【机械行业标准(JB)】 不锈钢和耐热钢热处理

ICS25.200
备案号：24498—2008
中华人民共和国机械行业标准
JB/T9197—2008
代替JB/T9197-1999
不锈钢和耐热钢热处理
Heat treating for stainless steel and heat-resisting steel2008-06-04发布
2008-11-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布前言
规范性引用文件
3术语和定义.
4不锈钢和耐热钢分类
5热处理方法选择
5.1热处理不可强化的不锈钢和耐热钢5.2热处理可强化的不锈钢和耐热钢、5.3焊接组合件
6设备
6.1加热设备
6.2冷却设备
6.3清洗设备
7工艺材料
8工艺过程
8.1清洗，
8.2装炉
预热：
加热：
热处理规范
质量检验.
安全技术
表1常用的不锈钢和耐热钢的钢号表2加热炉的分类及技术要求
表3常用的工艺材料的技术要求
表4保温时间的计算
表5工件形状系数.
表6不完全退火、去应力退火或高温回火及正火的热处理规范表7淬火或固溶处理、回火或时效的热处理规范JB/T9197-—2008
JB/T9197-2008
本标准代替JB/T9197—1999《不锈钢和耐热钢热处理》。本标准与JB/T9197—1999相比，主要变化如下：规范并标出了封面的各种信息。一调整并填充了“前言”中的相关要素。规范了“规范性引用文件”的导语及正确写法，增加了相关的“规范性引用文件”-对“术语”给出了英文名称；
在6.1.1末增加“各种加热设备应符合JB/T10175的规定”。-6.2.4改为“按JB/T10175的要求，淬火油槽的油温应保持在10℃～100℃之间。…….”。-增加“液态淬火冷却设备其他技术条件应符合JB/T10457的规定”（见6.2.6)。规范了表中“注”的写法（见表4）。将原标准的“8热处理规范”改为“9热处理规范”。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75）归口。本标准主要起草单位：中国一航北京航空材料研究院、成都发动机公司。本标准主要起草人：梁志凯、董云国、臧兰英、戴舰、马学刚、赵振福。本标准所代替标准的历次版本发布情况：-ZBJ36017—1990；
-JB/T9197—1999。
1范围
不锈钢和耐热钢热处理
JB/T9197—2008
本标准规定了不锈钢和耐热钢热处理的方法及所用的设备、工艺、工艺材料、质量检验和安全技术。本标准适用于不锈钢和耐热钢热处理。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用面成为本标准的条款。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/T221钢铁产品牌号表示方法
GB/T394.1工业酒精
GB443L-AN全损耗系统用油
GB536液体无水铵（GB536—1988，negOCT6221：1982）GB/T1220不锈钢摔
GB/T1221
耐热钢棒
有关量、单位和符号的—般原则（GB3101—1993，eqvISO31-0：1992）GB31012
氢气第1部分：工业氢
GB/T3634.1
GB/T4237
GB/T4238
GB/T4842
不锈钢热轧钢板和钢带
耐热钢板和钢带
金属热处理工艺术语
GB/T7232
GB/T9452
GB15735
JB/T9202
JB/T10175
JB/T10457
3术语和定义
热处理炉有效加热区测定方法
金属热处理生产过程安全卫生要求热处理用盐
热处理质量控制要求
液态淬火冷却设备技术条件
GB/T7232中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
热处理不可强化的钢nonhardeningsteeibyheattreatment不能用热处理的方法改变组织结构进行强化的钢。3.2
热处理可强化的钢hardeningsteelbyheattreatment可以用热处理方法改变组织结构进行强化的钢。3.3
调整热处理adjustingsolutiontreatment为改变沉淀硬化型不锈钢的马氏体转变点所进行的固溶处理。JB/T9197-2008
4不锈钢和耐热钢分类
4.1不锈钢和耐热钢牌号表示方法和化学成分，应符合GB/T221、GB/T1220、GB/T1221、GB/T3101、GB/T4237和GB/T4238的规定。
4.2不锈钢和耐热钢按热处理分为热处理不可强化的钢和热处理可强化的钢，常用钢号见表1。表1常用的不锈钢和耐热钢的钢号热处理不可强化的钢
OCr18Ni9
1Cr18Ni9
2Cr18Ni9
1Cr18Ni9Ti
2Cr13Ni4Mn9
1Ct23Ni18
4Cr14Ni14W2Mo
2Cr18Ni8W2
1C21Ni5Ti
1Cr18Mn8Ni5N
1Cr19Ni11Si2AITI
1Cr14Mn14Ni
1Cr14Mn14Ni3Ti
5热处理方法选择
5.1热处理不可强化的不锈钢和耐热钢热处理可强化的钢
1Cr13,2Cr13,3C13
2Cr13Ni2,9Cr18
9Cr18MoV,2Cr3WMoV
1Cr11Ni2W2MoV
