Simufact锻造及热处理解决方案书中仿新联（北京）科技有限公司
2010年8月6日
目录
1背景 (3)
2软件介绍 (3)
2.1适用领域 (3)
2.2产品特色 (4)
3锻造仿真应用 (7)
4热处理仿真应用 (10)
1背景
航空航天、汽车、船舶等行业许多重要的零部件都通过锻造加工生产出来。传统锻造工艺和模具设计通常借助于反复的实物试验，周期长、成本高，而产品性能并不一定最佳。相反，锻造过程的数值仿真技术的应用越来越显示其优越性。
锻件锻完后、一般需要经过热处理，如：感应淬火、退火、正火等工艺，使零件达到使用性能。因而，热处理工艺装备的设计和热处理工艺参数不仅影响工件处理后的质量，也影响到热处理设备的使用寿命和使用效率。传统的热处理工艺装备和工艺参数设计大多依靠经验数据，工量量大、周期长、效率低、费用高、缺少科学性和预见性。随着计算机技术在热处理领域当中的广泛应用，对过程进行计算机模拟，可减少实验次数，提高效率，优化配置资源，使热处理工艺装备和工艺参数的设计由经验型向科学计算型转变，提高了热处理工艺装备设计的科学性和精确性。
2软件介绍
Simufact.forming是MSC.SuperForm和MSC.SuperForge的升级版本，由德国Simufact公司和美国MSC.Software公司达成协议，基于MSC.Superform和MSC.SuperForge的基础上开发的独立软件。Simufact 软件采用纯Windows风格的图形交互界面，操作简单、方便。求解器将全球领先的非线性有限元求解器和瞬态动力学求解器融合在一起，提供有限元法（FEM）和有限体积法（FVM）两种建模求解方法，具备快速、强健和高效的求解能力。Simufact软件可以在计算机再现复杂的工艺制造过程，不仅满足一线工程师的仿真需求，同时也可满足专家在仿真灵活性和扩展性方面的需求。
2.1适用领域
l金属材料加工工艺仿真
辊锻、楔横轧、孔型斜轧、环件轧制、摆碾、径向锻造、开坯锻、剪切/强力旋压、挤压、镦锻、自由锻、温锻、锤锻、多向模锻、板管的液压胀形等工艺均可在Simufact软件上进行仿真
l模具应力仿真
过盈配合模具热压分析、耦合/非耦合模具应力分析、自动计算模具变形、模具变形分析、预应力模具分析
l热处理工艺仿真
正火、退火、淬火、回火、时效、感应加热、热变形等模拟分析
l微观组织演变仿真
热处理过程中材料的相变和微观组织演变、材料加工过程中微观组织转变、动态再结晶组分、静态再结晶组分、整体结晶组分、动态再结晶晶粒尺寸、静态再结晶晶粒尺寸、平均晶粒尺寸、残余应变等模拟分析
l焊接工艺仿真
电弧焊、钎焊、激光焊、电子束焊、多道焊等均可进行模拟分析
l机械加工
切削、冲孔、切边等
2.2产品特色
l界面直观易用
极易使用的标准Windows风格界面，采用专业化语言，便于专业人士使用。采用鼠标拖拽快速建模，集成2D和3D模拟，集成数据库系统，分析自动化程度高，用户不需要输入很多的计算控制参数，高效的后处理界面。工艺工程师和研发工程师均可用。如需进行科学研究，可采用MSC.Mentat界面。
l模拟精度高
集成世界著名的非线性MSC.Marc有限元求解器和显式MSC.Dytran有限体积求解器。且两种求解器可随时按需转换使用。扬长避短，能够解决各种复杂的非线性问题，且具有极高计算精度。
l CAD软件接口
IGES、STEP、Pro/E、CATIA v5、VATIA v4、UG、Solidworks、Inventor、VDAFS、ACIS、Parasolid、CADDS 等格式文件可直接导入Simufact软件中，无需转换为中间格式。
l丰富的单元库
三角形单元、四边形单元、四面体单元、壳单元、六面体单元等。
l先进的网格划分和自适应技术
Simufact提供功能齐全、性能卓越的自动网格生成技术，可以自动对几何形状划分面网格或体网格。具有专门的六面体网格生成器。Simufact不但支持二维三角形和四边形网格的自动重化分，还支持三维
四面体网格的自动重化分。对于高级用户可以设定控制单元重划分准则，及重划网格的目标单元尺度后，程序自动地控制何时划分、怎样划分。
l强大的二次开发功能
Simufact软件提供了300多个特定功能的开放程序公共块和100多个用户子程序接口。用户可以不受限制的调用这些程序模块完成许多重要的仿真。用户子程序接口覆盖了Simufact有限元分析的所有环节。采用通用有限元程序开发语言Fortran进行开发，资料众多，易于学习开发。
l传热过程分析
Simufact软件具有功能强大的一维、二维、三维稳态/瞬态热传导分析能力；能够描述各向同性、各向异性、或正交各向异性的热物理参数。Simufact软件提供四种热分析边界条件：温度、热流强度、表面对流、表面辐射。对于强迫对流传热分析，还可以定义速度场。
l灵活的机构运动模块
Simufact软件中除集成常用设备外，还有环轧设备库、开坯锻设备库等运动方式复杂的设备库，用户还可以通过表格自定义工模具的运动方式，可以实现复杂的运动方式定义。
l局部坐标系极易定义主动/被动旋转
Simufact软件采用局部坐标系，通过鼠标点击便可轻松定义工模具的自转和公转。且旋转和平动可以分开定义，支持速度控制和随动转动等。运动方式及边界条件在GUI中均可视。Simufact采用创新的技术，极大地方便了用户进行旋压、轧制、环轧、摆碾等旋转加工工艺模拟。
l极为灵活的开坯锻仿真模块
Simufact软集成灵活易用的开坯锻和径向锻造仿真模块，支持多个传热过程、多种开坯形状，通过表格控制坯料的自动旋转、机械手进给、锤头打击等，通过改变机械手可以实现前后锻造和单向锻造等多种开坯锻工艺。径向锻造支持水压式和拔叉气动式。机械手形状、机械手对数、锤头形状、坯料形状等几何形状由用户通过CAD系统导入，灵活性极强。
l集成数据库
Simufact提供极其丰富的材料库及材料模型，主要的材料模型有：线弹性材料模型、非线性弹性材料模型、理想塑形、弹塑性、超塑性、粘塑性、刚塑性等材料模型。材料数据库中涵盖：钢铁、铝合金、高温合金、钛合金等常用材料近300种。Simufact还提供摩擦和设备数据库，极大的方便了用户的建模仿真工作。Simufact公司同时提供包含TTT曲线及微观组织演变数据的扩展材料数据库，利用这些数据，我们可以进行相变、微观组织演变、再结晶等组织模拟。
3锻造仿真应用
针对所需产品的图纸，根据零件的几何特性并考虑生产效率等问题在CAD软件中设计出模具，然后将模具和坯料的几何模型一并导入Simufact软件中。定义材料、设备及相关加工参数后提交计算机进行计算。计算完成后，通过分析结果，对模具或相关工艺参数进行优化调整后，再次进行仿真计算。由于每一次的仿真就相当于实际的一次加工过程，通过计算机仿真便可以得到合理的工装和工艺设计，极大减少新产品的开发周期和研发费用。
图1为不同工艺下坯料成形后温度分布云图，图1(a)为没有对模具和坯料进行优化，完全按照以前的工艺进行建模仿真后的温度分布云图。由图1(a)可以看出，加工后的零件温度分布为距离外侧飞边处温度较高，图中标记处温度最低。由于加工过程中产品局部温度过低，导致局部材料流动不易，容易产生相关缺陷。图1(b)为对模具和坯料进行优化仿真得到的温度分布云图，由图1(b)可知，将模具和坯料进行优化并建模仿真分析，在锻造完成时，较没有优化的坯料中温度分布均匀，材料的流动也更加均匀。
