【航空工业行业标准(HB)】 航空结构钢热处理工艺

中华人民共和国航空工业标准
HB/Z 136-2000
航空结构钢热处理工艺
2000 09－20 发布
中国航空工业总公司
2001－0101实施
HB/7136-2000
本标准为 HB几 136-88的修订版。本标 准 在 H3/Z 136 － 88 的 基础 上 增 加 了 40CrNi2Si2MoVA、38Cr2Mo2VA、16Ni3CrMoA(E)、18CrNi4A、15CrMnMoVA (E)、30Cr3MoA、30Ni4CrMoA、32Cr3MoVA.35Cr2Ni4MoA(F)、16CrNi4MoA、25Cr3MoA、40Cr3MoVA、65Si2MnWAf·三.种牌号钢的热处理工艺。
本标准参照美国MIL-H-6875H和AMS2759/1B等标准，对热处理保温时间的表示方法和参数作了较大的调整。
本标准附录A提供了超高强度钢的布氏硬度与拉伸强度换算关系。本标准附录A是提示的附录。
本标准自实施之日起，同时代替HB/Z136－88。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。本标准起草单位：成都飞机工业（集团）公司、西安航空发动机公司。本标准主要起草人：李柏华、邵洋、刘宏斌、衰文明、冯敏、范炳川、万育贤。本标准于1977年第一次发布，1988年第一次修订，2000年第二次修订。范围
中华人民共和国航空工业标准
航空结构钢热处理工艺
HB/Z. 136 - 2000
代替HB/Z136-88
本标准规定了航空产品用结构钢的热处理类别、设备、工艺、生产过程控制、质量控制与检验等有关要求。
本标准适用于航空结构钢制件的热处理。2 引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。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。
GB/T224-1987
GB/T 10066. 1 - 1988
HB 0 - 94 - 77
HB 5013 - 96
HB 5143 - 96
HB 5144 - 96
HB 5168 - 96
HB 5172 - 96
HB 5173- 96
HB 5354 - 94
HB 5415-88
HB/Z 191 - 91
HIB/Z316-1998
YB/T5148-1993
3热处理类别
钢的脱碳层深度测定法
电热设备的检验方法通用部分
黑色金属硬度及强度换算表
热处理制件检验类别
金属室温拉伸试验方法
金属室温冲击韧性试验方法
金属布氏硬度试验方法
金属洛氏硬度试验方法
金属维氏硬度试验方法
热处理工艺质量控制
热处理淬火用油
航空结构钢、不锈钢真空热处理说明书热处理加热用中性盐浴
金属平均晶粒度测定法
航空结构钢可以采用如下各种热处理：a）完全退火；
b）不完全退火；
中国航空工业总公司2000一09一20发布2001-01-01实施
c）低温退火；
d）等温退火；
e）正火；
f）淬火；
g）等温淬火；
h）回火。
4设备
4.1加热设备
HB/Z 136 -2000
4.1.1航空结构钢制件可用空气电阻炉、盐浴炉、保护气氛炉、真空炉等加热。对于具有成品尺寸的制件、薄壁制件、螺栓等，一般应在盐浴炉、保护气氛炉、真空炉中加热，也可用涂料保护后在空气电阻炉中加热。
4.1.2用于航空结构钢热处理加热的各种设备均应具有温度自动调节、记录和报警的控制装置，并应符合 HIB 5354 中对加热设备一般要求的规定。4.1.3加热炉按有效加热区的炉温均勾性要求分为五类。加热炉分类、温度测量设备、炉温均勾性检验、炉温控制档案等按HB5354有关规定执行。4.1.4 盐浴炉应定期用校正剂脱氧。盐浴用盐和校正剂应符合 HB/Z 316 的规定,对制件不应产生超过规定深度的脱碳、增碳或腐蚀等其它有害作用。4.1.5保护气氛加热炉应能根据热处理工艺要求调节和控制炉内气氛成分，保护气氛不允许直接冲刷制件。
4.1.6真空热处理炉冷态的压升率应小于 0.67Pa/h。用于钢制件的旧真空炉,在不影响制件表面质的前提下，允许放宽到1.33Pa/h。压升率的检验方法按GB/T10066.1执行,其检验周期在连续使用的前提下为每月一次。设备大修后、更换密封元件后或长期未用重新启用前，应及时进行检验。炉内真空度和气氛应能根据热处理的工艺要求进行调节。4.1.7热处理保护涂料不应对制件产生不良影响，并能在热处理冷却过程中或热处理后续工序中很容易被湾除掉。
4.2冷却设备和冷却介质
