GB/T 39192-2020 高温合金件热处理

ICS25.200

J36GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39192-2020

高温合金件热处理

Heattreatmentofsuperalloyparts

2020-10-11发布2021-05-01实施

国家市场监督管理总局告士

国家标准化管理委员会保W

GB/T39192-2020

目次

前言…………·”………I

1范围…··

2规范性引用文件…··

3术语和定义……

4热处理设备与工艺材料……………·……”……”....••••••......2

5热处理工艺……………·……”………...••••••......4

6工艺过程控ffj!J…………”………·……16

7质量检验………………”………·……17

8重复热处理……”………·……18

附录A（资料性附录）热处理有效厚度计算……”…….19

GB/T39192-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准由全国热处理标准化委员会（SAC/TC75）提出并归口。

本标准起草单位s贵州航宇科技发展股份有限公司、北京机电研究所有限公司、中国航发黎阳航空

动力有限公司、抚顺特殊钢股份有限公司。

本标准主要起草人＝谢撰业、李俏、徐永涛、王志刚、王攀智、杨参军、陈路、王广生。

I

GB/T39192-2020

高温合金件热处理

1范围

本标准规定了高温合金件热处理设备与工艺材料、热处理工艺规范、工艺过程控制j及质量检验等

要求。

本标准适用于装备制造业变形高温合金及等轴晶铸造高温合金的热处理。专用技术文件或订货合

同另有规定者除外。

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，仅注目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/T228.1金属材料拉伸试验第1部分g室温试验方法

GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分g高温试验方法

GB/T230.l金属材料洛氏硬度试验第1部分3试验方法

GB/T231.1金属材料布民硬度试验第1部分g试验方法

GB/T2039金属材料单轴拉伸蠕变试验方法

GB/T3634.2氢气第2部分纯氢、高纯氢和超纯氢

GB/T4842氢

GB/T4844纯氮、高纯氮和超纯氮

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/T8979纯氮、高纯氮和超纯氮

GB/T10066.1电热和电磁处理装置的试验方法第1部分2通用部分

GB/T10067.1电热和电磁处理装置基本技术条件第1部分z通用部分

GB/T10067.4电热装置基本技术条件第4部分＝间接电阻炉

GB/T14999.7高温合金铸件晶粒度、一次校晶间距和显微疏松测定方法

GB15735金属热处理生产过程安全、卫生要求

GB/T30825热处理温度测量

GB/T32541热处理质量控制体系

JB/T6955热处理常用拌火介质技术要求

JB/T10457液态摔火冷却设备技术条件

3术语和定义

GB/T7232界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

均热时间temperatureequalizationtime

从所有温度控制热电偶到达工艺设定温度开始，到工件的心部温度到达工艺设定温度所要求的炉

GB/T39192-2020

温均匀性下限温度为止的时间。

3.2

冶金转变时间metallurgicaltransformationtime

从工件的心部温度到达工艺设定温度所要求的炉温均匀性下限温度开始，到工件出炉为止的时间．

4热处理设备与工艺材料

4.1加热设备

4.1.1一般要求

4.1.1.1高温合金热处理加热通常采用间接电阻炉，常用炉型有空气电阻炉、真空炉、惰性气体炉等。

其技术条件应符合GB/T10067.1和GB/T10067.4的规定。

4.1.1.2高温合金件热处理炉的仪表系统配置至少应满足GB/T30825规定的D型仪表系统配置。用

于转动件、关键结构件的热处理炉，其仪表系统配置推荐采用GB/T30825规定的B型仪表系统配置或

在D型仪表系统配置的基础上增加一支载荷热电偶a

4.1.1.3热处理炉使用的温度控制仪、记录仪、保护及报警仪、热电偶（包括载荷热电偶）及补偿导线的

精度等级，使用要求及校准周期按照GB/T30825的规定执行。

4.1.1.4用于固溶处理、中间退火、去应力退火及时效处理的热处理炉的有效加热区炉温均匀性要求见

表1.

表1高温合金热处理炉的温度均匀性要求

热处理工艺类别炉温均匀性要求热处理炉类别

850℃及以下温度的去应力退火士8℃illA

850℃以上温度的去应力退火士10℃m

时效处理±5℃II

固溶或中间退火

±10℃

皿

4.1.1.5热处理炉的系统精度、有效加热区炉温均匀性测试方法及测试周期按照GB/T30825的规定

执行。

4.1.2空气电阻如

空气电阻炉用于有足够加工余量的高温合金半成品件的加热。

4.1.3真空炉

4.1.3.1真空炉的真空压强应不大于0.067Pa，冷态压升率应不大于1.33Pa/h。测定方法按GB/T10066.1

的规定执行。

4.1.3.2当真空炉采用回充惰性气体保护加热时，真空炉应配备炉气压力及露点监控系统。炉内气氛

的露点应不高于一51℃。

4.1.3.3对真空炉进行炉温均匀性测试时，应在工件生产时采用的最低真空压强的状态下进行，但不需

要低于1.3X10-3Pao

4.1.3.4真空传感器、真空压强显示及记录仪应定期校准，推荐每半年对真空测量及记录系统进行一次

比对测试，允许的最大误差为±0.5数量级，见式(1):