通过计算机仿真，可以有效的节约产品的研制和生产成本，并提高产品质量。如图1所示，通过Simufact进行优化分析，消除了锻造缺陷、降低了废料率、锻件温度分布更加均匀、提高了生产效率。经过4周的仿真计算便得到首次的工装设计，随后通过一次物理实验校正后便进行批量生产。
(a)优化前(b) 优化后
图1 坯料成形后温度分布云图
图2为实际加工出来的零件。通过Simufact软件的计算仿真，使得单位废料率降低了18%，产量增加50%，极大的节约产品研制和生产成本。我们还可以通过Simufact软件，对材料内部流线进行实时观测，预测材料的流动趋势。
(a)优化前(b) 优化后
图2 实际生产零件
Simufact独有的折叠预估功能，能真实的再现实际加工过程中材料的流动，预估折叠的产生，通过优化模具或者坯料形状消除折叠等缺陷。图3为通过Simufact仿真计算预测出的折叠，图中箭头所指处为加工过程中出现的折叠。
图3 折叠的预估
图4为模锻过程仿真，由图可知锻造后工件中流线的分布，同时可以分析工件和模具间的热传导及模具受力情况。优化工艺参数及模具寿命。
图4 模锻仿真
图5为采用Simufact.forming独有的对称面分析技术对齿轮锻造过程进行的仿真，减少仿真中的计算量，节约时间。通过对齿轮成形的仿真，得出了最终的模具设计和优化的坯料形状及尺寸。
图5齿轮锻造仿真
传统的齿轮加工方式，存在生产效率低，能耗大等问题，通过仿真模拟，对齿轮冷闭式锻造工艺进行仿真优化。最终得出优化的坯料形状和尺寸，提高了材料利用率，节约了能耗。得出了合理的工艺参数及模具设计。下图为齿轮锻造完成后，通过分析坯料和模具的接触，预测充不满等相关缺陷，图中红色区域为坯料和模具接触区域，而蓝色部分则表示坯料和模具没有接触。通过分析可知，在齿轮上部齿根处及外层齿尖处有可能出现充不满等缺陷，应对相关工艺和设计做出优化。右图为锻完后齿轮中等效应力分布云图，由图可知，锻完后齿轮中等效应力分布较为均匀。最大应力为1055Mpa出现在齿尖处。其余大约为820Mpa左右。锻完后齿轮中最大应变出现在齿尖处，这点与最大应力也在齿尖处相符。我们应该注意，在齿尖处容易发生破裂及裂纹等缺陷。通过仿真，确定了模具形状及尺寸，优化了坯料形状和尺寸，相关工艺参数和设备也得到了合理的优化。
接触分析等效应力云图
等效应变云图材料流动
下图为设备载荷时间曲线，最大载荷为19.22吨，通过分析可知，由于本齿轮尺寸较小，采取小吨位的设备便可进行冷锻造成形。通过仿真软件，很容易帮助用户确定设备规格。
冲头的时间-力曲线
通过Simufact软件对材料加工工艺进行仿真，可以帮助我们准确地确定材料的流动过程、确定模具的填充情况、确定成形后的形状、确定工件在变形各阶段的应力、应变和温度的情况、确定最佳的预锻件形状、帮助设计多级锻造过程、确定工件成形后的机械性能、确定工件局部的硬度、预测加工受损程度和缺陷、了解使用不同材料对工件的影响、确定加工中的最大载荷、确定模具在加工中的受力情况以此预测模具的磨损和疲劳情况、了解润滑的情况、优化设计模具的形状、合理选用加工设备和加工方法，最终达到帮助用户缩短设计时间、减少模具设计和生产的费用、提高产品性能和减少材料浪费等目的。
4热处理仿真应用
Simufact集成多种工艺仿真模块，可以在一个软件中实现对不同工艺的仿真，无需数据转换，极大的方便用户使用。仿真数据可以根据用户设置自动转入下一步进行热处理仿真。Simufact可对正火、退火、淬火、回火、时效、感应加热、热变形等进行模拟分析，结合simufact材料数据库，还可对热处理过程中材料的相变和微观组织演变、动态再结晶组分、静态再结晶组分、整体结晶组分、动态再结晶晶粒尺寸、静态再结晶晶粒尺寸、平均晶粒尺寸、残余应变等进行模拟分析。
齿轮在工作时,既要承受较大的冲击载荷,又要承受交变弯曲应力和接触应力。因此，齿轮应具有较高的强度、冲击韧性和良好的抗疲劳性能。当齿轮啮合时，由于接触点处的压强和摩擦系数均很大，使得接触区处产生严重磨损，因此，齿面必须有很好的耐磨性。所以，齿轮在经过锻造、车削等加工后一般需要进行热处理，使其具有高强度、高可靠性。而齿轮在热处理后所产生的变形、应力、硬度均和齿轮的质量息息相关。通过simufct软件可以将锻造完后的齿轮直接来进行热处理仿真建模，分析齿轮热处理完成后的变形、应力和硬度。对实际工艺有着很好的指导作用。
齿轮锻造完成后，将锻造完成后的坯料和应力、应变及温度等数据转入热处理模块进行热处理模拟分析，热处理工艺路线如下。
及保温过程影响，总体变形为膨胀，局部变形量大小不一。
通过提取齿轮不同部位的节点信息，我们可以详细分析齿轮不同部位的变形量大小。如下图所示，我们分别截取齿轮不同部位处节点信息，通过simufact软件，我们得出了不同部位不同点在XYZ方向
的变形大小。可以看出，齿轮不同部位的变形程度均不一样。
1535节点 413节点
646节点 1332节点
齿轮不同部位在XYZ 方向的变形大小
Simufact 热处理模块可以考虑不同形状尺寸感应线圈对热处理的影响。用户可对各种工况进行详细设置，对现实进行虚拟仿真。
不同感应线圈加热对热处理的影响
钣金件冲压完成后，数据转到下一步进行热处理，无需转换。热处理完成后，查看热处理变形，如需要局部的热变形数据，还可以对零件上某一点的变形数据进行提取。
冲压完成后和热处理完成后坯料中温度分布
下图为热处理完成后，原始坯料和变形后坯料的总体对比图。
我们通过截取坯料不同部分的节点，提取节点的位移数据，量化分析坯料的变形。
节点信息95号节点时间-位移曲线
Simufact材料数据库数据均依据实验得来。支持TTT和CCT曲线进行相变仿真。
通过simufact软件对相变进行仿真，可以预测相变时间，为热处理工艺提供指导。
下图为热处理完成后坯料中贝氏体、马氏体、硬度及铁素体分布云图。
贝氏体马氏体
硬度铁素体
华尔泰经贸有限公司铸钢件产品热处理艺规范 随着铸造件产品种类增多，对外业务增大，方便更好的管理铸造件产品，特制定本规定，要求各部门严格按照规定执行。 1目的： 为确保铸钢产品的热处理质量，使其达到国家标准规定的力学性能指标，以满足顾客的使用要求，特制定本热处理工艺规范。 2范围 3术语 经保温一段时间后， 经保温一段时间后， 3.3淬火：指将铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一段时间后， 快速冷却的操作工艺。 3.4回火：指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围，经保温一 段时间后出炉，冷却到室温的操作工艺。 3.5调质：淬火＋回火 4 职责