4.2.1萍火槽容积应能保证在连续生产条件下有足够的冷却能力，必要时可安装加热或冷却装蟹。等温萍火用硝盐槽或碱槽的容量，应以在放人淬火制件后其温度升高不超过工艺规定的范围为准。火应具备冷却循环系统或搅拌装置，保证制件表面各部位均勾冷却，不充许用压缩空气搅拌。淬火槽应配置分辩率不大于5亡的测温装置，测量冷却介质的温度。4.2.2 般常用冷却介质有：平静的空气(室温)、氢气、氮气等气体;水(室温)、温水(30 ~60C）、热水（大于60C）、盐水（约含10%氟化钠)、有机化合物水溶液；普通火油（或物理性质相类似的其它矿物油）、真空淬火油、快速萍火油、光充淬火油、快速光亮萍火油以及萍火用的硝盐浴或碱浴。
4.2.3 萍火油应符合HB 5415的要求。制件摔火过程中油温一般应保持在 10～100C。率火油温度有特殊要求时可在专用工艺文件中规定。2
HB/Z136-2000
4.2.4率火用水和水溶液不应含有有害物质,不应对制件产生不良影响。水溶液的溶质应符合相应的技术标准要求。水溶液的成份和浓度应符合率火工艺要求。4.2.5率火用硝盐浴和碱浴的常用质量配比、熔化温度和使用温度如表 1 所示。所用盐、碱应符合HB5354的要求。其槽液应能达到要求的率火冷却性能，成份均匀，不含有过量有害物质,对制件不能有脑蚀及其它有害影响。4.2.6热处理生产中使用的各种槽液和气体应按 HB 5354 或工广质量控制标准中有关技术要求定期检验。
5工艺
精液成分
硝酸钾(KNO))
硝酸钠(NaNO,)
硝酸钾( KNO,)
亚碘酸钠( NaNO,)
氧氧化钾(KOH)
氢氧化钠( NaOH)
硝酸钾( KNO,)
亚硝酸钠(NaNO)
水(HO)
氢氧化钠(NeOH)
5.1热处理规范
5.1.1加热温度
质量配比,%
熔化温度，
使用温度,亡
245~550
150 ~ 500
160 ~ 300
350~550
5.1.1.1正火、完全（或等温）退火、低温退火（或高温回火）、不完全退火的加热温度及相应的硬度见表 2。
5.1.1.2淬火温度、按强度或硬度要求选择的回火温度以及冷却介质见表3。3
10,10A
15,15A
18A,20,20A
45，45A
115CrA
13Ni5A
21Ni5A
12CrNi3A
12Cr2Ni4A
18Cr2Ni4WA
16Cr2MnTiA
25CrMnNiTiA
38Cr.MoAIA
20Mn2A
16CrSiNi
25CrMnSiAS)
30CrMnSiAs)
30CrMnSiNi2A
30Cr2Ni2WA
30C/2Ni2WVA
正火\，
HB/L 136 -2000
完全(或等温)退火1)
加热温度2
940~·950
880 ～ 900
加热温度2
940~950
布氏硬度
HRS 或 HBW
95.5~1213)
95.5~1433)
111～1703)
131～170
≤179
143~187
156～197
170~229
187~255
≤179
156~2413)
1702553)
156～229
187~255
197269*
156~269*)
156 ~229
≤197
《229
149～207
156~229
156-255
179~269*
179~269*)
低温退火(或
高溢回火)\
加热温度2
680-710
680 ~710
680~710
680~710
680 ~ 700
680~710
690~710
650~680
650 ~ 680
650-680
650~680
650680
650~680
690 ~ 710
690~710
690- 710
690~710
690～710
670~710
650~680
650~680
不完全退火1
加热温度2
20CrNi3A
37Cr.Ni3A
38CrAs
40CrVA
40Cr.NiMoA
40CrNiWA
T7, T7A, T8, T8A
T9, T9A, T10, T10A
50CrVA
60Si2MnA
40CrMnSiMoVA
18CrMn2MBA
40CrNi2Si2MoVA
38Cr2Mo2VA
16.Ni3CrMoA(E)
18Cr.Ni4A
15CrMnMVA(E)
30Cr3MoA
30Ni4CrMoA
32Cr3MoVA
35Ct2Ni4MoA(E)
16Cr.Ni4MoA
25Cr3MoA
正火”
HB/Z. 136-2000
续表2
完全（或等温)退火）
加热温度2)
加热温度2)
布氏硬度
HBS或HBW
163241
197~269
156~229
156 ~255
170~269
