CrSi 850～870油淬 - 670～690 620～640 有 40CrNi 850～870油淬 - 590～610 560～580 有 38CrMnMo 850～870油淬 - 670～690 650～670 有 38CrSiMnMo 850～870油淬 - 680～700 660～680 有 35Cr2MnMo 860～880油淬 - 620～640 600～620 有 37SiMn2MoV 860～880油淬 - 670～690 650～670 稍有             常用大型锻件用钢的正火、高温回火温度3 钢号 正火(退火)温度 高温回火温度 单独生产 配炉 单独去氢 考虑性能 15 900～920 880～920 620～660 580～600 25 870～890 870～900 620～660 580～660 35 860～880 850～870 620～660 580～660 45 830～860 820～850 620～600 580～660 55 810～830 810～840 820～660 580～660 40Mn 840～860 580～620 560～640 50Mn 820～840 580～620 560～640 20SiMn 910～930 900～930 630～660 560～640 35SiMn 880～900 880～920 630～660 560～660 35SiMnMo 880～900 880～920 630～660 560～660 60SiMnMo 820～840 810～840 630～660 37SiMn2MoV 880～900 880～920 630～660 560～660 20MnMo 880～900 870～900 630～660 660～660 18MnMoNb 920～640 900～950 640～660 42MnMoV 870～890 870～900 640～670 30CrMnSi 880～900 870～920 630～660 660～660 18CrMnTi 880～900 620～660 15CrMo 900～920 890～920 630～660 560～660 20CrMo 890～910 880～910 630～660 560～660 30CrMo 870～890 850～900 630～660 560～660 34CrMolA 860～380 850～900 630～660 560～660 35CrMo 880～900 630～660 560～660 42CrMo 850～870 640～660 18CrMnMoB 880～900 680～710 20CrMn2MoA 870～890 60CrMnMo 830～850 820～860 680～660 24CrMoV 880～900 870～920 630～660 30Cr2MoV 940～960 690～720 35CrMoVA 710～920 630～660 20Cr 880～900 870～920 630～660 560～660 40Cr 850～870 840～880 630～660 560～660 55Cr 820～840 820～850 630～660 34CrNiMo 860～880 850～920 630～660 560～660 34CrNi2Mo 860～880 850～920 630～660 560～660 34CrNi3Mo 860～880 850～920 630～660 560～660 18Cr2Ni4WA 700～920 890～920 630～660 20Cr2Ni4A 870～890 610～650 35CrNiW 860～880 850～900 630～660 560～660 6CrW2Si 780～800(退火) 5CrMnMo 840～860 830～860 620～660 5CrNiMo 840～860 830～860 620～660 5CrNiW 840～860 830～860 620～660 5CrSiMnMoV 870～890 640～660 2Cr13 1000～1050 3Cr13 1000～1050 GCr15 790～810(退火) GCr15SiMn 790～810(退火) Cr5Mo 1000～1050 1000～1050 730～750           热装炉过冷、正火、高温回火 组别 钢号 截面(mm) 保温(h) 冷却 保温(h) 加热(℃/h) 保温(h) 升温(℃/h) 保温(h) 冷却(℃/h) 保温(h) 升温(℃/h) 保温(h) 冷却(℃/h) 冷却(℃/h) 出炉 温度(℃) Ⅳ 24CrMoV25CrMoV40CrNiMoA34CrNilMo35CrNiW37SiMnMoV30CrNiMolV <300 2 炉冷 2 - - 功率 2～3 空冷至300～350℃ 4 功率 25 炉冷 炉冷 250 Ⅳ 24CrMoV25CrMoV40CrNiMoA34CrNilMo35CrNiW37SiMnMoV30CrNiMolV 301～500 3～4 炉冷 4～6 ≤80 3 ≤100 3～5 空冷至300～350℃ 6～10 ≤80 30～40 ≤40 ≤20 200 Ⅳ 24CrMoV25CrMoV40CrNiMoA34CrNilMo35CrNiW37SiMnMoV30CrNiMolV 501～700 4～5 炉冷 6～9 ≤70 4 ≤80 5～7 空冷至300～350℃ 10～16 ≤60 50～70 ≤30 ≤15 150 Ⅳ 24CrMoV25CrMoV40CrNiMoA34CrNilMo35CrNiW37SiMnMoV30CrNiMolV 701～1000 5～6 炉冷 9～12 ≤60 5 ≤70 7～10 空冷至300～350℃ 16～25 ≤50 80～110 ≤20 ≤10 120 Ⅴ 5CrMnMo5CrNiMo5CrNiW5CrMnSiMoV5SiMnMoV60CrMnMo60SiMnMo <300 2 炉冷 2 - - 功率 2～3 空冷至300～350℃ 4 功率 27 炉冷 炉冷 ≤250 Ⅴ 5CrMnMo5CrNiMo5CrNiW5CrMnSiMoV5SiMnMoV60CrMnMo60SiMnMo 301～500 3～4 炉冷 4～6 ≤80 3 ≤100 3～5 空冷至300～350℃ 6～10 ≤80 27～45 ≤40 ≤20 ≤250 Ⅴ 5CrMnMo5CrNiMo5CrNiW5CrMnSiMoV5SiMnMoV60CrMnMo60SiMnMo 501～700 4～5 炉冷 6～9 ≤70 4 ≤80 5～7 空冷至300～350℃ 10～16 ≤60 45～63 ≤30 ≤15 ≤200 Ⅴ 5CrMnMo5CrNiMo5CrNiW5CrMnSiMoV5SiMnMoV60CrMnMo60SiMnMo 701～1000 5～6 炉冷 9～12 ≤60 5 ≤70 7～10 空冷至300～350℃ 16～25 ≤50 63～90 ≤20 ≤10 ≤150 Ⅵ 34CrNi2Mo34CrNi3Mo18CrMnMoB20CrNi420CrMnMo18CrNiW <300 2 炉冷 2 - - 功率 2～3 空冷至300～350℃ 4 功率 35 炉冷 炉冷 ≤200 Ⅵ 34CrNi2Mo34CrNi3Mo18CrMnMoB20CrNi420CrMnMo18CrNiW 301～500 3～4 炉冷 4～6 ≤80 3 ≤100 3～5 空冷至300～350℃ 6～10 ≤80 40～60 ≤40 ≤20 ≤150 Ⅵ 34CrNi2Mo34CrNi3Mo18CrMnMoB20CrNi420CrMnMo18CrNiW 501～700 4～5 炉冷 6～9 ≤70 4 ≤80 5～7 空冷至300～350℃ 10～16 ≤60 65～100 ≤30 ≤15 ≤120 Ⅵ 34CrNi2Mo34CrNi3Mo18CrMnMoB20CrNi420CrMnMo18CrNiW 701～1000 5～6 炉冷 9～12 ≤60 5 ≤70 7～10 空冷至300～350℃ 16～25 ≤50   ≤20 ≤10 ≤100                                   工具钢锭制件锻后热处理 钢号 装炉(℃) 升温(℃/h) 保温(h) 冷却 保温(h) 冷却 升温(℃/h) 保温(h) 冷却(℃/h) 冷却(℃/h) 出炉温度(℃) T7, T8, T10, T12 500～600 按功率 750～770℃1.5～3.5 炉冷 660～680℃2～4 炉冷 按功率 按5～6h/100mm计算 ≤30 ≤15 200 5CrW2Si6CrW2Si 500～600 按功率 790～810℃1.5～3.5 炉冷 700～720℃3～5 炉冷 按功率 按8～10h/100mm计算 ≤30 ≤15 200 GCr15, GCr15SiMn 500～600 按功率 770～790℃1.5～3.5 炉冷 680～700℃3～5 炉冷 按功率 按10～15h/100mm计算 ≤30 ≤15 200 3Cr2W8V 500～600 按功率 900～910℃1.5～3.5 炉冷 730～750℃3～5 炉冷 按功率 按10～15h/100mm计算 ≤30 ≤15 200                         热装炉正火、高温回火(Ⅰ组钢过冷400～500℃,Ⅱ、Ⅲ组钢350～400℃) 组别 钢号 截面(mm) 保温(h) 升温(℃/h) 保温(h) 冷却 保温(h) 