10锻钢件材料规范

1.主题内容及适用范围

本规范规定了承压件和压力控制件用锻钢件（含轧材）的化学成份、性能、熔炼、锻造、热处理及试验等内容。

本规范规定了承压件和压力控制件用锻钢件（含轧材，以下简称锻钢件）的生产、采购。 2.引用标准

GB9452热处理炉有效加热区测定方法

JB4249锤上钢质自由锻件机械加工余量和公差 JB4250锤上钢质胎模锻件机械加工余量和公差 3.总则

锻钢件应符合本规范要求并按照经规定程序批准的技术文件和图样制造。 4.化学成份

4.1锻钢件用钢的化学成份应以抽样分析结果为依据。 4.2锻钢件材料化学成份极限应不超过表1、表2规定。 4.3锻钢件各元素的最大偏差应符合表3规定。

4.4常用锻钢件化学成份及允差应符合附录A或附录B的要求。

： 注：附录A给出了我国材料的化学成份及允差，附录B给出了相对应的美国材料的化学成份及允差，如用户要求，按用户要求选择，如用户无要求，则按附录A执行。

表1 %

合金元素 碳 锰 硅 磷 硫 镍 铬 钼 钒 碳钢及低合金钢成份极限 ≤ 0.45 1.80 1.00 见表2 0.15 1.00 1.50 马氏体不锈钢成份极限 1.00 4.5 2.75 11.0－14.0 1.50 1.00 0.30 － 表2 % 产品规范级别PSL PSL2 PSL3～4 元素 ≤ P、S 0.040 0.025 5.工艺要求 5.1熔炼方法

5.1.1制造厂必须制定规范的熔炼工艺指导生活。

5.1.2锻钢厂(含轧材)用钢熔炼一般采用碱性电弧炉可感应电弧炉进行，酸性电弧炉熔炼 的钢不接受；在熔炼过程中采用真空感应熔炼(VIM) 或者采用真空脱气、氢—氧脱碳方法(AOD)都可以接受，无论采用何种方法熔炼，钢水都必须经过充分镇静，以便得到纯净的钢 水，保证锻件具有压力容器质量。

盐城市金峰石油机械制造有限公司 第 0 次修订 修订日期: 标题：锻钢件材料规范 实施日期：2007.01.01 文件编号：JF/WI-JS-10 版号:C 页 码: 2／7 元素 碳 锰 硅 镍 铬 钼 钒 表3 合金元素最大偏差范围 % 碳钢及合金钢 马氏体不锈钢 0.08 0.08 0.40 0.40 0.30 0.35 0.50 1.00 0.50 _ 0.20 0.20 0.10 0.10 注：表3中各元素的最大偏差应当使元素的合金含量不超过表1规定的值。

5.1.3中小型锻件也可直接用。

5.2锻造要求

5.2.1锻件图上规定的机械加工余量、公差及余量按JB4249和JB4250有关标准执行。 5.2.2制造厂必须制定规范的锻造工艺指导生产。

5.2.3锻钢件若采用钢锭制作其主截面的锻造比不得小于3，若采用轧材制作其主截面的锻造比不得小于1.6。 5.2.4外观质量及其修补

5.2.4.1锻件的形状与尺寸应符合锻件图的要求。

5.2.4.2锻钢件外加工面不允许有飞刺，位于加工面的飞边经切除后残余量不应大于2mm。 5.2.4.3胎模锻件分模面错移量。

a.对于分模处于加工面的锻件，错移量应不大于加工余量的1/3。 b.对于分模线处于外加工面的锻件，错移量应符合表4规定。

表4 mm 锻件的最大高度(厚度) ≤50 ＞50 锻件长度 允许最大错移位 ≤50 0.5 ＞50~120 0.6 0.8 ＞120~260 0.8 1.00 ＞260~500 1 1.00 5.2.4.4锻件表面若有裂纹、折叠、锻伤、夹层、结疤、夹渣等缺陷，按以下规定执行。 a、 需加工表面的缺陷深度不超过单面余量的1/2时，并保证加工后能完全清除，可不清除。

b、 外加工表面的局部缺陷应予清除，且要圆滑过度，深度应不超过该处最小实体尺寸。 c、 如果缺陷深度超过上述规定，按Q/KV-WD-43规定进行焊补。 5.3热处理

