ICS25.200 J36 中华人民共和国国家标准 GB/T25743—2010 钢 件深冷处理 Cryogenictreatmentofsteelparts 2010-12-23发布 2011-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 待深冷处理件 1 …………………………………………………………………………………………… 5 深冷处理设备 2 …………………………………………………………………………………………… 6 深冷处理 2 ………………………………………………………………………………………………… 7 深冷件的后处理 3 ………………………………………………………………………………………… 8 品质要求及品质检验 3 …………………………………………………………………………………… 9 检验设备 3 ………………………………………………………………………………………………… 10 安全卫生与劳动保护要求 3 ……………………………………………………………………………… 11 记录及产品报告单 3 ……………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 几种常用深冷处理设备类型 5 …………………………………………………… ⅠGB/T25743—2010 前 言 本标准的附录A是资料性附录。 本标准由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)提出并归口。 本标准负责起草单位:上海市机械制造工艺研究所有限公司。 本标准参加起草单位:天津市热处理研究所有限公司、广东世创金属科技有限公司。 本标准主要起草人:蔡红、叶俭、卢军、任颂赞、宋宝敬、董小虹、邢志松、刘香国、石江龙、梁航、 刘树仁。 ⅢGB/T25743—2010 钢件深冷处理 1 范围 本标准规定了钢件淬火后深冷处理的适用钢种、设备、工艺、品质检验及安全卫生要求等。 本标准适用于钢件的淬火后或淬火回火后的深冷处理。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标 尺)(GB/T230.1—2009,ISO6508-1:2005,MOD) GB/T1222 弹簧钢 GB/T1298 碳素工具钢(GB/T1298—2008,ASTMA686:1992,NEQ) GB/T1299 合金工具钢(GB/T1299—2000,neqASTMA681:1994) GB/T3077 合金结构钢(GB/T3077—1999,neqDINEN10083-1:1991) GB/T5216 保证淬透性结构钢 GB/T7232 金属热处理工艺术语 GB/T9452 热处理炉有效加热区测定方法 GB/T9943 高速工具钢(GB/T9943—2008,ISO4957:1999,NEQ) GB/T13324 热处理设备术语 GB15735 金属热处理生产过程安全卫生要求 GB/T15822.2 无损检测 磁粉检测 第2部分:检测介质(GB/T15822.2—2005,ISO9934-2: 2002,IDT) GB/T18254 高碳铬轴承钢 GB/T20878 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分 3 术语和定义 GB/T7232、GB/T13324中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 待深冷处理件 partsforcryogenictreatment 经过适当的前期热处理后准备进行深冷处理的工件。 3.2 深冷件 partsaftercryogenictreatment 经过深冷处理的工件。 4 待深冷处理件 4.1 常用材料 深冷处理工艺的常用钢材见表1。 1GB/T25743—2010 表1 深冷处理常用钢材 类 别 标 准 碳素工具钢 GB/T1298所列牌号 弹簧钢 GB/T1222所列牌号 高碳铬轴承钢 GB/T18254所列牌号 不锈钢和耐热钢 GB/T20878中的马氏体型不锈钢 合金工具钢 GB/T1299所列牌号 高速工具钢 GB/T9943所列牌号 渗碳钢、碳氮共渗钢 GB/T3077、GB/T5216中可用于渗碳、碳氮共渗牌号 4.2 待处理工件(原始状态)的前期热处理工艺 4.2.1 可根据工件最终的综合性能要求选取不同的前期处理工艺。 