GB/T 37464-2019 大型锻钢件的淬火与回火

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中华人民共和国国家标准

GB/T37464—2019

大型锻钢件的淬火与回火

Hardeningandtemperingofheavysteelforgings

2019-05-10发布2019-12-01实施

发布

GB/T37464—2019

目次

前言in

i范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4待处理工件2

5热处理设备2

6热处理工艺3

7热处理质量与检验5

8校形6

9安全卫生要求6

10能源消耗要求6

11产品报告单6

附录A（资料性附录）常用钢种的相变点、淬火温度和冷却方式7

附录B（资料性附录）工件有效厚度计算方法9

附录C（资料性附录）水冷判据10

附录D（资料性附录）大型锻钢件心部终冷温度选取原则11

附录E（资料性附录）常用钢种淬火与回火工艺曲线12

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GB/T37464—2019

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本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)提出并归口。

本标准起草单位：上海电气上重铸锻有限公司、北京机电研究所有限公司、上海交通大学、湖北三环

锻造有限公司、上海市机械制造工艺研究所有限公司、贵州航宇科技发展股份有限公司、洛阳中重铸锻

有限责任公司、江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司、常州新区河海热处理工程有限公

司、西安福莱特热处理有限公司。

本标准主要起草人:雷雪、徐跃明、王晓芳、顾剑锋、韩利战、蔡红、代合平、谢撰业、石如星、史有森、

殷和平、马涛。

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GB/T37464—2019

大型锻钢件的淬火与回火

1范围

本标准规定了大型锻钢件淬火与回火技术要求与方法，其中包括待处理工件、热处理设备、热处理

工艺、热处理质量与检验、校形、安全卫生要求、能源消耗要求和产品报告单。

本标准适用于能源、冶金、运输等行业重型装备用大型锻钢件整体加热淬火与回火。

本标准不适用于表面加热淬火。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T22&1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T4341.1金属材料肖氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T6394金属平均晶粒度测定方法

GB/T7232金属热处理工艺术语

GB/T9452热处理炉有效加热区测定方法

GB/T13298金属显微组织检验方法

GB/T13324热处理设备术语

GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求

GB/T16924钢件的淬火与回火

GB/T17358热处理生产电耗计算和测定方法

GB/T17394.1金属材料里氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T19944热处理生产燃料消耗计算和测定方法