4.1热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。 4.2热处理操作工艺由生产部门负责实施。 4.3热处理操作者负责教填写热处理记录，并将自动记录曲线转换到 热处理记录上。 4.4检验员负责热处理试样的力学性能检测工作，负责力学性能检测 结论的记录以及其它待检试样的管理。 5 工作程序 5.1 错位炉底板应将其复位后再装， 5.2 对特别 淬铸件应控制入水时间，水池应有足够水量，以保证淬火质量。 5.5作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、 时间等要素，热处理园盘记录纸可多次使用，但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。 6 不合格品的处置 6.1热处理试样检验不合格，应及时通知相关部门。
6.2技术部门负责对不合格品的处置。 7 附表 7.1碳钢及低合金钢铸件正火、退火加热温度表7.2碳钢及低合金钢铸件退火工艺 7.3铸钢件直接调质工艺 7.4铸钢件经预备热处理后的调质工艺 7.5低合金铸钢件正火、回火工艺
铸造热处理安全技术示范 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
铸造热处理安全技术示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 为了使各种机械零件和加工工具获得良好的使用性 能。或者了了使各种金属材料便于加工，常常需要改变它 们的物理。化学和机械性能，如磁性、抗蚀性、抗高温氧 化性、强度、硬度、塑性和韧性等。这就需要在机械加工 中通过一定温度的加热、一定时间的保温和一定速度的冷 却，来改变金属及合金的内部机构（组织），以其改变金 属及合金的物理、化学和机械性能，这种方法就叫作热处 理。进行这项工作时，工人经常与设备和金属件接触，因 此必须认真掌握有关安全技术，避免发生事故。 （一）热处理工序主要加热设备。热处理工序中的主 要设备是加热炉，可以分为燃料炉的电炉两大类。 1.燃料炉。以固体、液体和气体燃烧产生热源，如煤
炉、油炉和煤气炉。它们靠燃烧直接发出的热能量，大都属一次能源，价值经济、消耗低，但容易使工件表面脱碳和氧化。常用于一般要求的加热工件和材料热处理中，如回火、正火、退火和淬水。 2.电炉。以电为热能源，即二次能源。按其加热方法不同，又分为电阻炉和感应炉。根据加热工件和材料不同，按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。 （1）电阻炉。主要由电阻体作为发热元件和电炉。根据热处理工艺的要求，可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化，也可解决无氧化问题。 （2）感应炉。通过电磁感应作用，使工件内产生感应电流，将工件迅速加热。感应炉加热是热处理工艺中的一种先进方法，主要用于表面热处理淬火，后来逐步扩大为用于正火、淬火、回火以及化学热处理等，特别是对于一些特殊钢材和有特殊工切要求的工件应用较多。
常用材料热处理工艺 Prepared on 22 November 2020
常用材料热处理工艺二、ASTM A182 F22 1．退火（A）≥90±10℃炉冷； 2．回火（T）≥675℃ 3．HB≤170（一级）156~207（三级） 三、ASTM A694 F60，F52 1．N+T或Q+T N（Q）：920±10℃保温，空冷（水淬） T：≥540±10℃保温，空冷 2．HB实测 四、16MnJB4726-2000 或N+T N：930±10℃保温，空冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB：121~178 五、16MnDJB4727-2000 1．Q+T Q：930±10℃保温，水冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB实测 六、A105ASTM A105-2002 1．正火（N）：900±10℃保温，空冷
2：HB：137~187 七、20# JB4726-2000 1．正火（N）：910±10℃保温，空冷 2．HB：106~159 八、LF2ASTM A350 LF2 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 九、LF3ASTM A350-2002b 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 十、15CrMo JB4726-2000 1．淬火+回火（Q+T） Q：900±10℃保温，水冷 T：≥620℃保温，空冷 2．HB：118~180 十一、1Cr5Mo JB4726-2000 1．淬火+回火： Q：880~900℃，保温，水冷
文件编号：RHD-QB-K4098 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 金属冶炼中的安全技术 标准版本
金属冶炼中的安全技术标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 金属冶炼、铸造、锻造和热处理等生产过程中伴随着高温，并散发着各种有害气体、粉尘和烟雾，同时还产生噪声，从而严重地恶化了作业环境和劳动条件。这些作业工序多，体力劳动繁重，起重运输工作量大，因而容易发生各类伤害事故，需要采取针对性的安全技术措施。 金属冶炼安全技术 高温与中暑 金属冶炼操作，如炼钢、炼铁是在千度以上的高温下进行的。高温作业时，人体受高温的影响，出现一系列生理功能改变，如体温调节功能下降。当生产
环境温度超过34℃时，很容易发生中暑。如果劳动强度过大，持续劳动时间过长，则更容易发生中暑。严重时可导致休克。 防止中暑的措施，是合理地设计工艺流程，改进生产设备和操作方法，消除或减少高温、热辐射对人体的影响。这是改善高温作业劳动条件的根本措施，用水或导热系数小的材料进行隔热，也是防暑降温的重要措施。采用机械通风和自然通风，则是经济有效的散热方式。 爆炸与灼烫 钢铁工厂为了提高效益，降低消耗，常常采用强化冶炼的措施，如喷煤粉和吹氧等，这就使得炼钢、炼铁生产中容易发生钢水、铁水喷溅和爆炸事故。 造成钢水、铁水喷溅、爆炸的原因很多，从原料开始生产出钢、铁的全部生产工艺过程，均隐藏着不
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 金属冶炼及热加工安全技 术 Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5217-25 金属冶炼及热加工安全技术 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 金属冶炼、铸造、锻造和热处理等生产过程中伴随着高温，并散发着各种有害气体、粉尘和烟雾，同时还产生噪声，从而严重地恶化了作业环境和劳动条件。这些作业工序多，体力劳动繁重，起重运输工作量大，因而容易发生各类伤害事故，需要采取针对性的安全技术措施。 一、金属冶炼安全技术 （一）高温与中暑。 金属冶炼操作，如炼钢、炼铁是在千度以上的高温下进行的。高温作业时，人体受高温的影响，出现一系列生理功能改变，如体温调节功能下降。当生产
