HB Z 80-1997 航空用不锈钢和耐热钢热处理说明书.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB/Z 80-1997 航空用不锈钢和耐热钢热处理说明书1997-09-23发布1997-10-01实施中国航空工业总公司批准前言岛F本标准为HB/Z80-84的修订版。本标准取消了HB/Z80-84中1Cr14Mn14Ni、1Cr14Mn14Ni3Ti及3Cr13Ni7S江三种航空厂长期不用的版号;增加了Z9、WS9等新机种使用的1Cr12Ni3MoYr司、1Cr17Ni3等七种牌号和航空工厂其它型号使用的OCr18NillTi、1Cr17Ni7等八种牌号的热处理工艺。本标准根据HB5354的要求，规定了热处理工艺的质量控制条款。本标准按GB/T1.1一1993的

2、规定进行编写。本标准从生效之日起，同时代替田/z80-84。本标准由航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由410厂、430厂、120厂、621所负责起草。本标准主要起草人:魏政、魏垂锦、文才生、万育贤、刘万余、姚瑞芝。T范围中华人民共和国航空工业标准航空用不锈钢和耐热钢热处理说明书HB/Z 80-1997 代替田，/Z80-84本标准规定了航空用不锈钢和耐热钢的分类、热处理方法、所用的设备及工艺材料、热处理工艺、工艺要求、质量控制与检验等有关要求。本标准适用于航空不锈钢和耐热钢的热处理。2引用标准下列标准包含的条文，速过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为

3、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。HB 5013-96 热处理零件检验类别田5354-94热处理工艺质量控制阳lZ136-88 航空结构钢热处理说明书四;fZ191-91 航空结构钢不锈钢真空热处理说明书3不锈钢、耐热钢的分类不锈钢、耐热钢按热处理分为热处理不可强化钢和热处理可强化钢。3.1 热处理不可强化钢:OCr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1Cr17、OCr18Ni10Ti、。Cr18NillTi、OCr18NillNb、00Cr19Ni10、1Cr23Ni18、2Cr18Ni8W2、2Cr13l.11齿

4、。Ni4、4Cr14Ni14W2Mo、1Cr18岛也8Ni5N、1Cr21Ni5Ti、1Cr18NillSi4A1Ti、1Cr17Ni7。3.2 热处理可强化钢:1Cr13，2Cr13、3Cr13、4Cr13、2Crl3Ni2、1Cr17Ni2、1Cr17Ni3、1CrllNi2W2MoV、1Cr12MoV、1Cr12r叫M02V、1Cr12Ni2WMoVNb、1Cr14Ni3W2VB、9Cr18、9Cr18MoV、4Cr10Si2Mo、llCr17、1Cr12Ni3MoVN、2Cr10NiMoVNb、1Cr11NiMoV、1Cr10a元MoVNbN、2Cr17Ni3、2Cr3WMoV、OCr

5、17Ni4Cu4Nb、。Cr17Ni7Al、OCr15Ni7Mo2Al。4不锈钢和耐热钢的热处理方法4.1 热处理不可强化不锈钢和耐热钢4.1.1 要求提高抗腐蚀性能和塑性、消除冷作硬化的制件，应进行固溶处理。对于形状复杂不宜回溶处理的制件，可进行去应力处理。4.1.2含钦或饶的的不锈钢，为了获得稳定的抗腐蚀性能，可进行稳定化处理。中国航空工业总公司1997-09-23发布1997-10-01实施1 HBlZ 80-1997 4.1.3 用冷加工硬化的奥氏体不锈钢制造弹性零件时，为稳定尺寸，可按专用技术文件规定进行稳定回火处理。4.2热处理可强化不锈钢和耐热钢4.2.1 要求提高强度、硬度和抗