GB/T30824燃气热处理炉温度均匀性测试方法

GB/T30825热处理温度测量

GB/T32541热处理质量控制休系

JB/T5000.8重型机械通用技术条件第8部分:锻件

JB/T5000.15重型机械通用技术条件第15部分：锻钢件无损探伤

JB/T6955热处理常用淬火介质技术要求

JB/T7688.6冶金起重机技术条件第6部分：淬火起重机

JB/T10457液态淬火冷却设备技术条件

3术语和定义

GB/T7232,GB/T13324界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

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GB/T37464—2019

3.1

均热soaking

丄件在热处理炉内加热达到保温温度开始，到工件表面温度达到保温温度结束的过程。

4待处理工件

4.1工件资料

工件进行淬火与回火前，工件资料包括但不限于：

a）工件熔炼炉号或批号；

）工件数量、质量；

c）工件材料牌号，必要吋提供工件的详细化学成分；

d）工件外形及尺寸简图；

e）工件前道工序情况，如成型方式、加工方式、是否经热处理等；

0若有工件相关检测，需提供检测报告（包括但不限于:探伤报告、金相报告等）；

g）其他信息。

4.2工件外观

4.2.1工件淬火与回火前，表面应无影响热处理质量的裂纹、黑疤等缺陷。

4.2.2工件截面突变处要求光滑过渡，不应存在尖角或直角；棱角处应做圆角或倒棱处理。

4.2.3工件上不应有影响热处理质量的盲孔，若确实有，应对有孔部位采取措施进行处理。

4.3热处理后验收要求

热处理前，应明确工件热处理后的验收要求及验收方法。若有热处理后取样检测要求，应确定取样

方法、取样数量和检测方法。

5热处理设备

5.1淬火加热设备

5.1.1大型锻钢件加热时应选用符合要求的热处理炉，加热介质一般为空气，有特殊要求的工件可选

用保护气氛炉。

5.1.2淬火加热炉有效加热区检测方法应符合GB/T9452或GB/T30824要求。

5.1.3大型锻钢件用淬火加热炉有效加热区的温度均匀性应不超过±10°C，其余应满足GB/T16924

及GB/T32541规定的要求。

5.1.4大型锻钢件淬火加热炉应能实现升温速度可调可控。

5.2淬火冷却设备

5.2.1淬火槽应能容纳足以吸收工件热量的淬火剂；也可配置辅助淬火槽，辅助淬火槽与淬火槽之间

循环泵的流量应能满足工件淬火需求。

5.2.2淬火槽中应设置搅拌系统及冷却循环装置，工件淬火时应设置可以在槽内上下或左右移动的工

装或吊具。对于形状较为复杂的工件，可根据工件的特征设计相应的辅助工装。

5.2.3风冷、雾冷使用的喷风、喷水槽中喷嘴方向和压强可以根据工件尺寸形状进行调节，以获得均匀

合适的冷速。

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5.2.4液态淬火槽中应设置可显示冷却过程中淬火介质温度的感温元件，其测温仪表的分辨力小于或

等于5°C。

5.2.5淬火冷却介质及其使用应符合JB/T6955的规定。

5.2.6液态淬火冷却设备技术条件应符合JB/T10457的规定。

5.2.7淬火冷却时使用的起重机应符合JB/T7688.6的规定。

5.3回火加热设备

5.3.1回火炉有效加热区检测方法应符合GB/T9452或GB/T30824要求。

5.3.2回火炉有效加热区温度均匀性应不超过±10°C，其余应满足GB/T16924的要求。

5.4温度测量与控制设备

5.4.1加热炉仪表系统类型和技术要求应不低于GB/T30825中D类要求。

5.4.2仪表精度和校验周期应满足GB/T32541中ID类设备的规定。

5.4.3温度传感器的选择和使用应符合GB/T30825中规定。

5.4.4用于测量工件温度的载荷热电偶应能与工件紧密接触；载荷热电偶应加以防护，不受炉温辐射

和炉内气氛的影响。

6热处理工艺

6.1淬火

6.1.1加热

6.1.1.1大型锻钢件一般采用阶梯升温的方式加热以消除内外温差过大导致的较大热应力。通常根据

工件的钢种和尺寸选择合适的装炉温度以较慢速率升温至弹塑性转变温度（一般在600°C-700C之

间）•在该温度下等温一段时间使工件内外温度均匀，然后以较快速率升温至淬火加热温度。

6.1.1.2大型锻钢件的淬火温度一般取相应材料淬火温度的上限。常用钢种淬火温度参见附录A。

6.1.2均热、保温时间

6.1.2.1大型锻钢件的均热时间可根据经验估算，也可以在工件表面安装载荷热电偶，以工件表面载荷

热电偶温度全部达到淬火温度开始算保温。

6.1.2.2保温吋间可根据钢种和工件的有效厚度来确定，工件的有效厚度计算方法可参考附录B。其

中，碳钢和低合金钢的保温吋间一般按0.6h/100mm~1.2h/100mm计算；中高合金钢或马氏体不锈

钢的保温吋间一般按1.0h/100mm~2.0h/100mm计算。

6.1.3冷却

6.1.3.1大型锻钢件的淬火冷却一般采取风冷、雾冷、油冷、水冷、水-油冷、水-空冷和水溶性淬火液冷

却等方式。在满足性能要求的基础上，尽量选择冷却过程中热应力较小的冷却方式’必要吋，可在实际

生产前采用计算机模拟技术或工艺性试验确认适当的冷却方式。制定冷却方式时可参考附录A,水冷

吋可参考附录C。

6.1.3.2大型锻钢件的淬火冷却吋间取决于工件心部的终冷温度，可通过计算机模拟制定和优化具体

工艺参数。附录D为部分钢种心部冷却选择原则。

6.1.4淬火与回火间隔时间

大型锻钢件淬火冷却结束后应尽快进炉回火。对于高合金钢等较易淬裂工件，淬火与回火间隔不

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应超过2h。

6.2回火

6.2.1回火装炉温度和低温等温时间

大型锻钢件的装炉温度根据材料的过冷奥氏体等温转变曲线（TTT曲线）确定，一般为与贝氏体终

了温度Bf和马氏体转变开始温度Ms接近的温度。大型锻钢件的装炉温度和低温等温吋间可参考附

录E。

6.2.2回火升温

大型锻钢件的回火加热速度一般控制在30°C/h〜100t/h或者分段升温，具体可根据其钢种、尺

寸和形状以及淬火冷却方式等情况进行调整。

6.2.3回火温度

大型锻钢件的回火温度可根据技术要求确定。

6.2.4均热、保温时间

大型锻钢件的回火均热时间可按照回火保温吋间的一半来估算。若工件表面放置热电偶，则以工

件表面热电偶全部到达保温温