环境温度超过34℃时，很容易发生中暑。如果劳动强度过大，持续劳动时间过长，则更容易发生中暑。严重时可导致休克。 防止中暑的措施，是合理地设计工艺流程，改进生产设备和操作方法，消除或减少高温、热辐射对人体的影响。这是改善高温作业劳动条件的根本措施，用水或导热系数小的材料进行隔热，也是防暑降温的重要措施。采用机械通风和自然通风，则是经济有效的散热方式。 （二）爆炸与灼烫。 钢铁工厂为了提高效益，降低消耗，常常采用强化冶炼的措施，如喷煤粉和吹氧等，这就使得炼钢、炼铁生产中容易发生钢水、铁水喷溅和爆炸事故。 造成钢水、铁水喷溅、爆炸的原因很多，从原料
文件编号：RHD-QB-K2610 （操作规程范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 铸件热处理（工）安全技术操作规程标准版本
铸件热处理（工）安全技术操作规 程标准版本 操作指导：该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 1) 检查天然气管路、阀门、传动机构、通风系统等是否正常。 2) 铸件热处理装窑时，高度要低于炉门5厘米，两侧距门要大于10厘米以上。 3) 热处理工每班需安排两人工作，要相互照顾以防发生意外。 4) 窑内的通风要良好。 5) 装出窑前，先检查窑室、拖车钢丝绳等设备有无倒塌、折断等不安全因素，如发现不安全因素及时报告。
6) 点窑前先打开窑体总阀门，关上放散管，检查压力表，确认正常后，方可点窑。 7) 点火时，把火把放在点火孔内，然后慢慢打开烧嘴阀门，点着后再打开空气阀门，然后顺序点火；如第一次点不着时要立即关闭烧嘴阀门，并用压缩空气吹扫3-5分钟后再点；第二次仍点不着时，要切断天然气来源，寻找原因排除故障后再点。闭火时先关闭空气阀门，后关闭烧嘴阀。 8) 点窑时，窑前不准站人，点火时脸不要对着火孔看，以免突然烧伤。 9) 烧窑工要坚守岗位，严禁在窑旁睡觉、取暖等，要经常注意炉子的工作情况，不允许在燃气压力不稳的情况下进行工作。 10) 当发生下列情况时，要立即停窑： ①燃气管道破损；
②发生燃气事故，对人和设备有威胁时。 11) 事故停窑要迅速关闭窑体总阀门，及时报告有关单位。 12) 拖拉窑车时，首先要确认挂钩是否挂牢，轨道上是否有障碍物，而后开始拖车。 13) 卷扬机运转中，在钢丝绳绷紧方向不准有人逗留。 这里写地址或者组织名称 Write Your Company Address Or Phone Number Here
目录 1.钢质自由锻件加热工艺规范 2.钢锭（坯）加热规范若干概念 3.加热操作守则 4.锻造操作守则 5.锻件锻后冷却规范 6.锻件锻后炉冷工艺曲线 7.锻件锻后热装炉工艺曲线 8.冷锻件校直前加热、校直后（补焊后）回火工艺曲线 9.锻件各钢种正火（或退火）及高温回火温度表 10.锻件有效截面计算方法
钢质自由锻件加热工艺规范 一．范围： 本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。 本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢（铁基、镍基）的冷、热、半热钢锭（坯）的锻造前加热 二．常用钢号分组和始、终锻加热温度范围： 组别钢号 始锻温度 ℃ 终锻温度 ℃ 钢锭钢坯终锻精整 ⅠQ195~Q255，10~30 1250 1220 750 700 35~45，15Mn~35Mn，15Cr~35Cr 1220 1200 750 700 Ⅱ50，55，40Mn~50Mn，35Mn2-50Mn2，40Cr~55Cr，20SiMn~35SiMn， 12CrMo~50CrMo，34CrMo1A，30CrMnSi，20CrMnTi，20MnMo， 12CrMoV~35CrMoV，20MnMoNb，14MnMoV~42MnMoV， 38CrMoAlA，38CrMnMo 1220 1200 800 750 Ⅲ34CrNiMo~34CrNi3Mo，PCrNi1Mo~PCrNi3Mo，30Cr1Mo1V， 25Cr2Ni4MoV，22Cr2Ni4MoV，5CrNiMo，5CrMnMo，37SiMn2MoV 30Cr2MoV，40CrNiMo，18CrNiW，50Si2~60Si2，65Mn，50CrNiW， 50CrMnMo，60CrMnMo，60CrMnV 1200 1180 850 800 T7~T10，9Cr，9Cr2，9Cr2Mo，9Cr2V，9CrSi，70Cr3Mo， 1Cr13~4Cr13，86Cr2MoV，Cr5Mo，17-4PH 0Cr18Ni9~2Cr18Ni9，0Cr18Ni9Ti，Cr17Ni2，F316LN 1200 1180 850 800 50Mn18Cr4，50Mn18Cr4N，50Mn18Cr4WN，18Cr18Mn18N GCr15，GCr15SiMn，3Cr2W8V，CrWMo，4CrW2Si~6CrW2Si 1200 1180 850 800 Cr12MoV1，4Cr5MoVSi(H11)，W18Cr4V 1180 1160 950 900 ⅣGH80，GH901，GH904，GH4145，WR26， NiCr20TiAl，incone1600，incone1800 1130 1100 930 930 注1：始锻温度为锻前加热允许最高炉温，由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小，故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃； 注2：根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素，始锻温度可以适当调整；注3：本规范未列入的钢种，可按化学成分相近的钢号确定； 注4：重要的、关键产品的、特殊材质的钢号，其加热工艺曲线由技术部编制；注5：几种不同的钢种，不同尺寸的钢锭（或坯料），在同一加热炉加热时，要以合金成分高的，尺寸大的钢锭（或坯料）为依据编制加热工艺曲线。
常用材料热处理工艺 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
常用材料热处理工艺二、ASTM A182 F22 1．退火（A）≥90±10℃炉冷； 2．回火（T）≥675℃ 3．HB≤170（一级）156~207（三级）三、ASTM A694 F60，F52 1．N+T或Q+T N（Q）：920±10℃保温，空冷（水淬） T：≥540±10℃?保温，空冷 2．HB实测 四、16MnJB4726-2000 或N+T N：930±10℃保温，空冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB：121~178 五、16MnDJB4727-2000 1．Q+T Q：930±10℃?保温，水冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB实测 六、A105ASTM A105-2002