2

GB/T39192-2020

0.5<logP,logP,<0.5…(1)

式中z

P,真空传感器、真空压强显示及记录仪的示值g

P，一一标准测量设备的示值．

4.1.3.5若真空炉配备了露点测量装置，应对其进行定期校准，允许的最大测量误差为土5℃。

4.1.4惰性气体炉

4.1.4.1在进行炉温均匀性测试时，炉内的气体压强应与工件热处理时的一致。

4.1.4.2惰性气体炉的炉内气氛露点应不高于一51℃。

4.1.4.3露点测量系统应定期校准，允许的最大测量误差为±5℃。

4.2冷却设备

4.2.1淳火槽

4.2.1.1摔火槽应符合JB/T10457的规定，安全性能应满足GB15735的规定。

4.2.1.2摔火槽应配备测温装置，有要求时还应配备温度记录装置。温度显示及记录仪表、热电偶的使

用、校准及系统精度测试应符合GB/T30825的规定．

4.2.1.3摔火槽内应有足够容积的猝火介质并且配备搅拌装置。使用泊或聚舍物摔火介质时，泊或槽

液的温升不超过22℃g使用水摔火时，冷却槽的水温温升不超过14℃。

4.2.2凤冷设备

风冷设备应满足工件均匀冷却的要求。推荐采用大流量、中低风速且能够对所有工件进行均匀冷

却的风冷设备。

4.3工艺材料

4.3.1加热保护及冷却气体

4.3.1.1真空炉及惰性气体炉加热保护及冷却使用的气体应符合表2的要求。

表2加热保护及冷却气体的要求

要求

气体标准

氧含量（体积分数）

纯度〈体积分数）露点

io-•

%℃

二主99.99<10GB/T8979

氮

氢二注99.995<5GB/T4842

<51

氮二主99.995<5GB/T4844

氢注目9.995<5GB/T3634.2

4.3.1.2用氮气作保护气体时，铁基高温含金件热处理最高加热温度为710℃，镰基高温合金及钻基高

温合金件热处理最高加热温度为770℃。

4.3.1.3当工件留有足够加工余量或者在使用方允许时才可用氮气作冷却介质。

4.3.2津火介质

4.3.2.1摔火油及聚合物水溶液猝火介质应符合JB/T6955或专用技术文件的要求，使用温度按照供

3

GB/T39192-2020

应商的推荐执行。

4.3.2.2猝火油或聚合物摔火介质使用前应测定其初始冷却特性，如最大冷却速度，最大冷却速度时的

温度，300℃时的冷却速度，冷却至600℃、400℃和200℃的时间。

4.3.2.3猝火油、聚合物水溶液猝火介质及折光仪应按照GB/T32541的规定进行定期检查，若冷却特

性相对于初始冷却特性的变化大于10%时，应及时调整或更换掉火泊或聚合物水溶液，

4.3.2.4若无特殊规定，水津火时津火前的水温应控制在10℃～40℃。

5热处理工艺

5.1铁基变形高温合金的热处理

常用铁基变形高温合金热处理制度见表3。

表3常用铁基变形高温合金热处理制度

热处理制度

硬度

序号合金牌号工件类型工艺名称

冷却方式E

加热温度／℃a保温时间b

1080

中间退火厚度《3mm,8min~12min;

板材

空冷或水冷

1130~1170厚度（3～5)mm,12min~15min

固潜处理

1GH1015

棒材、锻件、

1140~1170(0.2～0.4)min/mm×T十30min

固潜处理空冷或快冷

环轧件

1080

中间退火厚度《3mm,8min~12min;空冷

板材

1140~1180厚度（3～5)mm;l2min~15min

固溶处理空冷

2GH1016

棒材、锻件、

固洛处理1160(0.2~0.4)min/mm×T+15min空冷或快冷

环轧件

1060~11口。

中间退火

板材(12~2.0)min/mm×T空冷

1100~1140

固癖处理

3GH1035

固癖处理1120(0.2~04)min/mmXT+lh水冷

环轧件

去应力退火720(0.4~0.6)mm/mm×T+(8~12)h空冷

固溶处理I200(0.2~04)min/mmXT+lh空冷

4GH1040

棒材、锻件

去应力退火700(0.4~0.6)min/mmXT十16h空冷

1000~1070

中间退火

厚度《3mm18min~12min;空冷

板材

5GH1131固溶处理1130~1170厚度（3～5)mm;l2min~15min

空冷

棒材、锻件固洛处理1130~1170(0.2~0.4)min/mm×T+45min空冷或快冷

I050

中间退火厚度《3m皿，10皿m～15min;空冷

板材

6GH11401050~1090厚度（3～5)mm,15min~20min

固榕处理空冷

棒材、锻件固溶处理1070~1090(0.2~0.4)min/mm×T+lh空冷

厚度《3mm,8min~12m阻’