156~255
≤269
≤269
≤270*
≤26910）
≤(255)10)
≤241
≤2411)
≤200*
《248\
≤248
≤270
≤298)
≤26911)
低温退火(或
高温回火)\
加热温度2
650~680
650~680
650-680
650 ~680
650 ~680
690~710
680 ~ 700
680 ~700
680 ~700
700~740
680~710
(680~720)\)
不完全退火\
加热温度\
(710 ~730)\
650 ~ 69012)
(700))
(700)7)
(660)\)
(670))
(650)7)
≥700
(820)9)
40Cr3MoVA
HB/Z136-2000
续表 2
完全(或等温)退火\)
加热温度3)
加热温度2
布氏硬度
HBS最HBW
≤2771)
低湛退火(取
高涯回火)\
加热温度)
700 ~ 750
不究全退火“
加热温度3
1）正火、低温遗火、高温回火后应为空冷。完全迅火、不完全返火后，应炉冷至650C以下出炉空冷。对其有回火胞性频向的钢(铬、铬腺钢、铬锰硅钢、铬督硅供钢等)随炉冷至 650C必缓出炉空冷。2)担度偏差一般为±10亡。待殊情况下,允许将正火、完全(或等温)退火、低激退火(或高激固火)、不完全退火的加热担度偏差扩大到± 20℃。3）指正火后的硬度。
4）指正火加高谨回火后的硬度。5）25CrMnSiA、30CrMnSiA 和38CrA等铜的等温退火,是在等温退火加热祖度下保温后,随邸转人 650C另一个炉内，并在此温度下保持1～2h,然后出炉空冷。6）T7、T7A、T8、T8A、T9、T9A、T10、T10A钢的退火也可以在770C下保温后，随炉冷至620～640C，并保持1 ～2h,然后出炉空冷。
7)括号内均为高温回火温度。
8）退火保温后以10℃/h冷至650℃，再以20℃h冷至500C以下出炉空冷。9）括号内为型材巡火温度。对于型材遗火后炉冷至700C，并在此温度下保持6～8h,随后炉冷至S00C以下出炉空冷。对于棒材邀火后随炉冷至S00C以下出炉空冷。10）无括号数值为棒材正火加高温同火或不完全退火后的硬度;扩号内数值为型材不究全退火后的硬度。11)指低温迟火后的硬度。
12）保温后炉冷至500C（不大于50C/h），随后出炉空冷。13）15CrMnMoVA(E)钢亦可采用摔火加高温回火工艺细化晶粒。14) 保温 2 ～5h后炉冷至 500以下出炉空冷。6
10,10A,15,15A
18A,20,20A
45,45A
15CrA,20CrA
13Ni5A
21Ni5A
12CrNi3A
12Cr2Ni4A
加热温度1
910~930
900 ~ 920
820 ~860
820~860
HB/Z 136 -2000
冷却介质
水,盐水
水,盐水
水,盐水
油,水
油,水
油,水
低温碱浴
油,水
低温碱浴
抗拉强度
685~885
785~980
硬度2)
27.5~35.0
30.0~36.0
20.0~25.0
25.0 ~30.0
35.0~41.0
20.0~25.0
25.0~30.0
30.0~35.0
35.0～40.0
40.0~45.0
17.0~25.5
20.5~29.5
28.0~34.0
34.0 ~40.0
40.0~45.0
45.0~50.0
20.0~25.0
26.0~32.0
32.0~38.0
39.0~45.0
45.0 ~50.0
18.0~28.0
22.0 ~ 30. 0
22.0 30.0
20.0~30.0
30.0~37.0
20.0 ~ 30.0
30.0～37.0
加热温度3
370~430
340～400
540～ 590
500~ 550
390 ~ 440
550 ~ 600
480~530
450~510
400～450
370～420
550~610
520~580
480~540
420~480
360 ~420
290～350
550~610
500~ 550
450～500
370~ 430
290 ～ 360
500 ~ 550
430~480
470~530
480~550
420~480
520~580
440～500
冷却介质*
油,水
油,水
油,水
油,水
油,水
18Cr2Ni4WA
13:16Cx2MnTiA
14;25CrMnNiTiA
38CrMoAIA
20CrMoA
30CrMA
16CrSiNi
25CrMnSiA
30Cr2Ni2WA
30Cr2Ni2WVA
30CrMnSiA
加热温度!