6、腐蚀性能的制件，应进行洋火加低温回火处理。4.2.2 要求较高强度和弹性极限，而对耐腐蚀性能要求不高的制件，应进行浮火加中温回火处理。4.2.3要求得到良好的综合力学性能和一定的抗腐蚀性能的制件应进行洋火加高温回火处理。4.2.4 要求消除加工应力、降低硬度和提高塑性的制件，可进行退火处理。4.2.5 要求改善原始组织的制件.可进行正火加高温回火的予备热处理。4.2.6 要求得到良好的力学性能和抗腐蚀性能的沉淀硬化型不锈钢制件.可进行固溶加时效、固溶加深冷处理(或冷变形)加时效等处理。4.2.7 用于渗氮的不锈钢lCr13、lCrllNi2W2MoV在渗氮前的调质处理时其洋火温度可低于表2规定

7、的温度，一般采用940-960C。4.3焊接组合伶4.3.1 白热处理可强化不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件，根据制件图样的要求.可进行猝火加回火、回火或去应力退火。4.3.2 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，可进行固浴处理，对于状复杂不宜迸行固溶处理的焊接组合件.可采用去应力退火。4.3.3 囱热处理可强化与不可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件.当要求抗腐蚀性能为主时.应进行固溶处理加低温囚火;当要求以力学位能为主时，应进行停火加低温或中温团火处理;对于形状复杂的组合件，可迸行去应力退火或高温团火。5设备及工艺材料5.

8、1 加热设备5.1.1 不锈钢和耐热钢制件可以用空气电阻炉、盐1容炉、保护气氛炉、真空妒等加热，对于具有成品尺寸的制件、螺栓等，一般应在保护气氛炉、盐浴炉或真空炉中加热。5. 1. 2 各类加热设备应具备能自动调节、记录和起温报警的温度控制装置。5. 1.3 加热炉的分类及技术要求校HB5354的规定执行。不锈钢的洋火、固溶处理要求使用III类加热炉，回火处理采用不低于III类加热炉，对沉淀硬化不锈钢的百衍生处理建议使用11类加热炉。5.1.4 保护气氛加热炉中的保护气氛应能调节和控制，保护气氛不应直接冲击倒件。5. 1. 5 真空炉的冷态压升率，应符合HB5354的规定。5.2 冷却设备5.

9、2.1 猝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.并备有槽盖。5.2.2 r-丰火槽一假应具有冷却循环系统以及搅拌装置(不推荐用压缩空气搅拌).必要时应具2 HB/Z 80-1997 备加热装置。5.2.3 在淳火槽内一般应安装感温元件，其测温仪袤的分辩力应不大于sC。5.3 清洗和清理设备5.3.1 清洗和清理设备应能满足倒件表面质量的要求。5.3.2 采用氯溶剂或对环境产生污染的其它化学溶剂作洗涤剂时，洗涤槽或洗涤机应具备捎凤和排污处理装置。5.4工艺材料工艺材料应符合HB5354的规定。6热处理工艺6.1 加热温度及冷却介质6. ,. 1 制件的不完全退火、去应力退火或高温

10、囚火、正火的加热温度及冷却介质参照表1。6. 1. 2 制件的摔火或因溶、回火或时效的加热温度及冷却介质参照表2。6.2保温时间6.2.1 在单层散放情况下保温时间按表3推荐的公式计算。密集堆放时保温时间应根据缎大推积有效厚度或条件厚度计算，计算方法按E田Z136执行;真空妒加热保温时间按I-1B/Z 191执行。6.2.2 保温时间对于各类加热炉均以记录仪表到达设定温度时算起。6.2.3 对保温时间有特殊要求的制伶专用技术文件执行。7 工艺要求.l 清洗7.1. 1 制件，特别是加工余量小于0.30mm的制件及夹具在热处理前均应消除汹污、残盐、汹漆等外来物。7.1.2 在真空炉首次使用的夹具

11、，应预先在不低于制件所要求的真空度下进行除气净化处理。7.2预热7.2.1 对于形状复杂、截面有急剧变化、有效厚度较大的刷牛应进行预热。7.2.2 经洋火或淳火加低温囚火的马氏体不锈钢制件，要重复热处理时应进行预热。7.2.3 预热温度可选定760-790C;对于大型制件在7-790C预热前可先在520-540C预热。7.3 加热7.3 1 根缸制f牛材料以及产品设计图样的要求，选用加热设备、加热介质和加热方法。7.3.2 奥氏体不锈钢加热时要注意2a)当真空炉的冷却速度，不足以抑制非稳定化奥氏体不锈钢(如OCrl:-li9、lCr1Ni9等)的碳化物析出时，一般不宜采用真空炉加热。b)对表面