1．正火（N）：900±10℃保温，空冷 2：HB：137~187 七、20# JB4726-2000 1．正火（N）：910±10℃保温，空冷 2．HB：106~159 八、LF2ASTM A350 LF2 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃?保温，水冷 T：540~665℃?保温，空冷 2．HB≤197 九、LF3ASTM A350-2002b 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃?保温，水冷 T：540~665℃?保温，空冷 2．HB≤197 十、15CrMo JB4726-2000 1．淬火+回火（Q+T） Q：900±10℃?保温，水冷 T：≥620℃?保温，空冷 2．HB：118~180 十一、1Cr5Mo JB4726-2000 1．淬火+回火：
编号：CZ-GC-01464 ( 操作规程) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 铸件热处理(工)安全技术操作 规程 Safety technical operation procedures for heat treatment of castings
铸件热处理(工)安全技术操作规程 操作备注：安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用，就有可能导致出现各类安全事故，给公司和员工带来经济损失和人身伤害，严重 的会危及生命安全，造成终身无法弥补遗憾。 1)检查天然气管路、阀门、传动机构、通风系统等是否正常。 2)铸件热处理装窑时，高度要低于炉门5厘米，两侧距门要大于10厘米以上。 3)热处理工每班需安排两人工作，要相互照顾以防发生意外。 4)窑内的通风要良好。 5)装出窑前，先检查窑室、拖车钢丝绳等设备有无倒塌、折断等不安全因素，如发现不安全因素及时报告。 6)点窑前先打开窑体总阀门，关上放散管，检查压力表，确认正常后，方可点窑。 7)点火时，把火把放在点火孔内，然后慢慢打开烧嘴阀门，点着后再打开空气阀门，然后顺序点火；如第一次点不着时要立即关闭烧嘴阀门，并用压缩空气吹扫3-5分钟后再点；第二次仍点不着时，要切断天然气来源，寻找原因排除故障后再点。闭火时先关闭空气
阀门，后关闭烧嘴阀。 8)点窑时，窑前不准站人，点火时脸不要对着火孔看，以免突然烧伤。 9)烧窑工要坚守岗位，严禁在窑旁睡觉、取暖等，要经常注意炉子的工作情况，不允许在燃气压力不稳的情况下进行工作。 10)当发生下列情况时，要立即停窑： ①燃气管道破损； ②发生燃气事故，对人和设备有威胁时。 11)事故停窑要迅速关闭窑体总阀门，及时报告有关单位。 12)拖拉窑车时，首先要确认挂钩是否挂牢，轨道上是否有障碍物，而后开始拖车。 13)卷扬机运转中，在钢丝绳绷紧方向不准有人逗留。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 铸造热处理安全技术(2020版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
铸造热处理安全技术(2020版) 为了使各种机械零件和加工工具获得良好的使用性能。或者了了使各种金属材料便于加工，常常需要改变它们的物理。化学和机械性能，如磁性、抗蚀性、抗高温氧化性、强度、硬度、塑性和韧性等。这就需要在机械加工中通过一定温度的加热、一定时间的保温和一定速度的冷却，来改变金属及合金的内部机构（组织），以其改变金属及合金的物理、化学和机械性能，这种方法就叫作热处理。进行这项工作时，工人经常与设备和金属件接触，因此必须认真掌握有关安全技术，避免发生事故。 （一）热处理工序主要加热设备。热处理工序中的主要设备是加热炉，可以分为燃料炉的电炉两大类。 1.燃料炉。以固体、液体和气体燃烧产生热源，如煤炉、油炉和煤气炉。它们靠燃烧直接发出的热能量，大都属一次能源，价值
经济、消耗低，但容易使工件表面脱碳和氧化。常用于一般要求的加热工件和材料热处理中，如回火、正火、退火和淬水。 2.电炉。以电为热能源，即二次能源。按其加热方法不同，又分为电阻炉和感应炉。根据加热工件和材料不同，按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。 （1）电阻炉。主要由电阻体作为发热元件和电炉。根据热处理工艺的要求，可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化，也可解决无氧化问题。 （2）感应炉。通过电磁感应作用，使工件内产生感应电流，将工件迅速加热。感应炉加热是热处理工艺中的一种先进方法，主要用于表面热处理淬火，后来逐步扩大为用于正火、淬火、回火以及化学热处理等，特别是对于一些特殊钢材和有特殊工切要求的工件应用较多。 （二）热处理操作的一般安全要求 1.操作前，首先要熟悉热处理工艺规程和所要使用的设备。 2.操作时，必须穿戴好必要的防护用品，如工作服、手套、防
常用材料热处理工艺二、ASTM A182 F22 1．退火（A）≥90±10℃炉冷； 2．回火（T）≥675℃ 3．HB≤170（一级）156~207（三级） 三、ASTM A694 F60，F52 1．N+T或Q+T N（Q）：920±10℃保温，空冷（水淬） T：≥540±10℃保温，空冷 2．HB实测 四、16MnJB4726-2000 或N+T N：930±10℃保温，空冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB：121~178 五、16MnDJB4727-2000 1．Q+T Q：930±10℃保温，水冷 T：≥600±10℃保温空冷 2．HB实测 六、A105ASTM A105-2002 1．正火（N）：900±10℃保温，空冷
2：HB：137~187 七、20# JB4726-2000 1．正火（N）：910±10℃保温，空冷 2．HB：106~159 八、LF2ASTM A350 LF2 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 九、LF3ASTM A350-2002b 1．淬火+回火（Q+T） Q：870~940℃保温，水冷 T：540~665℃保温，空冷 2．HB≤197 十、15CrMo JB4726-2000 1．淬火+回火（Q+T） Q：900±10℃保温，水冷 T：≥620℃保温，空冷 2．HB：118~180 十一、1Cr5Mo JB4726-2000 1．淬火+回火： Q：880~900℃，保温，水冷
T：≥680℃保温，空冷 2．HB：174~229 十二、不锈钢：304、304L、321 ASTM A182 1．固溶处理（S）：1040±10℃保温，水冷 2．HB：实测 十三、0Cr18Ni9JB4728-2000 1．固溶处理（S）：1010~1150℃保温，水冷 2．HB：131~187