5.3.1所有热处理工序应采用制造厂规定的合格设备进行，热处理炉均匀性应按GB9452规定方法评定，炉温均匀性不应超过±10℃。

5.3.2 制造厂应制定热处理工艺并进行评定，形成报告存档备查。 5.3.3 淬火 5.3.3.1 水淬

盐城市金峰石油机械制造有限公司 第 0 次修订 修订日期: 标题：锻钢件材料规范 实施日期：2007.01.01 文件编号：JF/WI-JS-10 版号:C 页 码: 3／7 水和水基的淬火介质，在淬火开始时，温度应当不超过38.7℃（100℉），在淬火结束时温度不超过48.7℃（120℉）。 5.3.3.2 油淬

任何油的淬火介质温度在淬火开始时，温度应当不大于38.7℃（100℉）。 5.3.4 锻钢件应不允许多于三次的重复热处理（回火除外）。 5.3.5 金相组织

5.3.5.1 锻钢件应不允许存在白点，当在一个锻件上发现白点时，则应对与该锻件同一冶炼炉次同一热处理炉次的所有锻件逐件进行白点检查。

5.3.5.2 厚度小于和等于200㎜的锻钢件，晶粒度应大于或等于5级，厚度大于200㎜的锻钢件晶粒度应大于或等于4级；脆性夹杂物和塑性夹杂物均不大于4.5级，且两者和不大于4.5级。 6.质量检验试棒

6.1 质量检验试棒应从用来制造锻钢件的备料中单独锻打，其锻造比应等于或小于被代表的锻钢件的锻造比。

6.2 质量检验试棒应与同批锻钢件具有相同的热处理状态。

6.3 质量检验试棒的尺寸必须用等效圆方法来确定，见图1，同一个质量检验试棒所作的试验，只对尺寸等于或小于试棒等效圆的零件有效。

图1

a 方试块取样规定

b 圆试块取样规定

7.拉伸试验和冲击试验

7.1每个拉伸试样和冲击试样，应从6.1、6.2的质量试棒图、棒料上切取，并与零件本体具有相同热处理状态。

7.2 每拉伸、冲击的试棒的制备和试验的方法按JF/WI-JS-13材料试验规程进行。

结果不能满足表5要求，必须增二次拉伸试验，并要求每个试验结果都符合规定值，方能认为合格。

评定一炉材料应当至少试验三个冲击试样，其冲击值应当满足表6，单个冲击值不低于最小平均值的2/3，同时三个试验结果中只允许一个试验结果，可以小于最小平均值，

盐城市金峰石油机械制造有限公司 第 0 次修订 修订日期: 标题：锻钢件材料规范 实施日期：2007.01.01 文件编号：JF/WI-JS-10 版号:C 页 码: 4／7 如果试验失败则增加三个试棒进行复试，复试的三个试棒中的每个试样的冲击值都应当等于超过最小平均冲击值。

表5

屈服强度 材料 代号 36K 45K 60K 75K σ0.2min MPa（psi） 248（36000） 310（45000） 414（60000） 517（75000） σbmin MPa（psi） 483（70000） 483（70000） 586（85000） 655（95000） 表6

试验温度 温度级别 ℃（℉） K L P R S T U V －60（－75） －46（－50） －29（－20） 0（18） PSL1 15（20） 15（20） － － － － － － PSL2 15（20） 15（20） 15（20） － － － － － PSL3 15（20） 15（20） 15（20） 15（20） 15（20） 15（20） 15（20） 15（20） 最小冲击平均值（fl-1bs）/J δ4（δ5） % 21（20） 19（18） 18（17） 17（16） ψ % － 32 35 35 拉抗强度 延伸率 断面收缩