12、无加工余量的制f牛(小紧固件和锁片等除外)加热时不允许叠装或套装.以免阻3 HBlZ 80-1997 碍气氛流通造成腐蚀。7.3.3 有凹槽、盲孔的制件，铸件和焊接件一般不宜在盐浴中加热。7.4冷却7.4.1 除非另有规定，冷却介质温度，水温1O-40C;泊温10-1C;其它猝火介质的温度要求按专用工艺文件执行。7.4.2 马氏体不锈钢和耐热钢制件洋火时尽量采用油冷，当采用空冷时，应散放在干燥处。7.4.3 马氏体不锈钢和耐热钢制件洋火冷至室温后才可进行清洗、深冷处理或因火。7.4.4 马氏体不锈钢和耐热钢制件猝火后应及时回火，摔火至回火的时间间隔一般不宜超过仙，含碳量较低、形状简单的制件不应

13、超过16h。7.4.5 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的时间间隔不应超过份。7.5校正7.5.1 制件应采用静负荷进行校正，一般不宜局部敲击。7.5.2 马氏体不锈钢和耐热钢制件，校正后应在低于原因火温度的条件下进行去应力回火。7.5.3 形状复杂或尺寸要求严格的制件，在回火时用定形夹具结合团火进行校正。7.5.4 奥氏体不锈钢制件，校正后可在300C以下进行消除应力处理。8质量控制与检验8.1 热处理工艺质量控制按HB5354执行。8.2 在热处理过程中应检查热处理工艺执行的正确性及有关工艺要求的执行情况。8.3 制件按HB5013及有关的技术文件规定的检验项目进

14、行检验。8.4 当力学性能不合格时，可重复热处理后再检验，但重复猝火或固溶次数，一般不超过两次，制件的补充回火或时效不算重复热处理。4 回国飞Nmol-us不完全退火、去应力退火或高温回火、正火的加热温度及冷却介质不完全退火正火去应为退火或高温回火组织 钢号F守却介匮布民硬擅怜却介质类型号加热温度怜却介磺市民硬度加热温度加热温度布民硬座 或玲却方到HB HB HB 730-7 空气229 l 1Cd3 850-锁闭空气运1702 2Cr13 870-锁闭妒冷运187730-7 空气运2293 3C, 13 衍。现则妒玲;206 7直)-780空气运2294 4Cr13 870-饵炉玲运2297

15、30-780 空气运泣95 2Cr13Ni2 840-860 炉冷206-285 730-7 空气慧玉254马6 ICrI7Ni2 670-690 空气;285 氏7 ICrI7Ni3 680-7 空气;285 8 ICrI2Ni3M02V 1例)()-105O空气6朋-7空气运285体730-750 空气197-269 9 1CrllNi2W2险。织训。-1010空气730-750 空气197-269 型到-720空气229-320 10 ICrI2Ni2W脚IoVNb1l40-1160 空气680-。空气229-320 11 ICrI4Ni3W2V四岛930-950 空气670-690 空

16、气197-285 12 叹:18880-920 妒冷:269 730-790 空气运26913 比d8MoVs-920 妒玲运241730-790 空气运写414 4CrI0Si210 等温退火退火，IC阳晒-1例。C，保温1h，随妒冷却至75OC，保温3-4h，空冷197-269 表1飞，、回国飞Nglas续表1不完全退火正火去应力退火或高温回火组织序钢号玲却介质布民硬阶却介回类型号加热温度布氏硬度加热温度加热温度布氏硬度 HB HB HB 15 3Cr13Mo 870-贸)()炉玲229 730-780 空气运泣9马16 1Cr12MoV 840-880 妒玲206-254 17 11Cr

