热处理调质工艺守则及操作规程

热处理调质工艺守则及操作规程

1、主题内容与使用范围

本守则及规程确定了热处理调质处理（淬火+高温回火）的设备评定、工艺确定、及操作规范的内容。

2、引用标准

API Spec6A 《井口装置和采油树设备规范》

3、总则

产品的热处理必须在已经过定期检定并合格的热处理设备中进行。炉子的检定周期为一年。

4、对热处理炉及监控设备的要求

4.1、对热处理炉的要求

4.1.1、炉衬完好，无明显损坏；

4.1.2、电阻丝齐全，电极接触牢固；

4.1.3、炉底平整，无裂纹；

4.1.4、保温材料完好无损；

4.1.5、热处理炉各处的温度应分度均匀，温差不大于14℃（这就需要炉子空间的前、后、左、右及底部都要有电炉丝分布，炉膛的功率密度一般在100-110kw/m3左右）。热处理炉的鉴定周期不大于1年。

4.1.6、温度传感器（热电偶）插点正确（在工作区域）并且分布均匀、合理。馈线两端（热电偶与圆盘平衡记录仪或温度显示器）连接可靠。

4.2、仪表

4.2.1、温度控制器的控制精度为：±10℃；

4.2.2、温度显示器（平衡记录仪）以及热电偶，必须在检定有效期之内。检定周期为三个月。

4.2.3、更换记录仪圆盘记录纸，确保其能完整准确地记录加热保温过程。（完工后，在记录纸上填写日期、加工零件号、炉号、操作者等相关信息）。

5、装炉

5.1、装炉前的准备工作

5.1.1、检查设备、仪表是否正常，尤其是注意炉门起闭自动断电装置是否良好，并将炉膛清理干净。

5.1.2、核对任务单与待处理工件以及工艺卡（或作业指导书）是否相符。

5.1.3、检查工件外观，所有棱角必须倒角≥1mm，表面不得有严重的磕碰划伤、氧化皮。

5.1.4、熟悉工艺全过程，考虑好装（出）炉方法，并准备好必要的工夹具及吊具，保证在淬火时工件能快速浸入淬火液中。

5.1.5、对技术要求不允许表面氧化脱碳的工件需要进行必要的防护，如在加热炉内装入适量的木炭或铸铁屑等。

5.1.6、如果是热炉装炉，检查炉温是否与工艺要求相符。

5.1.7、确定吊装设备及工具是否安全、可靠。

注：以上情况如果出现否定或怀疑，应暂停整改，待确定肯定以后方可继续进行。

5.2、装炉温度

5.2.1、对于截面＞250mm的大型钢件、形状复杂的钢件、不锈钢、高碳钢、铸铁件的退火、正火、淬火等采用≤250℃装炉，随炉缓慢升温或分段升温。

5.2.2、对于一般低碳钢及低合金钢且形状简单的中小型锻件的正火、淬火及退火，为减少氧化脱碳，采用到工艺设定温度或高于工艺设定温度100-300℃装炉。

5.2.3、如果工艺文件上对装炉温度另有规定时，则按工艺文件规定执行。

5.3、零件的装炉码放

5.3.1、根据热处理种类（如退火、正火、淬火、回火等），零件的结构特点和批量大小，设定摆放形式。淬火处理需要考虑方便地在高温下快速吊运。

5.3.2、零件应均匀摆放在炉中的有效加热区内。离炉底板距离不小于30mm，叠放整齐稳固，高度低于炉门开启高度20mm，宽度小于炉门最小宽度20mm。注：切忌将零件直接放置在炉底板上。

5.3.3、零件分两层或零件较小需装筐加热，要注意零件之间的间隔，不可随意堆放。有大小头的尽量大头在下面。

5.4、试样（块）装炉

按API相关规定，须确保与热处理零件同冶炼炉号，同批次试样（块）装炉，随零件同炉处理。

5.5、炉门关闭

5.5.1、台车开进，同时注意观察台车上零件是否平稳，是否与炉门有擦碰，如果有擦碰应立即停止，排除后继续。

5.5.2、台车完全开进炉内以后再关闭炉门。认真检查台车及炉门是否到位，确保炉门密封，有压紧装置的要压紧。

6、调质工艺规范

6.1、调质处理温度、冷却介质及硬度对照表参见表1

表1 调质处理的温度、冷却介质和硬度

6.2、淬火温度相同而有效厚度不同的零件，装同一炉时，须按保温时间分批处理。

6.3、淬火装炉温度为淬火温度或低于淬火温度50~60℃，另件装炉量为密排一层，装炉量为二层时加热时间增大1.2倍。

6.4、淬火加热系数时间参看表2，另件为方形断面则增大1.4倍，板形断面增大为1.7倍。

表2 调质（正火）保温系数

（API要求回火保温时间按≥30分钟/1英寸（25.4mm）计算。）

6.5、淬火冷却时须根据不同材料选择不同的淬火剂，对选用的淬火介质的使用温度要进行实时监测，保证淬火前水温≤38℃，淬火后水温≤49℃，水基介质使用温度≤45℃。淬火时零件与介质要有相对运动。

6.6、回火温度和硬度参见表1。

6.7、高温回火时间：有效厚度小于100mm时参照表3，有效厚度大于100mm按淬火加热和保温时间的1.2—1.6倍计算，回火炉装炉温度为回火温度。（API要求回火保温时间按≥45分钟/1英寸（25.4mm）计算。）

表3 有效厚度和回火时间

6.8、零件淬火后须及时回火，停留时间碳钢不得超过6小时，合金钢不得超过4小时。回火后须出炉空冷。

6.9、凡调质后的轴、杆、板类另件变形超过加工余量的二分之一时，应进行校直。工件经校直后，应在400℃再次进行回火，以消除残余

应力。

以上具体工艺参数须参照工艺卡片（作业指导书）执行。

7、检验

零件热处理后的检验应参照检验规程和零件（图纸）技术要求。如不符合及时反馈信息到技术、质量部门处理。

8、记录

按客户要求做好热处理过程的相关记录交质量及相关部门提供给客户或存档。

注：该守则为标准及理论上的基本原则。是作为现场工艺执行的理论依据和参考。不作为现场工艺。