8 硬度试验

8.1 试验试件和产品在最终热处理循环后应至少进行两次布氏硬度试验或相当的洛氏硬度试验，其值应符合表7。

表7 布氏硬度值 材料代号 材料级别AA、BB、CC 材料级别DD、EE、FF 36K、45K HB≥140 HB140～235 60K HB≥1174 HB174～235 75K HB≥197 HB197～235 盐城市金峰石油机械制造有限公司 第 0 次修订 修订日期: 标题：锻钢件材料规范 实施日期：2007.01.01 文件编号：JF/WI-JS-10 版号:C 页 码: 5／7 8.2 仲裁硬度试验以布氏硬度试验值为准（3000Kg、ф10㎜球）。 9 无损探伤

9.1 每个完工的承压锻钢件的所有可接近的浸湿表面和密封面在最终热处理和最终机械加工后应进行磁粉探伤。

9.2 对进行大面积焊补锻件在焊接和焊后热处理全部完成后，焊补处应作超声波探伤，检查应包括焊缝各侧相邻基体金属至少12.7㎜地方。 10 标志和质量文件

10.1 经查验合格的锻件必须在显著位置做出标记(炉批号和或编号)，质量文件一般包括：

a、化学成份

b、机械性能报告

c、无损探伤报告（如果需要） d、硬度试验报告 e、其他用户特殊要求

盐城市金峰石油机械制造有限公司 第 0 次修订 修订日期: 标题：锻钢件材料规范 实施日期：2007.01.01 文件编号：JF/WI-JS-10 版号:C 页 码: 6／7 附录A （补充件） 表 A

材料代号 化学成份 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 范围 公差 C 0.32～ 0.40 ±0.01 0.37～0.45 ±0.01 0.42～0.50 ±0.01 0.62～0.70 ±0.02 0.17～0.24 ±0.01 0.26～0.34 ±0.01 0.32～0.40 ±0.01 0.38～0.45 ±0.01 0.17～0.23 ±0.01 0.22～ 0.30 ±0.01 ≤0.15 +0.01 0.16～0.25 Mn 0.50～ 0.80 ±0.03 0.50～0.80 ±0.03 0.50～0.80 ±0.03 0.90～1.2 ±0.03 0.40～0.70 ± 0.40～0.70 ±0.03 0..40～0.70 ±0.03 0.50～0.80 ±0.03 0.80～1.10 ±0.03 0.60～1.00 ±0.03 ≤1.00 +0.03 ≤1.00 +0.03 ≤1.00 +0.03 Si 0.17～ 0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.17～0.37 ±0.03 0.35～ 0.60 ±0.04 ≤1.00 +0.05 ≤1.00 +0.05 ≤1.00 +0.05 Cr Ni Mo Cu S ≤P 备注 35 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 +0.03 0.80～1.1 ±0.03 0.80～1.10 ±0.03 0.80～1.10 ±0.03 0.90～1.20 ±0.03 1.00～1.30 ±0.05 0.40～0.80 ±0.03 11.5～13.5 ±0.15 12.0～14.0 ±0.15 15.5～17.5 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 +0.03 ≤0.30 +0.03 ≤0.30 +0.03 ≤0.30 +0.03 ≤0.30 +0.03 ≤0.30 +0.03 0.40～0.80 ±0.03 ≤0.60 +0.03 ≤0.60 +0.03 3.0～5.0 ±0.15 － － － － － － － 0.15～0.25 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 － － 0.15～0.25 ±0.01 － － － － － － ≤0.25 0.035 +0.03 ≤0.25 +0.03 ≤0.25 0.035 +0.03 ≤0.25 0.035 +0.03 ≤0.30 0.035 +0.03 ≤0.30 0.035 +0.03 ≤0.30 0.035 +0.03 ≤0.30 0.035 +0.003 ≤0.30 0.035 +0.03 － 0.035 － － － － － 3.0～5.0 ±0.1 +0.005 +0.005 ≤0.03 +0.005 ≤0.03 +0.005 ≤0.03 +0.005 ≤+0.005 ≤+0.005 ≤+0.005 ≤+0.005 ≤+0.005 ≤+0.005 ≤+0.005 ≤≤0.035 +0.005 ≤0.035 0.035 +0.005 ≤≤0.035 +0.005 40 45① +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 ＋0.005 ≤0.035 +0.005 TI0.01～0.1 TI +0.02 65Mn① 20CrMo 30CrMo 35CrMo 42CrMo 20CrMnTi 25CrNiMo 1Cr13 范围 公差 范围 公差 范围 2Cr13 ±0.01 ≤0.07 ±0.01 0Cr17Ni4Cu4Nb 公差 ±0.15 ① 表示该材料化学成份不受本标准表1至表2的控制; ② TI =2.7～3.2, ±0.07;Ae=0.7～1.2;La+Co=0.01～0.05;B=0.001～0.004