850~860
940～950
880~900
HB/Z 136-2000
续表3
冷却介质
油，空气
油,空气
硝盐浴等温
200~2606)
油,温水
油,水
油,水
油,水
抗拉强度
≥1030
≥1470
1370~1570
≥930
≥540
≥785
685 ~885
885~1080
885~1080
1080 ~1270
685~885
980 -1180
≥980
≥1180
≥1030
≥1180
685~885
785 980
885~1080
980~1180
1080 ～1270
1180~1370
硬度2)
20.0~30.0
30.0~37.0
38.0~44.0
28.0~35.0
26.0 ~ 30.0
30.0~37.0
17.0~28.0
28.0~35.5
加热温度3)
600 ~660
520~590
525~575
460~510)
480~530
160~200
200 ~250
650680
580~660
580~650\
650 ~700
480~520
580~650
500 ~ 580
440～460
27.5~35.5
360～4008)
35.5~41.03
600 ~650
21.0~31.0
31.5~38.0
31.5~37.0
38.0 -42.0
33.0 ~37.0
38.0~42.0下载标准就来标准下载网
26.5-~35.0
31.0~38.0
35.0~41.0
550~600
480~530
560 -640
540~620
600~650
580-630
640 ~690
600 ~ 660
540~600
500 ～570
480~540
470510
冷却介质\
油,水
油,水
油,水
空气，水
油,水
油,水
油,水
油,水
空气,油
空气，油
油,水”
或空气
钢·号
30CrMnSiA
30CrMnSiNi2A
20CrNi3A
37CrNi3A
38CrA,40CrA
40CrVA
40CrNiMoA
40CrNiWA
T7, T7A
T8,T8A
T9,T9A
T10,T10A
加热温度1)
880~900
HB/Z 136-2000
续表3
冷却介质
硝盐浴或
碱浴等温6)
370～400℃
360～390℃
280~340℃
180～290℃
硝盐浴或
碱浴等温6)
310～330℃
280～320℃
180～230℃
油,温水
油,温水
油30)
油\)，硝盐浴
或碱浴等温6）
水,油
低温碱浴
抗拉强度
1080~1270
11801370
1370～1570
15701770
硬度2)
加热温度3)
200～250
200~250
1570~1770
01. 47.0~~50.5 |250~300
1370～1570
1470~1670
1570～1770
980～1130
1080～1270
885~1080
1080～1270
885~1080
8851080
980~1180
1270~1470
43.0～47.0
45.0~48.5
47.0~50.5
20.0~26.0
26.0～32.0
32.0～37.0.
26.0~32.0
31.0~37.0
35.5~41.0
27.0～35.0
30.0～37.0
35.0～~41.5
27.5~35.0
27.0~35.0
31.5~38.0
40.0~45.0
45.0~50.0
31.0~36. 0
36.0~40.0
40.0~45.0
44.0~48.0
250~300
250~300
580~640
490550
430~490
580640
520~580
470530
530~590
490~550
460～530
620~680
550~640
520~600
.460～520
·400450
500～550
450~500
390~440
380420
冷却介质4)
空气，温水
“空气，温水
空气，温水
油,水
油,水
油,水
水,空气
空气,水
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