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 金属冶炼及热加工安全的技术 (标准版)
金属冶炼及热加工安全的技术(标准版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 金属冶炼、铸造、锻造和热处理等生产过程中伴随着高温，并散发着各种有害气体、粉尘和烟雾，同时还产生噪声，从而严重地恶化了作业环境和劳动条件。这些作业工序多，体力劳动繁重，起重运输工作量大，因而容易发生各类伤害事故，需要采取针对性的安全技术措施。 一、金属冶炼安全技术 （一）高温与中暑。 金属冶炼操作，如炼钢、炼铁是在千度以上的高温下进行的。高温作业时，人体受高温的影响，出现一系列生理功能改变，如体温调节功能下降。当生产环境温度超过34℃时，很容易发生中暑。如果劳动强度过大，持续劳动时间过长，则更容易发生中暑。严重时可导致休克。 防止中暑的措施，是合理地设计工艺流程，改进生产设备和操作方法，消除或减少高温、热辐射对人体的影响。这是改善高温作业劳
动条件的根本措施，用水或导热系数小的材料进行隔热，也是防暑降温的重要措施。采用机械通风和自然通风，则是经济有效的散热方式。 （二）爆炸与灼烫。 钢铁工厂为了提高效益，降低消耗，常常采用强化冶炼的措施，如喷煤粉和吹氧等，这就使得炼钢、炼铁生产中容易发生钢水、铁水喷溅和爆炸事故。 造成钢水、铁水喷溅、爆炸的原因很多，从原料开始生产出钢、铁的全部生产工艺过程，均隐藏着不安全因素。必须从每一道工艺上加强防范措施。 1.各生产岗位人员必须掌握生产规律，熟悉操作规程，认真观察事故先兆并懂得处置办法。 2.加强原料的管理和挑选工作，严防爆炸品、密封容器进入炉内。 3.经常检查冷却系统，保护系统畅通。控制好冷却水压和水量，以防止水冷系统强度不够造成钢板烧穿，导致钢液遇水爆炸。 4.炼铁生产车间应严格执行热风炉工作制度，防止由于换炉事故造成热风炉爆炸；炼钢车间要严格执行从补炉、装炉、熔炼到出钢整个生产过程的操作规程，避免由于操作不当造成熔炼过程中的喷溅、爆炸事故。
金属材料热处理工艺（详细工序及操作手法） 一、热处理的定义 热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却，以改变金属的内部组织和结构，从而获得所需性能的一种工艺过程。 热处理的三大要素: ①加热（ Heating） 目的是获得均匀细小的奥氏体组织。 ②保温（Holding） 目的是保证工件烧透，并防止脱碳和氧化等。 ③冷却（Cooling） 目的是使奥氏体转变为不同的组织。 热处理后的组织 加热、保温后的奥氏体在随后的冷却过程中，根据冷却速度的不同将转变成不同的组织。不同的组织具有不同的性能。 二、热处理工艺 1.退火 操作方法：将钢件加热到Ac3+30-50度或Ac1+30-50度或Ac1以下的温度（可以查阅有关资料）后，一般随炉温缓慢冷却。 目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能； 2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备； 3.消除冷、热加工所产生的内应力。 应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高
速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火。 2.正火 操作方法：将钢件加热到Ac3或Acm 以上30-50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。 目的：1.降低硬度，提高塑性，改善切削加工与压力加工性能； 2.细化晶粒，改善力学性能，为下一步工序做准备； 3.消除冷、热加工所产生的内应力。 应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。 3.淬火 操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时间，然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。 目的：淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体组织，以提高耐磨性和耐蚀性。 应用要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢； 2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
热处理炉安全技术操作规程 一、适用范围：台车式燃气热处理炉 二、管理内容：操作者必须经过技能培训和安全教育培训，掌握本岗位操作技术和燃气安全知识，考核合格方可上岗。进入岗位前，须正确穿戴劳护用品。 三、操作细则与要求： 1、运行前检查： ①、检查炉门、运料台车、密封装置、风机等设备和设施是否完好可靠。 ②、检查各阀门、开关、仪器仪表是否完好可靠，并处在正常位置和状态。 ③、检查天然气(烧嘴前压力0.03-0.05Mpa)、压缩空气 (0.5-0.7Mpa)的压力是否在正常使用的范围内。 ④、检查天然气管道、各阀门有无漏气，如有漏气严禁使用。 ⑤、检查炉门升降钢丝绳：不得有断丝、断股、压痕等现象及其它明显的缺陷; 卡扣牢固无松动现象;不得有脱槽、扭曲等现象。 2、作业操作： (1)、开炉点火的操作 ①、需加热的工件应平稳放置在运料台车上，运料台车到达限位块前应减速，不得使台车车轮猛烈撞击限位块。
②、缩回安全插销后操作台旁的警示灯亮，按住“炉门关”按钮，炉门缓慢、平稳的落下到位，再按住“炉门压紧”按钮，把炉门压紧。 ③、接通电源，首先打开助燃风机,吹扫五分钟左右。 ④、待风机吹扫完毕后再接上燃气阀,打开燃气电磁阀,若出现燃气高压报警,需在压力开关处放散.(旋开压力开关上的螺栓,待燃气压力正常,电磁阀打开后再旋上螺栓)。 ⑤、给控制器送电,在点火之前需检查助燃风管道上的电动执行器是否在最小开度,只有在最小开度时才能点火(为获得执行器最小开度,设定温控表温度低于炉内温度5度,按下确认键后等60秒后点火)。 ⑥、烧嘴依次点火,在烧嘴点火不成功后,需间隔三分钟后按下复位按钮(注:复位按钮按下后立即松开,以免烧毁设备)再次点火,若依然点不着火,需检查助燃风压力是否正常,燃气压力是否正常,烧嘴是否打火,电磁阀是否有打开动作.不可连续点火,否则可能会引起爆炸! ⑦、在每个烧嘴燃烧正常后,再设置所需加热温度转入仪表自动控制温度。 (2)、停炉息火的操作 ①、准备停炉时,依次关闭烧嘴,切断控制器电源。 ②、关闭燃气手阀(位于电磁阀下面的)和燃气电磁阀。