1Cr12Ni2WMoVNb
3Cr13Ni7Si2
4Cr10Si2Mo
1Cr14Ni3W2VB
0Cr17Ni7AI
OCr17Ni4Cu4Nd
0Cr15Ni7Mo2Al
3Cr13Mo
5.1.1要求提高抗腐蚀性能和抗塑性、消除冷作硬化的工件，应进行固溶处理5.1.2对于形状复杂不宜固溶处理的工件，可进行去应力退火。5.1.3含钛或锯的不锈钢，为了获得稳定的抗腐蚀性能，可进行稳定化退火。5.2热处理可强化的不锈钢和耐热钢5.2.1
要求提高强度、硬度和抗腐蚀性能的工件，应进行淬火加低温回火处理。5.2.2
要求较高的强度和弹性极限、而对抗腐蚀性要求不高的工件，应进行淬火加中温回火处理。5.2.3
要求得到良好的力学性能和一定的抗腐蚀性能的工件，应进行淬火加高温回火处理。5.2.4
要求消除加工应力、降低硬度和提高塑性的工件，可进行退火处理。5.2.5
要求改善原始组织的工件，可进行正火加高温回火的预备热处理。5.2.6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工件，可进行固溶加时效，固溶加深冷处理或冷变形加时效等调整处理。5.3焊接组合件
5.3.1由热处理可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件，根据工件图样的要求，可进行淬火加回火或去应力退火。
5.3.2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，可进行固溶处理。对于形状复杂不宜进行固溶处理的焊接组合件，可采用去应力退火。
5.3.3由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，当要求以抗腐蚀性能为主时，应变进行固溶处理加低温回火；当要求以力学性能为主时，应进行淬火加低温回火或中温回火处理。对于形状复杂的焊接组合件，可进行去应力退火或高温回火。2
6设备
6.1加热设备
JB/T91972008
6.1.1不锈钢和耐热钢工件可以用空气电阻炉、盐浴炉、保护气氛炉、真空炉等加热。对于具有成品尺寸的工件、薄壁工件、螺栓等，一般应在保护气氛炉、真空炉中加热，也可以用涂料保护在空气电阻炉中加热。各种加热设备应符合JB/T10175的规定。6.1.2各类加热设备应具备能自动调节、记录和超温报警的温度控制装置。6.1.3加热炉的分类及技术要求，应符合表2中IⅢI～IV设备的规定。表2加热炉的分类及技术要求
设备类型
有效加热区的温度的极限偏差
控温精度
仪表精度等级
(不低于）
记录纸读数
6.1.4加热炉有效加热区的测定方法、检验周期及检定设备的技术要求，按GB/T9452的规定执行。6.1.5保护气氛加热炉中的保护气氛应能调节和控制。保护气不能直接冲击工件。6.1.6真空热处理炉的压升率，在真空度高于0.13Pa的状态下，应小于1.33Pa/h；炉内真空度和气氛应能根据热处理工艺的要求进行调节。6.2冷却设备
6.2.1淬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，并应备有槽盖。6.2.2火槽应具有冷却循环系统搅拌装置，必要时应具备加热装置，但不推荐用压缩空气搅拌。6.2.3在淬火槽内安装感温元件，其测温仪表的分辨力小于或等于5℃。6.2.4按JB/T10175的要求，淬火油槽的油温应保持在10℃～100℃之间。除非另有规定，淬火水槽的水温应保持在10℃～40℃之间。6.2.5盐浴加热用火槽用水应定期更换。6.2.6液态淬火冷却设备其他技术条件应符合JB/T10457的规定。6.3清洗设备
6.3.1洗涤槽或洗涤机应能满足工件洗涤质量的要求。6.3.2采用氯溶剂或对环境产生污染的其他化学溶剂洗涤时，洗涤槽或洗涤机应具备抽风和排污装置。7工艺材料
常用的工艺材料的技术要求应符合表3的规定。热处理保护涂料不应对工件产生不良影响，在热处理后应能很容易清除掉；交对环境不产生污染。表3常用的工艺材料的技术要求
技术条件
GB/T4842
纯度≥99.995%，氧<15×10~，水30×10-GB5361级
保护加热和冷却
保护加热与氮气混合使用
保护加热
JB/T9197—2008
氯化钠
氯化钾
氯化锁
洗涤剂
冷却油
有机淬火剂
8工艺过程
8.1清洗
表3（续）
技术条件
JB/T9202
GB/T394.1
GB443N15、N32
8.1.1工件及夹具在热处理前均应清除油污、残盐、油漆等外来物。用
淬火、回火冷却
8.1.2在真空炉中首次使用的夹具，应预先在低于工件所要求的真空度下进行除气净化处理。8.2装炉
8.2.1在热处理过程中容易产生畸变的工件，应在专用夹具上进行加热。8.2.2工件应置于有效加热区内。8.3预热
8.3.1对于形状复杂或截面有急剧变化以及有效厚度较大的工件，应进行预热。8.3.2预热的方法有：
a）一次预热为800℃；
b）二次预热为500℃～650℃和850℃；c）计算机限速升温。
8.4加热
根据工件的材料及对表面质量的要求，应正确选用加热设备、加热介质和加热方法8.4.1
8.4.2有凹槽、盲孔的工件，铸件和焊接件以及加工成形的不锈钢工件，一般不宜在盐浴中加热。8.4.3工件加热应有足够的保温时间。可根据工件的有效厚度和条件厚度（实际厚度乘以工件形状系数），参照表4和表5进行计算。表4保温时间的计算
