【航空工业行业标准(HB)】 航空用不锈钢和耐热钢热处理说明书

中华人民共和国航空工业标准
HB/Z80-1997
航空用不锈钢和耐热钢
热处理说明书
1997-09-23发布
中国航空工业总公司
1997-10-01实施
本标准为HB/Z80-84的修订版。
本标准取消了HB/Z80-84中1Cr14Mn14Ni、1Cr14Mn14Ni3Ti及3Cr13Ni7Si2三种航空厂长期不用的版号；增加了Z9、WS9等新机种使用的1Cr12Ni3MoVN、1Cr17Ni3等七种牌号和航空工厂其它型号使用的0Cr18Ni11Ti、1Cr17Ni7等八种牌号的热处理工艺。本标准根据HIB5354的要求，规定了热处理工艺的质量控制条款。
本标准按GB/T1.1一1993的规定进行编写。本标准从生效之日起，同时代替HIB/Z80一84。本标准由航空材料热工艺标准化技术归口单位提出并归口。本标准由410厂、430厂、120厂、621所负责起草。本标准主要起草人：魏政、魏垂锦、文才生、万育贤、刘万余、姚瑞芝。
1范围
中华人民共和国航空工业标准
航空用不锈钢和耐热钢
热处理说明书
HB/Z80-1997
代替HB/Z80-84
本标准规定了航空用不锈钢和耐热钢的分类、热处理方法、所用的设备及工艺材料、热处理工艺、工艺要求、质量控制与检验等有关要求。本标准适用于航空不锈钢和耐热钢的热处理。2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用南构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
HB5013-96热处理零件检验类别
HB5354-94热处理工艺质量控制
HB/Z136-88航空结构钢热处理说明书HB/Z191-91航空结构钢不锈钢真空热处理说明书3不锈钢、耐热钢的分类
不锈钢、耐热钢按热处理分为热处理不可强化钢和热处理可强化钢。3.1热处理不可强化钢：0Cr18N9、1Cr18Ni9、2Crl8Ni9、1Cr18Ni9Ti、1Cr17、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni11Nb、00Cr19Ni10、1Cr23Ni18、2Cr18Ni8W2、2Cr13Mn9Ni4、4Cr14Ni14W2Mo、1Cr18Mn8Ni5N、1Cr21Ni5Ti.1Cr18Ni11Si4A1Ti,1Cr17Ni7。3.2热处理可强化钢：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、2Cr13Ni2、1Cr17Ni2、1Cr17Ni3、1Cr11Ni2W2MoV、1Cr12MoV、1Cr12Ni3Mo2V、1Cr12Ni2WMoVNb、1Cr14Ni3W2VB9Cr189Cri8MoV、4Cr10Si2Mo、11Cr17、1C-12Ni3MoVN、2Cr10NiMoVNb、1Cr11NiMoV1Cr10Co6MoVNbN.2Cr17Ni3.2Cr3WMoV.0Cr17Ni4Cu4Nb0Cr17Ni7Al,0Cr15Ni7Mo2Al。4不锈钢和耐热钢的热处理方法
4.1热处理不可强化不锈钢和耐热钢4.1.1要求提高抗腐蚀性能和塑性、消除冷作硬化的制件，应进行固溶处理。对于形状复杂不宜固溶处理的制件，可进行去应力处理。4.1.2含钛或铌的的不锈钢，为了获得稳定的抗腐蚀性能，可进行稳定化处理。中国航空工业总公司1997-一09一23发布1997-10-01实施
HB/Z80-1997
4.1.3用冷加工硬化的奥氏体不锈钢制造弹性零件时，为稳定尺寸，可按专用技术文件规定进行稳定回火处理。
4.2热处理可强化不锈钢和耐热钢4.2.1要求提高强度、硬度和抗腐蚀性能的制件，应进行淬火加低温回火处理。4.2.2要求较高强度和弹性极限，而对耐腐蚀性能要求不高的制件，应进行淬火加中温回火处理。
4.2.3要求得到良好的综合力学性能和一定的抗腐蚀性能的制件应进行淬火加高温回火处理。
4.2.4要求消除加工应力、降低硬度和提高塑性的制件，可进行退火处理。4.2.5要求改善原始组织的制件，可进行正火加高温回火的予备热处理。4.2.6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制件，可进行固溶加时效、固溶加深冷处理(或冷变形)加时效等处理。4.2.7用于渗氮的不锈钢1Cr13、1Cr11Ni2W2MoV在渗氮前的调质处理时其淬火温度可低于表2规定的温度，般采用940～960℃。4.3焊接组合件
4.3.1由热处理可强化不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件，根据制件图样的要求，可进行率火加回火、回火或去应力退火。4.3.2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。
4.3.3由热处理可强化与不可强化的不锈钢和热钢构成的焊接组合件，当要求抗腐蚀性能为主时，应进行固溶处理加低温回火；当要求以力学性能为主时，应进行萍火加低温或中温回火处理；对于形状复杂的组合件，可进行去应力退火或高温回火。5设备及工艺材料