42CrMo钢锻件热处理工艺 42CrMo钢锻件，锻后要求进行调质处理。因其截面尺寸相差悬殊，水淬开裂倾向较大，油淬后大截面部位的淬火硬度又偏低，金相组织与力学性能不合格的情况时有发生，直接影响了曲轴疲劳强度及整机使用寿命。 1、淬火工艺 2、淬火880℃，水冷、油冷 3、调质硬度 调质以后的硬度大概在HRC32-36之间, 150C回火--55HRC 200C回火--53HRC [5][6] 300C回火--51HRC 400C回火--43HRC 500C回火--34HRC 550C回火--32HRC 600C回火--28HRC 650C回火--24HRC 4、具有高强度和高屈服点，综合力学性能比40Cr要好。冷变形塑性和切削性 均属中等，过热敏感性小，但有回火脆性倾向及白点敏感性。一般在调质状态下使用 5、采用水溶性淬火介质淬火工艺。为保证淬火液的正常使用，须对淬火液温度 进行严格的控制。淬火介质的逆溶点为70℃，最佳使用温度为(30～60)℃。 将淬火液温度必须始终控制在工艺要求的范围内(见图4)。 6、 工艺的确定及生产应用 根据有关资料，我们用正交试验方法对连杆热处理工艺参数进行了优选，确定
出比较适宜的介质浓度为8—20浓度为12%（可根据工件的大小、厚薄调整浓度在8～12），并在此基础上，经过补充试验确结果表明，连杆与曲轴的淬火硬度均达到或超过了45HRC，与原来用油淬工艺相比，淬火硬度提高(5～10)HRC。金相检查表明，回火后的组织状态较油淬有明显的改善，故在强度相同的情况下，冲击韧度比油淬有了大幅度提高，由原来用油淬的80～100J/cm2提高到平均120J／cm2以上，力学性能与硬度的一次交检合格率分别达到100％和95％。不仅淬火效果好，产品合格率高，而且淬火时无烟气，改善了生产环境。对解决42CrMo等合金钢锻件“水淬开裂，油淬不硬”问题效果显著，并且，使用浓度低，粘度小，淬火时带出量少，消耗费用仅为油淬的50%一60%，可大大减少生产费用及不良品的损失费用。 7、42CrMo钢的调质处理主要事项 ①工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢，工件入水的温度已降到低于Ar3 临界点，产生部分分解，工件得到不完全淬火组织，达不到硬度要求。 所以小零件冷却液要讲究速度，大工件予冷要掌握时间。 ②②工件装炉量要合理，以1~2层为宜，工件相互重叠造成加热不均匀， 导致硬度不匀。 ③工件入水排列应保持一定距离，过密使工件近处蒸气膜破裂受阻，造成 工件接近面硬度偏低。 ④开炉淬火，不能一口气淬完，应视炉温下降程度，中途闭炉重新升温， 以便前后工件淬后硬度一致。 ⑤要注意冷却液的温度，冷却液不能有油污、泥浆等杂质，不然，会出现 硬度不足或不均匀现象。 ⑥未经加工毛坯调质，硬度不会均匀，如要得到好的调质质量，毛坯应粗 车，棒料要锻打。 ⑦严把质量关，淬火后硬度偏低1~3个单位，可以调整回火温度来达到硬 度要求。但淬火后工件硬度过低，有的甚至只有HRC25~35，必须重新淬 火，绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事，不然，失去了 调质的意义，并有可能产生严重的后果。 8、铬（Cr）：在钢中铁和碳形成碳化物，并能部分溶入固溶体中，并有改善高
热处理工艺 热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程。 热处理名词： 金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。 合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。 相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。 固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。 固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。 化合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。 机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。 铁素体：碳在a-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。 奥氏体：碳在g-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。 珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%） 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。 为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。 在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。 公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。 随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成
铸件热处理（工）安全技术操作规程示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
铸件热处理（工）安全技术操作规程示 范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1) 检查天然气管路、阀门、传动机构、通风系统等是 否正常。 2) 铸件热处理装窑时，高度要低于炉门5厘米，两侧 距门要大于10厘米以上。 3) 热处理工每班需安排两人工作，要相互照顾以防发 生意外。 4) 窑内的通风要良好。 5) 装出窑前，先检查窑室、拖车钢丝绳等设备有无倒 塌、折断等不安全因素，如发现不安全因素及时报告。 6) 点窑前先打开窑体总阀门，关上放散管，检查压力 表，确认正常后，方可点窑。
7) 点火时，把火把放在点火孔内，然后慢慢打开烧嘴阀门，点着后再打开空气阀门，然后顺序点火；如第一次点不着时要立即关闭烧嘴阀门，并用压缩空气吹扫3-5分钟后再点；第二次仍点不着时，要切断天然气来源，寻找原因排除故障后再点。闭火时先关闭空气阀门，后关闭烧嘴阀。 8) 点窑时，窑前不准站人，点火时脸不要对着火孔看，以免突然烧伤。 9) 烧窑工要坚守岗位，严禁在窑旁睡觉、取暖等，要经常注意炉子的工作情况，不允许在燃气压力不稳的情况下进行工作。 10) 当发生下列情况时，要立即停窑： ①燃气管道破损； ②发生燃气事故，对人和设备有威胁时。 11) 事故停窑要迅速关闭窑体总阀门，及时报告有关