升温(℃/h) 保 温(h) 冷却(℃/h) 冷却(℃/h) 出炉温度(℃) Ⅰ 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 40Mn, 50Mn <250 1 按功率 1～2 空冷至350～400℃ 2 按功率 8～12 空 空   Ⅰ 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 40Mn, 50Mn 250～500 2 按功率 2～4 空冷至350～400℃ 5 按功率 12～20 空 空   Ⅰ 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 40Mn, 50Mn 501～800 3 按功率 5～7 空冷至350～400℃ 10 按功率 20～32 ≤50 ≤30 350 Ⅰ 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 40Mn, 50Mn 801～1000 4 按功率 8～10 空冷至350～400℃ 15 按功率 32～40 ≤50 ≤30 300 Ⅰ 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 40Mn, 50Mn 1001～1300 5 按功率 11～14 空冷至350～400℃ 20 按功率 40～60 ≤40 ≤20 250 Ⅱ 15CrMo, 20CrMo, 20MnSi, 20MnMo, 12CrMo, 18MnMoNb, 20Cr, 18MnMoNb, 20Cr, 18CrMnTi, 35CrMo, 30Mn2, 18CrMnMo, 40Mn2, 40Cr, 42CrMo, 42MnMoV, 35SiMn, 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 38SiMnMo, 30CrMnSi, Cr5Mo, 35SiMnMo <250 2 按功率 1～2 空冷至350～400℃ 2 按功率 10～15 ≤60 - 400 Ⅱ 15CrMo, 20CrMo, 20MnSi, 20MnMo, 12CrMo, 18MnMoNb, 20Cr, 18MnMoNb, 20Cr, 18CrMnTi, 35CrMo, 30Mn2, 18CrMnMo, 40Mn2, 40Cr, 42CrMo, 42MnMoV, 35SiMn, 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 38SiMnMo, 30CrMnSi, Cr5Mo, 35SiMnMo 251～500 3～5 按功率 2～4 空冷至350～400℃ 5 按功率 15～30 ≤50 ≤30 350 Ⅱ 15CrMo, 20CrMo, 20MnSi, 20MnMo, 12CrMo, 18MnMoNb, 20Cr, 18MnMoNb, 20Cr, 18CrMnTi, 35CrMo, 30Mn2, 18CrMnMo, 40Mn2, 40Cr, 42CrMo, 42MnMoV, 35SiMn, 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 38SiMnMo, 30CrMnSi, Cr5Mo, 35SiMnMo 501～800 5～7 按功率 5～7 空冷至350～400℃ 10 按功率 30～48 ≤50 ≤30 300 Ⅱ 15CrMo, 20CrMo, 20MnSi, 20MnMo, 12CrMo, 18MnMoNb, 20Cr, 18MnMoNb, 20Cr, 18CrMnTi, 35CrMo, 30Mn2, 18CrMnMo, 40Mn2, 40Cr, 42CrMo, 42MnMoV, 35SiMn, 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 38SiMnMo, 30CrMnSi, Cr5Mo, 35SiMnMo 801～1000 7～10 按功率 8～10 空冷至350～400℃ 15 按功率 50～60 ≤40 ≤20 250 Ⅱ 15CrMo, 20CrMo, 20MnSi, 20MnMo, 12CrMo, 18MnMoNb, 20Cr, 18MnMoNb, 20Cr, 18CrMnTi, 35CrMo, 30Mn2, 18CrMnMo, 40Mn2, 40Cr, 42CrMo, 42MnMoV, 35SiMn, 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 38SiMnMo, 30CrMnSi, Cr5Mo, 35SiMnMo 