5.1加热设备
5.1.1不锈钢和耐热钢制件可以用空气电阻炉、盐溶炉、保护气氛炉、真空炉等加热，对于具有成品尺寸的制件、螺栓等，一般应在保护气氛炉、盐浴炉或真空炉中加热。5.1.2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。5.1.3加热炉的分类及技术要求按HB5354的规定执行。不锈钢的淬火、固溶处理要求使用III类加热炉，回火处理采用不低于III类加热炉，对沉淀硬化不锈钢的时效处理建议使用II类加热炉。
5.1.4保护气氛加热炉中的保护气氛应能调节和控制，保护气氛不应直接冲击制件。5.1.5真空炉的冷态压升率，应符合HB5354的规定。5.2冷却设备
5.2.1萍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，并备有槽盖。5.2.2萍火槽一般应具有冷却循环系统以及搅拌装置（不推荐用压缩空气搅拌），必要时应具2
备加热装置。
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5.2.3在萍火槽内一般应安装感温元件，其测温仪表的分辩力应不大于5℃。5.3清洗和清理设备
5.3.1清洗和清理设备应能满足制件表面质量的要求。5.3.2采用氯溶剂或对环境产生污染的其它化学溶剂作洗涤剂时，洗涤槽或洗涤机应具备抽风和排污处理装置。
5.4工艺材料
工艺材料应符合HB5354的规定。6热处理工艺
6.1加热温度及冷却介质
6.1.1制件的不完全退火、去应力退火或高温回火、正火的加热温度及冷却介质参照表1。6.1.2制件的淬火或固溶、回火或时效的加热温度及冷却介质参照表2。6.2保温时间
6.2.1在单层散放情况下保温时间按表3推荐的公式计算。密集堆放时保温时间应根据最大推积有效厚度或条件厚度计算，计算方法按HB/Z136执行；真空炉加热保温时间按HB/Z191执行。
6.2.2保温时间对于各类加热炉均以记录仪表到达设定温度时算起。6.2.3对保温时间有特殊要求的制件按专用技术文件执行。7工艺要求
7.1清洗
7.1.1制件，特别是加工余量小于0.30mm的制件及夹具在热处理前均应清除油污、残盐、油漆等外来物。
7.1.2在真空炉首次使用的夹具，应预先在不低于制件所要求的真空度下进行除气净化处理。
7.2预热
7.2.1对于形状复杂、截面有急剧变化、有效厚度较大的制件应进行预热。7.2.2经淬火或淬火加低温回火的马氏体不锈钢制件，要重复热处理时应进行预热。7.2.3预热温度可选定760~790℃；对于大型制件在760~790℃预热前可先在520~540℃预热。
7.3加热
7.3.1根据制件材料以及产品设计图样的要求，选用加热设备、加热介质和加热方法。7.3.2奥氏体不锈钢加热时要注意：a）当真空炉的冷却速度，不足以抑制非稳定化奥氏体不锈钢（如0Cr18Ni9、1Cr18Ni9等）的碳化物析出时，般不宜采用真空炉加热。b）对表面无加工余量的制件（小紧固件和锁片等除外)加热时不允许叠装或套装，以免阻3
碍气氛流通造成腐蚀。
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7.3.3有凹槽、盲孔的制件，铸件和焊接件一般不宜在盐浴中加热。7.4冷却
7.4.1除非另有规定，冷却介质温度，水温10~40℃；油温10~100℃；其它萍火介质的温度要求按专用工艺文件执行。
7.4.2马氏体不锈钢和耐热钢制件火时尽量采用油冷，当采用空冷时，应散放在干燥处。7.4.3马氏体不锈钢和耐热钢制件萍火冷至室温后才可进行清洗、深冷处理或回火。7.4.4马氏体不锈钢和耐热钢制件淬火后应及时回火，淬火至回火的时间间隔一般不宜超过4h，含碳量较低、形状简单的制件不应超过16h。7.4.5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的时间间隔不应超过4h。
7.5校正
7.5.1制件应采用静负荷进行校正，般不宜局部敲击。7.5.2马氏体不锈钢和耐热钢制件，校正后应在低于原回火温度的条件下进行去应力回火。7.5.3形状复杂或尺寸要求严格的制件，在回火时用定形夹具结合回火进行校正。7.5.4奥氏体不锈钢制件，校正后可在300℃以下进行消除应力处理。8质量控制与检验
8.1热处理工艺质量控制按HB5354执行。8.2在热处理过程中应检查热处理工艺执行的正确性及有关工艺要求的执行情况。8.3制件按HB5013及有关的技术文件规定的检验项目进行检验。8.4当力学性能不合格时，可重复热处理后再检验，但重复萍火或固溶次数，一般不超过两次，制件的补充回火或时效不算重复热处理。4
2Cr13Ni2
1Cr17Ni2
1Cr17Ni3
1Cr12Ni3Mo2V
1Cr11Ni2W2Mo③
不完全退火、去应力退火或高温回火、正火的加热温度及冷却介质不完全退火
加热温度
730~780
850~900
870~900
870~900
870~900
840-860
1Cr12Ni2WMoVNb
1Cr14Ni3W2VB@
9Cr18MoV
4Cr10Si2Mo
880~920
880920
等温退火
冷却介质
或冷却方式
炉冷②
炉冷②
炉冷?