4.2.1.1 对形状一般的工件,可进行前期淬火,冷至室温后及时进行深冷处理。 4.2.1.2 对形状复杂的工件,可进行前期淬火+回火,冷至室温后及时进行深冷处理。 4.2.2 前期热处理工艺可包括淬火、渗碳或碳氮共渗+淬火、回火。 5 深冷处理设备 5.1 深冷处理设备应配备温度测定及温度自动控制与记录装置。 5.2 采用机械式制冷的深冷处理设备,其工作温度在室温至-80℃连续可调,控温精度不低于±1.5℃。 5.3 采用液氮式制冷的深冷处理设备,其工作温度在室温至-190℃连续可调,控温精度不低于 ±1.5℃。深冷箱内有效冷却区按GB/T9452测定,其温度偏差不得超过±5℃。 5.4 深冷处理设备在降温及回温过程中应能控制变温速度,变温速度范围要求见表2。 表2 深冷处理设备变温速度范围要求 ℃·min-1 降温速度 回温速度 0.5~6.0 2.0~10.0 6 深冷处理 6.1 处理前准备 6.1.1 待深冷处理件不应有脱碳,并保证表面清洁。 6.1.2 选用工艺装备,检查冷却设备、控制仪器、冷却介质及管路系统。 6.1.3 根据需要可随炉安放供检测的试样。试样的材料和前期热处理条件应与待深冷处理件相同。 6.2 装炉 6.2.1 使用工装时,应预先检查其安全性能,并去除油污。 6.2.2 工件应置于深冷处理设备的有效冷却区内,装炉方式应满足均匀冷却的要求。 6.3 深冷处理工艺 6.3.1 深冷处理一般在前期热处理后及时进行。 6.3.2 常用深冷处理工艺见表3。 6.3.3 深冷件回温速度一般控制在2.0℃·min-1~10.0℃·min-1范围内。 6.3.4 深冷件一般回温至室温后出深冷处理设备,按工艺要求也可直接出深冷处理设备,在空气中自 然回温。 6.3.5 深冷处理次数一般为一次。 2GB/T25743—2010 表3 常用深冷处理工艺 性能要求 工件形状降温速度 ℃·min-1深冷处理温度 ℃深冷保温时间 h 提高硬度﹑耐磨性 (一般)一般形状 2.5~6.0 复杂形状 0.5~2.5-70~-100 1~2 提高硬度﹑耐磨性 (特殊)一般形状 2.5~6.0 复杂形状 0.5~2.5-120~-190 1~4 提高尺寸稳定性 (一般)一般形状 2.5~6.0 复杂形状 0.5~2.5-70~-100 1~2 提高尺寸稳定性 (特殊)一般形状 2.5~6.0 复杂形状 0.5~2.5-120~-150 1~4 7 深冷件的后处理 7.1 应去除深冷件表面的冷凝水分。 7.2 深冷件应及时回火,回火工艺及参数按工件性能要求而定。 8 品质要求及品质检验 8.1 外观 深冷件表面不能出现裂纹及影响使用的划痕等缺陷。外观检验采用目测或按GB/T15822.2的规 定执行。 8.2 硬度 深冷件表面硬度检测应在规定部位进行。深冷处理前后硬度差检测应在相邻部位进行。硬度检验 方法按GB/T230.1执行。 8.3 畸变 深冷件畸变应不影响后续加工及使用,具体畸变量允许范围及测量方法由合同双方协商确定。 8.4 残留奥氏体 8.5 工件深冷处理后,若要进行残留奥氏体的测定,可采用X射线衍射法或金相法。 9 检验设备 所用磁粉探伤仪、硬度计等检验设备应有计量部门颁发的合格证书,并在有效期内使用。 10 安全卫生与劳动保护要求 10.1 深冷处理设备使用的液氮装置应有相关合格证书,并按相应的规程操作。 10.2 深冷处理过程中,严禁用手直接接触工件。 10.3 深冷处理过程的安全卫生与劳动保护应符合GB15735的有关规定。 11 记录及产品报告单 11.1 工件前期热处理主要工艺参数、检测数据以及工件深冷处理主要工艺参数、检测数据等应有完整 的记录,记录的保存期应符合相关的管理要求。 11.2 产品报告单应包括下列内容: ———工件的名称和图号; 3GB/T25743—2010 ———工件的材料牌号; ———单件质量及数量; ———工件前期热处理工艺; ———品质检测结果; ———操作者姓名或代号; ———品质检验员姓名或代号; ———报告日期。 4GB/T25743—2010 附 录 A (资料性附录) 几种常用深冷处理设备类型 A.1 基于辐射换热的深冷处理设备系统 利用液氮在盘管或深冷箱内壁外的夹套中流动吸收(反向辐射)工件的热量达到冷却目的,其系统 示意图见图A.1。 图A.1 基于辐射换热的深冷处理设备系统 A.2