1110~1150

退火或固溶

空冷

7GH2018厚度（3～5)mm,12min~15min

板材

时效8口。(0.2~0.4)min/mm×T+I6h空冷

4

GB/T39192-2020

表3（续〕

热处理制度

硬度

序号合金牌号工件类型工艺名称

冷却方式c

保温时间b

加热温度／℃‘

直径＜45mm,80min;

国榕处理1140直径二~45mm,(0.2~0.4)min/mmX水冷

T+somin

热轧棒材、

锻制棒材670℃保温（0.4～0.6)min/mm×T+12h,

277~311

然后随炉升温至770℃～800℃保温

时效空冷

HBW

(0.2～0.4)min/m×T十12h

1140(0.2～。“4)min/mm×T+somin

国榕处理水冷

8GH2036

670℃保温（0.4～0.6)min/mmXT+(12～14油，

冷拉棒材277~311

时效然后随炉升温至（770～800）℃保温空冷

HBW

(0.2~0.4)min/mmXT+(lo~12)h

国榕处理1130~1140(0.2~0.4)min/mmXT十80皿m水冷

锻制圆饼、

(650～670）℃保温（0.4～0.的mm/mm×T+

环轧件、277~311

(14～16油，然后随炉升温至（770～800）℃保温

时效空冷

盘锻件HBW

(0.2~0.4)min/mmXT十(16～20〕h

固榕处理1180(02~0.4)min/mm×T+lh水冷

9GH2038

棒材240~302

780(0.2～0.4)min/mm×T+(l6～2日h

时效壁冷

HBW

1180(0.2～0.4)min/mm×T十1h

一次固榕空冷

二次回溶1050(0.2~0.4)min/mm×T+4h空冷

10GH2130

棒材

269~341

时效800(0.2~0.4)min/mm×T+06~20)h空冷

HBW

固溶板材、丝材,15mm~30mm;

板材、丝材、980

空冷或快冷

（制度A)

其他＇（0.2～0.4)min/mm×T+lh

焊接件、棒

材、锻件、

时效d248~341

700~760(0.2~04)min/mmXT十16h空冷

环轧件HBW

（制度A)

固榕板材、丝材，15mm~30mm;

11GH2132900

空冷或快冷

〈制度B)其他＇（0.2～0.4)min/mmXT+lh

板材、丝材、

焊接件、棒一次时效

705(04～0.的皿in/mm×T+16h空冷

〈制度B)

材、锻件、

环轧件

277~363

二次时效

650(0.4～0.6)min/mm×T十16h

空冷

（制度B)HBW

5

GB/T39192-2020

表3（续〉

热处理制度

硬度

序号合金牌号工件类型工艺名称

冷却方式E

加热温度／℃E保温时间b

固榕处理

I140(0.2~04)min/mmXT+4h空冷

〈制度A)

棒材、锻件、一次时效

830(0.2~0.4)min/mm×T+Bh空冷

环轧件（制度A〕

255~321

二次时效

650(0.4～0.的min/mm×T+I6h

空冷

（制度A)HBW

12GH2135

圄潜处理

I080(0.2~04)min/mm×T+4h空冷

（制度B)

棒材、锻件、一次时效

830(0.2~04)min/mmXT+8h空冷

（制度B)

环轧件

277~352

二次时效

650(0.4～0.6)min/mm×T十16h

空冷

（制度B)HBW

固溶处理I040~I080(0.2~0.4)min/mm×T+Ih空冷

锻件、棒材、

277~375

环轧件时效750(0.4~0.6]min/mm×T+06~24)h空冷

13GH2150HBW

I040~I08010mm~15min

固洛处理空冷

板材

时效750(04~06)min/mmXT+I6h空冷

一次固洛I180(0.2~0.4)min/mmXT+lh空冷

二次固榕1050(0.2~0.4)min/mm×T+4h空冷

锻件、棒材、

环轧件269~241

时效8口。(0.2~0.4)min/mm×T+I6h空冷

14GH2302HBW

厚度《3mm,JOmin~15mini

1120

固溶处理

空冷

厚度（3～5)mm,15min~20min

板材

时效800(0.2~0.4)min/mmXT+I6h空冷

二抖。

700~7503h~5h

时效空冷

丝材

HRC

35~40

700~7503h~5h

板材时效空冷

HRC

750℃保温16h，随后炉冷至650℃保温16h

15GH2696I组玲拉棒时效空冷

750℃保温16h，随后炉冷至650℃保温16h

E组玲拉棒时效空冷

固溶泊、聚合物

I100(0.2～0.4)min／皿皿×T+lh

（制度A)

水溶液

E及凹组

冷拉棒