炉冷?
炉冷②
炉冷②
布氏硬度
≤229
≤170
≤206
≤229
206285
≤269
≤241
加热温度
1000~1050
990~1010
1140~1160
930950
冷却介质布氏硬度
去应力退火或高温回火
加热温度冷却介质布氏硬度
730780
730~780
730~780
730~780
670~690
680~700
680~700
730~750
730~750
680~720
680~720
670~690
730~790
730~790
退火：1000~1040℃，保温1h，随炉冷却至750℃，保温3~4h，空冷HB
≤229
≤229
≤229
≤285
≤285
197-269
197~269
229~320
229~320
197~285
≤269
≤254
197~269
HB/Z80-1997
3Cr13Mo
1Cr12MoV
11Cr17
1Cr12Ni3MoVN
2Cr10NiMoVNb
1Cr11NiMoV
1Cr10Co6MoVNbN
2Cr17Ni3
2Cr3WMoV@
加热温度
870900
840880
800~920
680~700
680~700
740~760
720~760
≥650
780850
冷却介质
或冷却方式
炉冷?
炉冷?
空气或缓冷
注：①消除应力的低温退火，加热温度允许适当降低。②当不完全退火炉冷时应随炉冷至600℃以下空冷。③允许不经正火只进行回火处理。①正火并回火。
材料为WS9用钢，工艺参数供参考。续表1
布氏硬度
206~254
≤277
≤285
≤183
加热温度
1040~1060
去应力退火或高温回火
加热温度冷却介质
冷却介质布氏硬度
布氏硬度
730~780
740~760
≤229
187~269
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表2率火或固溶处理、回火或时效的加热温度及冷却介质淬火或固溶处理规范
加热温度
10001050
1000~1050
1000~1050
冷却介质
油或空气
油或空气
油或空气
按强度选择的回火或时效规范
拉伸强度
780-980
880-1080
980~1180
1080~1270
690-880
880~1080
980~1180
回火或时效冷却介质
温度℃②
580~650
560~620
550~580
520~5603
640~690
560~640
540~590
10801270
0520~5603
500-5403
1180~1370
8801080
980~1180
1080~1270
1180~1370
1270~1470
580~620
560~610
550~600
540~590
530~570
油或水
油或水
油或水
按硬度选择的回火或时效规范
布氏硬度
254~302
285~341
254362
341~388
229~269
254~285
285~341
341~388
388~445
254~285
285~341
341~388
388~445
445~514
回火或时效
温度℃②
580~650
560~620
550~580
5205603
650~690
600~650
570600
540~570
510~540(3）
620~680
580~610
550~600
520~570
500~5303
冷却介质
油或水
油或水
油或水
HB/Z80-1997
2Cr13Ni2
1Cr17Ni2
淬火或固溶处理规范
加热温度
10001050
1000~1020
900~930
9501040
冷却介质
续表2
按强度选择的回火或时效规范
拉伸强度
980~1180
1080~1270
油或空气
油或空气
1180-1370
12701470
1370~1570
880~1080
980-1180
10801270
1180~1370
1370~1570
785980
880~1080
980~1180
1080~1270
按硬度选择的回火或时效规范
布氏硬度
回火或时效冷却介质
温度℃②
590~640
570~620
550-600
540~580
300~370
580~680
540-630
520~580
500~540
590~650
540~600
550~5603
480-5403
300~360
油或水
油或水
285~341
341~388
388-445
445~514
269~302
285~362
302~388
362~445
≥44HRC
254~302
285~341
320~375
回火或时效冷却介质
温度℃?
600650
570~610
530~580
300~370
580~680
540~630
520~580
500~540
600680
520580
480~5403
油或水
油或水
HB/Z80-1997
1Cr7Ni3
1Cr11Ni2W2MoV
1C-12MoV@
1Cr12Ni3Mo2V
1Cr12Ni2WMoVNb
1Cr14Ni3W2VB
9Cr185
淬火或固溶处理规范免费标准下载网bzxz
加热温度
1000~1030
990~1010
980~1010
1010~1050
1040~1060
1140~1160
1040~1060
1010~1070
冷却介质
油或空气
油或空气
油或空气
油或空气
续表2
按强度选择的回火或时效规范
拉伸强度
880~1080
980~1180
≥1350
880-1080
1000~1150
930~1130
880~1080
≥930
回火或时效冷却介质
温度℃②
590~610
530~550
300~380
680~740
640~680
550590
700~720
615~625
640~660
680~740
640~680
570~600
600~680
550~600
油或空气
按硬度选择的回火或时效规范
布氏硬度
262~326
287~345
≥388
241~285
269~320
311~388
285~330
5659Rc
61~63Rc
302345
≥285
241~285
269~320
320~401
285~341
330~388
50~55HRC
>55HRC
回火或时效岭却介质
温度℃②
590-610
530550
300~380
680~740
650~710
550~590
700~720
200270
150~170
615~625
640660
680~740
680~710
570~600
600~680
550600
250~380
160~250
油或空气
HB/Z80-1997
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