1001～1300 10～13 按功率 11～14 空冷至350～400℃ 20 按功率 70～90 ≤30 ≤15 200 Ⅲ 50SiMn, 55Cr, 50Cr, 34CrMolA, 35CrMoVA <250 2 按功率 1～2 空冷至350～400℃ 2 按功率 18 ≤60 - 400 Ⅲ 50SiMn, 55Cr, 50Cr, 34CrMolA, 35CrMoVA 251～500 3～5 按功率 2～4 空冷至350～400℃ 5 按功率 20～40 ≤50 ≤30 350 Ⅲ 50SiMn, 55Cr, 50Cr, 34CrMolA, 35CrMoVA 501～800 5～7 按功率 5～7 空冷至350～400℃ 10 按功率 40～64 ≤50 ≤30 300 Ⅲ 50SiMn, 55Cr, 50Cr, 34CrMolA, 35CrMoVA 801～1000 7～10 按功率 8～10 空冷至350～400℃ 15 按功率 64～80 ≤40 ≤20 250 Ⅲ 50SiMn, 55Cr, 50Cr, 34CrMolA, 35CrMoVA 1001～1300 10～13 按功率 11～14 空冷至350～400℃ 20 按功率 80～105 ≤30 ≤15 200                           曲轴感应加热淬火常见缺陷及防止方法 缺陷形式 形成原因 防止方法 淬硬层分布不均 1)轴颈与感应器不同心2)感应器内电流分布不均3)油孔影响 1)保证轴颈与感应器同心度偏差不超过1mm2)在感应器上合理配置导磁体3)油孔中打入钢(或铜)销子 油孔处的放射裂纹 1)油孔处加热不均或局部过热2)油孔周围冷却不均或过于激烈引起裂纹的发展 1)油孔中打入钢(或铜)销子2)合理配置导磁体3)适当提前冷却4)改用半圈感应器加热和浸水冷却5)改用其它冷却介质 "C"型裂纹和淬硬层剥落 1)锻造折叠2)淬硬层过深或浅偏差大3)油孔内壁的淬火裂纹的发展4)自回火温度低5)磨削工艺不当6)淬透性过高 1)改进锻造工艺2)油孔中打入钢或铜销子3)油道壁过薄,应改进设计4)保证回火温度5)用半圈感应器加热和浸水冷却6)改进磨削工艺7)检查材料中合金成分和淬透性 淬火过渡区域的裂纹 1)淬火应力集中2)磨削工艺不当 1)保证感应器和轴颈的合理间隙2)改善磨削工艺 淬硬表面的网状裂纹 1)淬硬表面过热和激烈冷却2)淬硬层太深或自回火温度低3)磨削切削用量过大 1)适当减少加热时间或比功率2)保证感应器轴颈间的合适间距3)降低冷却承压,拉高水温,保证自回火温度4)改善磨削工艺 硬度不够和软点 1)材料含碳量低或有严重带状组织2)淬火温度低3)冷却水温度或水压低4)感应器喷水孔部分堵塞 1)确保材料化学成分和组织合格2)适当增加加热时间3)适当提高冷却水压和降低水温4)清理感应器喷水孔       钢的退火工艺分类及应用 类 别 主 要 目 的 工 艺 特 点 应 用 范 围 扩散退火 成分均匀化 加热至Ac3+150～ 200℃，长时间保温后缓慢冷却 铸钢件具有成分偏析的锻轧件等 完全退火 细化组织，降低硬度 加热至Ac3+30～ 50℃，保温后缓慢冷却 铸、焊件及中碳钢和中碳合金钢锻轧件等 不完全退火 细化组织，降低硬度 加热至Ac1+40～ 60℃，保温后缓慢冷却 中、合金钢和某些高合金钢(组织化程度低于完全退火) 等温退火 细化组织，降低硬度 加热至Ac3+30～ 50℃，（亚共析钢）或Ac1+20～40℃，（亚共析钢和过共析钢），保持一定时间，随炉冷至稍低于Ar1进行等温转变，然后空气冷却(简称空冷) 中碳合金钢和某些高合金钢(组织与硬度比完全退火更为均匀) 球化退火 碳化物球状化，降低硬度，提高塑性 加热至Ac1+20～40℃或Acom-20～30℃，保温后等温冷却或直接缓慢冷却 工模具及轴承钢件，结构钢冷挤压件等 再结晶退火或中间退火 消除加工硬化 加热至Ac1-50～150℃或，保温后冷却 冷变形钢材和钢件 去应力退火 消除内应力 加热至Ac1-100～200℃，保温后空冷或炉冷至200～300℃，再出炉空冷 铸钢件，焊接件及锻轧件         加热速度及保温时间 退火工件一般是随炉加热，加热速度不会太高。为防止及热过程中开裂，高合金大件退火时，在700℃ 以下加热速度应为30～70℃/h ，温度超过750℃后增大为80～100℃/h 。正或工件厂采用热炉装料，大型工件应注意控制装料时的炉温。 保温时间决定于钢的化学成分、炉温、装炉方式及装炉量，一般可按1.5～2.5min/mm(厚度或直径)估算 。 