盐城市金峰石油机械制造有限公司 第 0 次修订 修订日期: 标题：锻钢件材料规范 实施日期：2007.01.01 文件编号：JF/WI-JS-10 版号:C 页 码: 7／7 附录B （补充件） 表 B

材料代号 成份 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 范围 允差 C 0.32～0.38 ±0.03 0.37～0.44 ±0.003 0.43～0.50 ±0.03 0.60～0.71 ±0.04 0.18～0.23 ±0.01 0.28～0.34 ±0.01 0.33～0.38 ±0.02 0.38～0.43 ±0.02 0.23～0.28 ±0.01 ≤0.15 +0.01 >0.15 +0.01 ≤0.07 ±0.01 Mn 0.60～0.90 ±0.03 0.50～0.90 ±0.003 0.60～0.90 ±0.03 0.85～1.15 ±0.06 0.70～0.90 ±0.04 0.40～0.60 ±0.03 0.70～0.90 ±0.04 0.75～1.00 ±0.04 0.70～0.90 ±0.04 ≤1.00 +0.03 ≤1.00 +0.03 ≤1.00 +0.03 Si B、c、d、e ② B、c、d、e ② B、c、d、e ② B、c、d、e ② 0.15～0.35 ±0.02 0.15～0.35 ±0.02 0.15～0.35 ±0.02 0.15～0.35 ±0.02 0.15～0.25 ±0.02 ≤1.0 +0.05 ≤1.00 +0.05 ≤1.00 +0.05 Cr － － － － － － － － 0.40～0.60 ±0.03 0.80～1.10 ±0.03 0.80～1.10 ±0.03 0.80～1.1 ±0.03 0.40～0.60 ±.03 11.5～13.5 ±0.15 12.0～14.0 ±0.15 15.5～17.5 ±0.15 Ni － － － － － － － － － － － － － － － － 0.40～0.70 ±0.03 － － － － 3.00～5.00 ±0.15 Mo － － － － － － － － 0.08～0.15 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 0.15～0.25 ±0.01 － － － － － － Cu － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － － 3.00～5.00 ±0.1 S ≤0.050 +0.008 ≤0.050 +0.008 ≤0.050 +0.008 ≤0.05 +0.008 ≤0.040 +0.005 ≤0.040 +0.005 ≤0.040 +0.005 ≤0.040 +0.005 ≤0.040 +0.005 ≤0.03 +0.005 ≤0.03 +0.005 ≤0.03 +0.005 P ≤0.040 +0.008 ≤0.040 +0.008 ≤0.040 +0.008 ≤0.040 +0.035 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.035 +0.005 ≤0.04 +0.005 ≤0.04 +0.005 ≤0.04 +0.005 1035 1040 1045③ 1566③ 4118 4130 4135 4140 8625 410 420 PF17-4 ① a≤0.10 b=0.1～0.2 c=0.15～0.30 d=0.20～0.40 e=0.30～0.60 ② 允差范围为：当St≤0.35时为±0.03，当St>0.35时为±0.05表示该材料化学成份不受本标准表1

至表3的控制

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