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航空航天材料规范 SAE AMS-H-6875A 发布时间：1998年11月 修改时间：1998年12月 替代标准：2006年4日 钢原材料的热处理

说明 本文直接引自美国军事规范MIL-H-6875H修订2，仅作少量编辑性修改和格式修改以满足SAE技术标准的出版要求。本文首发目的是替换MIL-H-6875H修订2。原规范使用的任何零件编号保持不变。 根据SAE技术标准局（TSB）标准和规则（TSB001）中有关加速实行政府规范和标准的规定，原军事规范可作为SAE标准。TSB规则规定：（a）无需在SAE委员会级别进行一致性投票即可出版部分未修改的政府规范和标准；（b）可以保用现有政府规范或标准格式。 根据国防部的政策和程序，任何质量要求及相关的合格产品清单必须遵守DOD合同。任何有关合格产品清单（QPL’s）的要求未经SAE批准，该要求不作为本技术报告的一部分。

1．范围 1.1 适用范围 该规范涵盖四种钢（参见1.2）的热处理必要条件，并涵盖炉设备、试验程序及热处理程序信息、热处理温度及材料（参见6.11）试验程序的必要条件。本规范仅适用于原材料的热处理（参见6.1.1获得表IA、表IB、表IC和表ID所列的各合金范围内所期望的属性和材料质量的程序。本规范也适用于其它合金进行热处理。 1.1.1局限性：除非特殊规定，本规范不适用于原料的加热或中间（非最终）热处理，比如热加工。未涉及的工艺包括表面热处理及特殊化热处理，如感应硬化，火焰硬化、渗碳处理、氮化处理等。然而，本规范可为设备和控制提供参考。工程组织可指定使用奥氏铁孻回火和马氏铁体淬火。 1.2 分类 本规范的钢分为以下四种等级。除非特殊规定，本规范中的工艺和设备要求分别参考表IA、表IB、表IC及表ID所列所有钢的等级。 等级A——碳钢及低合金钢 等级B——马氏体耐腐蚀性钢 等级C——奥氏体耐腐蚀性钢 等级D——弥散硬化马氏体时效钢 ２.规范性引用文档 以下出版物是本规定的组成部分，其发行自邀请竞标或要求建议书之日起生效。 2.1SAE出版物 购买：SAE，联邦道400，瓦伦达，PA15096-0001。 AMS2418 镀铜 AMS2424 镀镍，低压力沉淀法 AMS2750 高温测定法 AMS2759 钢件热处理，通用要求 AMS2759/3 弥散硬化耐腐蚀性马氏体时效钢部件的热处理 2.2 ASTM出版物 提供者：美国宾夕法尼亚洲，邮编19428-2959，西康雪哈根C700信箱，巴尔海港大道100号，电话：610-832-9585，美国材料与试验协会或。 ASTMA262奥氏体不锈钢内晶粒磁化率检测 ASTMA370钢产品的机械性能检测 ASTMC848白陶瓷器杨氏弹性模数、剪切模数及泊松比的谐振检测方法 ASTMD3520热处理流体（磁性冷却速度试验）淬火时间的检测方法 ASTME3 金相试样 ASTME8金属材料拉伸试验 ASTME10 金属材料布氏硬度 ASTME18 金属材料洛氏硬度及表面洛氏硬度 ASTME384 材料微硬度 2.3 美国政府出版物 提供者：费城，罗宾斯大街700号，四维大厦，美国国防部标准化资料管理中心，订阅服务台，邮编：19111-5094 QQ-N-290 镀镍（电镀） MIL-C-14550 镀铜（电镀）