钢件完全退火工艺规范 钢 种 截面尺寸(mm) 装 炉 650～700℃ 700℃～退火温度 冷却速度（℃/h） 出炉温度（℃） 温 度（℃） 保温时间（h） 升温速度（℃/h） 保温时间（h） 升温速度（℃/h） 保温时间（h） GZ15 <200 ≤650 - － 2 120 1～2 ≥120 450 ZG15 201～500 400～500 2 70 3 100 2～5 ≥120 400 GZ25 <200 ≤650 - － 2 120 1～2 ≥120 450 ZG25 201～500 400～500 2 70 3 100 2～5 ≥120 400 GZ35 <200 ≤650 - － 2 120 1～2 ≥120 450 ZG35 201～500 400～500 2 70 3 100 2～5 ≥120 400 ZG15 510～800 300～350 3 60 4 80 5～8 ≥120 350 ZG15 801～1200 260～300 4 40 5 60 8～12 ≥120 300 ZG15 1201～1500 ≤200 5 30 6 50 12～15 ≥120 250 ZG25 510～800 300～350 3 60 4 80 5～8 ≥120 350 ZG25 801～1200 260～300 4 40 5 60 8～12 ≥120 300 ZG25 1201～1500 ≤200 5 30 6 50 12～15 ≥120 250 ZG35 510～800 300～350 3 60 4 80 5～8 ≥120 350 ZG35 801～1200 260～300 4 40 5 60 8～12 ≥120 300 ZG35 1201～1500 ≤200 5 30 6 50 12～15 ≥120 250 ZG45 <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG45 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG45 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG20SiMn <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG20SiMn 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG20SiMn 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG35CrMo <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG35CrMo 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG35CrMo 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG35SiMn <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG35SiMn 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG45SiMn 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG35SiMnMo <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG35SiMnMo 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG35SiMnMo 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG40Mn <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG40Mn 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG40Mn 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG30CrMnSi <200 400～500 2 80 3 100 1～2 ≥80 350 ZG30CrMnSi 201～500 250～350 3 60 4 80 2～5 ≥80 350 ZG30CrMnSi 501～800 200～300 4 50 5 60 5～8 ≥80 300 ZG5CrMnMo <500 250～300 2 40 2～4 70 2～5 ≥80 200 ZG5CrMnMo 501～1000 ≤200 4 30 5～8 50 5～10 ≥80 200                     常用结构钢退火及正火工艺规范