工件厚度
加热设备
空气电炉
（保护气氛炉）
盐浴炉
真空炉
钣金、焊接件
正火、淬火或固溶
（5min~10min）+（0.5min/mm~
1min/mm）×8mm
不完全退火、去应力退火或高温回火棒、锻件
（10min30min）+（2min/mm
3min/mm）×mm
钣金、焊接件、棒、锻件
>300℃，（60min~80min）+
（1min/mm~3min/mm）×8mm
≤750℃，120min~180min
（5min~10min）+（0.5min/mm~
（15min20min）+（0.5min/mm~
（3min~5min）+（0.5min/mm~
1min/mm）X3mm
1min/mm）×&mm
≤750℃（10min15min）+（3min/mm~4min/mm）×Smm≤750℃（10min~15min）+（1min/mm~2min/mm）×8mm1min/mm）×8mm
（60min~80min）+（3min/mm~
4min/mm）×8mm
注1：真空炉中加热时间计算公式系指内热式真空炉：外热式真空炉加热时间可适当延长。注2：式中“8”为工件有效厚度或条件厚度，单位为mm。4
8.5冷却
正方体
表5工件形状系数
8.5.1马氏体不锈钢和耐热钢工件空冷时，应散放在干燥处。系
b≤2a：
2a两端开口短管：
一端封闭管：
长管或两端封闭管：
8.5.2马氏体不锈钢和耐热钢淬火冷至室温后方可进行清洗、深冷处理或回火。JB/T9197—2008
2.00~4.00
8.5.3马氏体不锈钢和耐热钢工件火后应及时回火，时间间隔一般不宜超过4h；含碳量较低、形状简单的工件，不应超过16h。
8.5.4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之间的时间间隔不应超过4h。8.6清理
8.6.1热处理后可根据工件要求和表面状况采用碱液、水溶性清洗剂、氯溶剂及喷砂、喷丸等方法进行清理。
8.6.2不锈钢和耐热钢工件，尤其是焊接组合件，热处理后一般不宜采用酸洗的方法进行清理。8.7校正
8.7.1工件应采用静负荷进行校正，一般不宜局部敲击。8.7.2马氏体不锈钢和耐热钢工件校正后，应在低于原回火温度的条件下进行去应力退火。8.7.3形状复杂或尺寸要求严格的工件在回火时，用定形夹具结合回火进行校正。8.7.4奥氏体不锈钢工件校正后，在300℃以下进行去应力退火。9热处理规范
不锈钢和耐热钢的热处理规范见表6和表7。JB/T9197-2008
表6不完全退火、去应力退火或高温回火及正火的热处理规范不完全退火
2Cr13Ni2
1Cr17Ni2
1Cr11Ni2W2MoV
1Cr12Ni2WMoVNb
1CR14Ni3W2VBwwW.bzxz.Net
9Cr13MoV
3Cr13Ni7Si2
4Cr10Si2Mo
2Cr3WMoV
3Cr13Mo
加热温度
730~780
830~900
870900
840~860
880~920
等温退火
870~900
注：炉冷至600℃以下空冷。
≤229
≤170
≤187
≤206
≤229
206~285
≤269
≤241
加热温度
900~1010
11401160
930950
去应力退火或高温回火
加热温度
730~780
670~690
730~750
680~720
670~690
730~790
淬火并退火与回火：1040℃～1070℃，水冷，860℃880℃，保温6h，随炉冷却至300℃后空冷，600℃～680℃空冷。保温1h，随炉冷却至750℃，保温3h～退火：1000～1040℃，
4h，空冷
1040~1060
740~760
730~780
回火或时效的热处理规范
表7淬火或固溶处理、
淬火或固溶处理
加热温度
油或空气
10001050
980~1050
油或空气
≤229
≤254
≤285
197~269
229~320
197~254
≤269
≤254
197~269
187~269
≤269
按硬度选择的回火或时效规范
按强度选择的回火或时效规范
抗拉强度
780~980
880~1080
980~1180
1080~1270
690~880
880~1080
980~1180
1080~1270
1180~1370
回火或时
效温度
580~650
560~620
550~580
520~560
640~690
560~640
540~590
520~560
500~540
油或水
布氏硬度HB
254~302
285~341
354~362
341~388
229~269
254~285
285~341
341~388
388~445
回火或时
效温度
580~650
560~620
550~580
520~560
650~690
600~650
570~600
540~570空气
510~540
2Cr13Ni2
1Cr17Ni2
1Cr11Ni2W2MoV
1Cr12Ni2WMoVNb
1Cr14Ni3W2VB
9Cr18b
9Cr18Movb
3Cr13Ni7Si2°
淬火或固溶处理
加热温度
980~1050
1000~1050
1000~1020
900~930
9500~1040
990~1010
1140~1160
1040~1060