17、17 800-920 缓冷运269氏18 ICrI2Ni3MoVN 680-页泊空气311 一体19 2Cr10N也IoVNb(5)680-咒阅空气运26920 1Cr11NiMoVI 7咄-7，空气运262一型21 1Cr1侃泌MoVNbN720-71270 1370 445 1470 514 1570 514 I 1270 3-360 空气375 1。罚。-590311-纯8550-590 马980-1010 空气930 7-。空气285-330 7-。9 1Cr12MoV 56-59Rc 2-270 空气氏1010-1050 油或空气61-63Rc 150-170 体1四泊-115061

18、5-625 302-345 615-625 10 1Cr12Ni3!.盘盘V1040-1060 空气空气空气930-1130 640-660 注285640-6 型1080 570-。320-401 570-600 930 跑-680285-341 0-680 12 1Cr14Nt3W2VB 1040-1060 汹或空气空气空气U3O 550-。330-388 550-。5O -55HRC 250-380 13 9Cr18 1010-1070 油空气S5HRC l-250 0 回国NDIS叫续表2序摔火或回溶处理规范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号钢号加热温度冷却介质拉伸

19、强度回火或时效冷却介匮布氏硬度回火或时效怜却介目 MP8! 温度，CHB 温度，C50-55HRC z-3:却14 918MoV 1050-1070 泊空气55HRC 1-250 15 4Ccl0Si2Mo 1010-10到汹或空气302-341 700-71 空气58HRc 57HRC 52HRC 880 660-71 空气285-341 6-7 空气体型23 0Cr18Ni9 1050-11930 600-620 运30HRC600-620 缸cl7Ni4Cu4NliID空气或水980-1080 550-580 空气31-35HRC 550-580 空气38 1030-1050 淀l侃lO

20、-l1政5-550 35-38HRC 5-550 1180-1375 460-500 38-41HRC 460-500 110到】-1070空气或水硬39 0Cc17Ni7Al 11 1140 注39HRC1ll 1230 注411lRCit 1 1051-1070空气或水40 侃.:c15Ni7Mo2A111 1210 注40HRC主jII/ 1320 二同1HRC一注:在2中费度值与强度值无严格对应关.在保证温度阳硬度的前提f.目.Ji.温度可适当调整。带虑到回虫跑性的不且Ii响.除制件有特殊要事外.此温度带-般不宜景用.(j).要时可经罕下处理ll$眈回虫.要求离硬度、离耐性.宜罪用上用

21、停火温度，井根据霄.哥在停虫后进行探梅处理.恢直到室温后低温回虫.材料为用钢.工艺.数供彝带.为改曾筑晶阿腐蚀能力可最用930-归。摔虫.带虑到变形因章.也可以820-筑JOC加热稳定化处理。为咸盐、晶鼻幡化掏.改.层组织所进行的11111加时效处理.悴虫后可遂行，母变形.再进行回虫处理.I处理后可避行岭变形.再进行时般.达到佳能要求.IIl1It 111为连锺避行的热处理工艺.1I105O-1070C(空气戴水】+7曲Cx回.，(空气】+描sc回虫X抽回时空气)111回到-1070C(空气威水)+95OCXI曲曲空气1令部岭处理贺陀比恢lU直温后再细热到510C回虫x(到削.空冷.H 队J回

22、国Nmo-国国U可正火、摔火(固溶)保温时间不完全迟火、低温退火(或高温回火)保温时间加热设备按倒件有效厚度(nun)计算按倒件有效厚度(nun)计算板材、得接件串串材、锻件饭金、焊接件、棒、愤件300C :创min+每lmm厚度增加1-3min空气电炉5-10min +每lnun厚度糟10-3Omin+每lmm厚度(保护气氛炉)运3C:120-1盼min加0.5-1min细细2-3min盐m妒3-5:皿n+每lnun厚度地5-1仇四n+每lnun厚度增15-2Omin+4! Imm厚度增加0.5-lmin加O.S-Imin加O.S-lmin因a 中华人民共和国航空工业标准航空用不锈钢和耐热钢热处理说明书阻Z80-1997 中国航空工业总公司第三。一研究所出版(北京东外京顺路7号)三。一研究所印刷享问印刷北京市l刷号倍箱发行阪叙有不得翻印 开本787x 1092 1/16 印张11/4 字宣28千字1998年8月第一版1998年8月第一次印刷印11:1-soo 书号:标301.A0407定价8元