3．技术要求 3.1设备 3.1.1熔炉介质及保护涂层 3.1.1.1 A、B、C及D类钢件的环境：热处理A、B、C、D类钢件至1250℉以上的气体媒质应为下表要求的气态/燃烧废气、氩、氦、氢、氮、或这些气体的混合物，真空、放热气体、吸热气体、氮基气体、或游离氨。保护涂层。 环境 A类1/ B类1/ C类1/ D类1/ 气态/燃烧废气 X2/ X2/ X X 氩3/ X X X X 氦3/ X X X X 氢3/ X X7/ X X5/ 氮3/6/ X8/ X X X10/ 真空 X X X X11/ 放热气体4/ X X X NO 氮基气体或吸热气体4/ X8/ X NO NO 游离氨3/9/ NO NO X NO 1/X－表示可用于指定的该种类别的钢的环境。 2/除非特殊规定，气态/燃烧废气环境受沉淀硬化、回火、应力消除及1400℉转换处理的限制。气态/燃烧废气环境可用A类及B类材料高于1400℉的处理，该材料在热处理后所有表面至少分出0.020英寸金属，或者该材料被电镀层保护。 3/在现有工作区域内，露点温度应不高于－40℉。 4/根据3.3.3，应精炼或混合环境以避免材料表面碳含量的变化。－40℉最大露点（如吸热反应）处的燃烧废气可用于A类材料，该材料允许其表面最大部分脱碳为0.003英寸。放热气体仅用于A类钢热处理。 5/可高于1950℉。 6/氮环境不包括游离氨中的氮。 7/仅适用于1000℉或更高温度。可用于热处理。 8/根据MIL-C-14550或AMS2418，或按照AMS2424或QQ-N-290镀镍或同等附加的表面保护，对A类钢细晶粒镀铜0.002到0.005英寸厚。如工程组织批准可使用其它补充保护涂漆。 9/仅用于钢回火，如果发电机出口的残留氨不超过15ppm。 10/氮环境热处理温度限制在1400℉或更低。假如所有热处理材料表面相应分出至少0.020英寸金属，氮环境可用于高于1400℉的热处理。 11/不得将氮作为高于1400℉分压。氮可作为淬火用于1925℉或低于1925℉的真空热处理。 3.1.1.2轧制成品的环境：应持续分析提供给研磨产品炉体的燃气，这样产品才能满足合适的材料的规格要求。炉体、燃气及燃气发生器应是可控制的。应密封管道及工作区域以防止外界燃气的污染。应对真空炉体使用精确记录仪以感应真空室内的真空。所有环境炉体及燃气供应管线应采用指定的并经批准的用于对特种钢进行热处理的环境燃气进行清洗。 3.1.1.3盐池：盐池可用于A类钢及B类钢的热处理。应在最开始对盐池进行测试，随后第周至少一次，并应相应调整以确保部分表面免受一般腐蚀、免受表面硬化及脱碳或晶间腐蚀。调整时使用的附加物应被限制在盐生产商推荐的池中盐和相应纠正。 3.1.1.4温度均匀性：加热设备的设计和施工应满足炉体工作区域或工作负载任意一点的温度都遵守AMS2750的规定。 3.1.1.5温度范围及设定的温度值：考虑到炉体温度的均匀性，炉体控制仪器设定的温度值应为规定范围内的负载温度。可将热能头用于连续炉体以使研磨产品退火并规范化。 3.1.2高温测量及炉体温度控制：用于炉体、焦炉、盐池、真空炉、制冷设备及关联的高温测量设备的控制和测试按照AMS2750无法控制和测试的设备，应通过工程组织指导进行控制和测试。 3.1.3淬火设备 3.1.3.1淬火池：淬火池应允许材料全部浸入，为媒质或材料搅拌提供充足的循环，提供可行的显示媒质温度的装置及冷却或加热的装置。为了生产出最大量材料淬火所要求的性能，池体应足够大。 3.1.3.1.1油淬火池：淬火刚开始时，油作为淬火介质应保持在60℉至160℉之间；淬火期间任一时间不能超过200℉，除经非工程组织特别批准。