1010~1070
1050~1070
790~810
表7(续）
按强度选择的回火或时效规范
回火或时
抗拉强度
880~1080
980~1180
油或空气
油或空气
油或空气
油或空气
油或空气
油或空气
1080~1270
1180~1370
1270~1470
980~1180
1080~1270
1180~1370
1270~1470
1370~1570
880~1080
980~1180
1080~1270
1180~1370
1370~1570
690~880
780~980
880~1080
980~1180
1080~1270
880~1080
880~1080
效温度
580~620
560~610
550~600
540~590
530~570
590~640
570~620
550~600
540~580
300~357
580~680
540~630
520~580
500~540
580~680
590~650
540~600
500~560
480~547
300~360
680~740
640~680
550~590
680~740
640~680
570~600
600~680
500~600
油或水
油或水
油或水
油或水
JB/T9197—2008
按硬度选择的回火或时效规范
回火或时
布氏硬度HB
254~285
285~341
341~388
388~445
445~514
285~341
341~388
388~445
445~514
269~302
285~362
302~388
362~445
≥44HRC
229~269
254~302
285~341
320~375
241~258
269~320
311~388
241~258
269~320
320~401
285~341
330~388
50HRC~55HRC
>55HRC
50HRC~55HRC
>55HRC
341~401
效温度
620~680
580~610
550~600
520~570
500~530
600~650
570~610油或
530~580|空气
300~370
580~680
540~630
520~580
500~540
580~700
600~680
520~580
480~540
680~740
650~710
550~590
680~740
650~710
570~600
600~680
550~600
250~380
160~250
260~320
160~250
JB/T9197—2008
4Cr10Si2Mo
2Cr3WMoV
OCr18Ni9
1Cr18Ni9
2Cr18Ni9
1Cr18Ni9Tid
2Cr13Ni4Mn9
4Cr14Ni4W2Mo
2Cr18Ni8W2
1Cr21Ni5Ti
1Cr18Mn8Ni5N
1Cr19Ni11Si4AITi
1Cr14Mn14Ni
1Cr14Mn14Ni3Ti
1Cr23Ni8
OCr17Ni4Cu4Nb
0CT17Ni7A
0Cr15Ni7Mo2Alf
淬火或固溶处理
加热温度
1010~1050
10301080
1050~1100
1050~1150
1100~1150
1050~1150
1120~1150
1040~1060
1020~1060
9501050
940~960
1060~1080
980~1020
1000~1150
1050~1100
10501150
1030~1050
1:1050~1070
表7(续)
按强度选择的回火或时效规范
回火或时
抗拉强度
油或空气
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
空气或水
L:1050~1070
空气或水
在保证强度和硬度的前提下，回火温度可适当调整。当采用上限淬火温度时，可进行深冷处理，并低温回火。6
效温度
660~700
580~620
550580
500~550
480~500
按硬度选择的回火或时效规范
回火或时
布氏硬度HB
302~341
285~341
197~285
179~285
≤276
234~276
效温度”
700760空气
660~700空气
620~680
810~830
640~660
810~830
30HRC~35HRC
600~620
35HRC~40HRC
550~580
38HRC~43HRC
500~550
41HRC~45HRC
≥39HRC
≥41HRC
≥40HRC
≥41HRC
460500
可采用930℃～990℃率火或850℃～900℃稳定化退火。淬火前应经1040℃～1070℃，水冷，860℃～880℃保温6h，随炉冷却至300℃空冷，600℃～680℃空冷。如工件要冷变形时，应适当提高固溶温度，进行调整处理，然后再进行回火处理。I处理后可进行冷变形。II或IⅢI为连续进行的热处理工艺：空气
I1050℃~1070℃（空气或水）+760℃×90min（空气）+565℃回火×90min（空气）；I11050℃～1070℃（空气或水）+950℃×10min（空气）+深冷处理-70℃×8h，恢复至室温后再加热到510℃回火×（30min~60min），空冷。8
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