大型锻件热处理基本知识 大型锻件的热处理分为锻后热处理和性能热处理两种。 一．锻后热处理 （一）锻后热处理的目的 锻后热处理，又称为第一热处理或预备热处理，通常是紧接在锻造过程完成之后进行的，有正火、回火、退火、球化、固溶等几种形式。其主要目的是： 1.消除锻造应力，降低锻件的表面硬度，提高切削加工性能和防止变形。 2.对于不再进行调质处理的工件，应使锻件达到技术条件所要求的各种 性能指标，如强度、硬度、韧性等。这类工件大多属于碳钢或低合金 钢锻件。 3.调整与改善大型锻件在锻造过程中所形成的过热与粗大组织，减少其 内部化学成分与金相组织的不均匀性，细化晶粒。 4.提高锻件的超声波探伤性能，消除草状波，使锻件中其它内部缺陷能 够清晰地显示出来，以利于准确判别和相应地处理。 5.对于含氢量高的钢种延长回火时间，以避免产生白点或氢脆开裂的危 险。对于绝大多数大型锻件来说，防止白点是锻后热处理的首要任务， 必须完成。 （二）正火 正火主要目的是细化晶粒。将锻件加热到相变温度以上，形成单一奥氏体组织，经过一段均温时间稳定后，再出炉空冷。 正火时的加热速度为：在700℃以下应缓慢，以减少锻件中的内外温差和瞬时应力，最好在650~700℃之间加一个等温台阶；在700℃以上，尤其在Ac1（相变点）以上，应提高大型锻件的加热速度，争取获得更好一些的晶粒细化
效果。 正火的温度范围通常在760~950℃之间，根据成分含量不同的相变点不同而定。通常，碳与合金含量越低，正火温度越高，反之则越低。有些特殊钢种可达1000~1150℃范围。但不锈钢及有色金属的组织转变却是靠固溶处理来实现的。 正火后的空冷应尽量使锻件散开和垫起，以促进快速实现相变并冷却均匀，减少组织应力。 大型锻件正火后可以空冷至表面100~200℃，然后在220~300℃之间设一个台阶，保温一段时间再加热回火。 （三）回火 回火的主要目的是扩氢。并且还可以稳定相变后的组织结构，消除组织转变应力及降低硬度，使锻件易于加工并不产生变形。 回火的温度范围有三种，即高温回火（500~660℃）、中温回火（350~490℃）和低温回火（150～250℃）。常见的大锻件生产都采用高温回火方式。 回火一般紧跟在正火之后进行，当正火锻件空冷至220～300℃左右时，重新入炉加热、均温、保温，然后随炉冷至锻件表面250~350℃以下出炉即可。 回火后的冷却速度应足够缓慢，以防在冷却过程中因瞬时应力过大而产生白点，并尽量减少锻件中的残余应力。通常将冷却过程分为两个阶段：在400℃以上，因钢处于塑性较好、脆性较低的温度范围，冷速可稍快一点；在400℃以下，因钢已进入冷硬和脆性较大的温度范围，为了避免开裂和减少瞬时应力，应采取更为缓慢的冷却速度。 对于白点和氢脆较敏感的钢，需要根据氢当量和锻件有效截面尺寸大小，确定延长回火时间扩氢，以便将钢中的氢扩散溢出，使其降低到安全的数值范围。
齿轮材料的选择及其热处理工艺 1、齿轮材料的选择原则 齿轮材料的种类很多，在选择时应考虑的因素也很多，下述几点可供选择材料时参考： 1）齿轮材料必须满足工作条件的要求。例如，用于飞行器上的齿轮，要满足质量小、传递功率大和可靠性高的要求，因此必须选择机械性能高的合金银；矿山机械中的齿轮传动，一般功率很大、工作速度较低、周围环境中粉尘含量极高，因此往往选择铸钢或铸铁等材料；家用及办公用机械的功率很小，但要求传动平稳、低噪声或无噪声、以及能在少润滑或无润滑状态下正常工作，因此常选用工程塑料作为齿轮材料。总之，工作条件的要求是选择齿轮材料时首先应考虑的因素。 2）应考虑齿轮尺寸的大小、毛坯成型方法及热处理和制造工艺。大尺寸的齿轮一般采用铸造毛坯，可选用铸钢或铸铁作为齿轮材料。中等或中等以下尺寸要求较高的齿轮常选用锻造毛坯，可选择锻钢制作。尺寸较小而又要求不高时，可选用圆钢作毛坯。 齿轮表面硬化的方法有：渗碳、氨化和表面淬火。采用渗碳上艺时，应选用低碳钢或低碳含金钢作齿轮材料；氨化钢和调质钢能采用氮化工艺；采用表面淬火时，对材料没有特别的要求。 3）正火碳钢，不论毛坯的制作方法如何，只能用于制作在载荷平稳或轻度冲击下工作的齿轮，不能承受大的冲击载荷；调质碳钢可用于制作在中等冲击载荷下工作的齿轮。 4）合金钢常用于制作高速、重载并在冲击载荷下工作的齿轮。 5）飞行器中的齿轮传动，要求齿轮尺寸尽可能小，应采用表面硬化处理的高强度合金钢。 6）金属制的软齿面齿轮，配对两轮齿面的硬度差应保持为30～50HBS或更多。当小齿轮与大齿轮的齿面具有较大的硬度差（如小齿轮齿面为淬火并磨制，大齿轮齿面为常化或调质）；且速度又较高时，较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面会起较显著的冷作硬化效应，从而提高了大齿轮齿面的疲劳极限。因此，当配对的两齿轮齿面具有较大的硬度差时，大齿轮的接触疲劳许用应力可提高约20％，但应注意硬度高的齿面，粗糙度值也要相应地减小。 2、齿轮材料的选择 齿轮齿条是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。齿轮传动通过轮齿互相啮合来传递空间任意两轴间的运动和动力，并可以改变运动的形式和速度。齿轮传动使用范围广，传动比恒定，效率较高，使用寿命。在机械零件产品的设计与制造过程中，不仅要考虑材料的性能能够适应零件的工作条件，使零件经久耐用，而且要求材料有较好的加工工艺性能和经济性，以便提高零件的生产率，降低成本，减少消耗。如果齿轮材料选择不当，则会出现零件的过早损伤，甚至失效。因此如何合理地选择和使用金属材料是一项十分重要的工作。 满足材料的机械性能，材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有最大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。 例如，在确定大、小齿轮硬度时应注意使小齿轮的齿面硬度比大齿轮的齿面硬度高30-50HBS，是因为小齿轮受载荷次数比大齿轮多，且小齿轮齿根较薄，强度低于大齿轮。为使两齿轮的轮齿接近等强度，小齿轮的齿面要比大齿轮的齿面硬一些。 另一方面，根据材料的使用性能确定了材料牌号后。要明确材料的机械性能或材料硬度，然后我们可以通过不同的热处理工艺达到所要求的硬度范围，从而赋予材料不同的机械性能。如材料为40Cr合金钢的齿轮，当840-860℃油淬，540-620℃回火时，调质硬度可达28-32HRC，可改善组织、提高综合机械性能；当860-880℃油淬，240—280℃回火时，硬度可达46-51HRC，则钢的表面耐磨性能好，芯部韧性好，变形小；当500-560℃氮化处理，氮化层0.15 -0.6mm时，硬度可达52-54HRC，则钢具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲劳强度，较高的抗蚀性和抗胶合性能且变形极小；当通过电镀或表面合金化处里后，则可改善齿轮工作表面摩擦性能，提高抗腐蚀性能 3、齿轮常用材料 齿轮常用材料摘要：齿轮依靠结构尺寸材料强度承受载荷要求材料具有强度韧性耐磨性齿轮形状复杂齿轮精度要求要求材料工艺常用材料锻钢铸钢铸铁锻钢硬度分为大类HB称为软齿称为硬度HB工艺过程锻造毛坯正火粗车调质加工常用材料SiMnCr 液体动静压轴承常用轴壳配轴承轴承的密封类型精密轴承工序间防锈新工艺轴承寿命强化