油作为淬火介质的温度不应超过生产商推荐的运行范围。整体淬火真空炉系统中使用的淬火油应在最初淬火时推荐的大约最高温度脱气，并在后续每次加油时脱气，这系统的淬火室低于环境压力。 3.1.3.1.2水溶性聚合物淬火剂：允许表IA至ID中使用水溶性聚合物淬火剂。水溶性聚合物淬火剂池体的温度不应超过生产商推荐的运行范围。这些池体应进行充分循环以保证水溶性聚合物淬火剂介质的均匀性。 3.1.3.1.3盐水炉淬火：钢件在盐水炉中加热，用于冷却钢件的水淬火池应流入淡水，以免在槽内浓缩溶解在水中的盐。当聚合物淬火池与盐水炉不如使用时，应每周对聚合物淬火池进行监控，以确保池体中盐的成分不超过池体重量的6%。所有盐残留物应在淬火期间或立即从盐水炉中分离，或在盐水中淬火。 3.1.3.1.4可替代淬火剂：替换表IA至表ID中所述的方法，经工程组织批准，如可提供同等机械性能和耐腐蚀性，并且可适用于原料，则可使用蒸汽、空气、喷水、惰性气体、聚合物、熔盐或其它淬火介质或淬火工艺代替。工程组织规定同等测试。当表IA至表ID允许使用空气淬火，可使用氩和氦。使用其它惰性气体替代需要经工程组织批准。 3.1.3.2淬火设备的位置：淬火设备应如此摆放，同时处理设施应具备足够速度以起到避免淬火前启动转换或感光的作用。 3.1.4其他设备： 必要时，选用合适的夹具、固定装置、托盘、吊架、机架、通风机等工具适当处理工作，并对设备主要部件进行维护。在使用热处理固定装置或材料的连接处或其附近，如造成污染材料，或者加热速率、冷却速率或淬火速率减少至低于完全转换或全部硬化所要求的速率，则禁止使用该热处理固定装置或材料。 3.1.5清洗设备： 应根据3.3.1.1提供设备清洗材料。清洗有毒或有害物质的清洁器，使用时应遵守有效的健康和安全法规。 3.2热处理 3.2.1加热速率：应控制加热速率以防止损坏材料（参见6.2）。如果材料有以下情况，推荐加热材料升至1300℉前在1000℉－1200℉预热： （a）预硬化超过Rc35，或者由含碳量大于等于0.50%的钢组成，或者； （b）截面有突变，或有锋利的内斜角，或者； （C）已完成精加工。 3.2.2 A类及B类材料的硬化：A类及B类材料应通过奥氏体化、淬火及回火进行硬化。 3.2.2.1 A类钢件先决条件 3.2.2.1.1H-11材料：H-11钢件在硬化前应处于退火状态，除非其已被hotheaded。经hotheaded的H-11材料在硬化前应进行退火，通过炉体从1625℉±25℉冷却至至少1000℉，最大冷却速率为50℉/小时。 3.2.2.1.252100或1095材料：由52100钢或1095钢制成的钢件应在球化退火条件下硬化。 3.2.2.1.3其它A类钢件：硬化或回火其它A类钢制成的钢件至220ksi或更高时，应在最初形成奥氏体前被标准化，标准化回火，或标准化亚临界退火。已焊接的部件应在硬化前标准化。被定为偏差损坏、临界维护或临界断裂的钢件应进行标准化、标准化回火，或标准化亚临界退火，不考虑后续热处理所达到的强度。 3.2.2.2奥氏体化：奥氏体温度应适当遵守表IA和表IB。钢件应在规定的温度范围内足够长时间，以便完成必要的转换及扩散。某温度下推荐的维持时间见表IIA所列。 3.2.2.3淬火：应在奥氏体化温度对材料淬火，如使用淬火剂，淬火剂按照表IA或表IB规定。材料应在回火前冷却到或低于淬火剂温度。材料应在淬火后两小时内或冷却处理到室温后两小时内回火。如硬化钢件未能在淬火后两小时内回火，其可在400℉±25℉或适当温度突然淬火以防止断裂。