ICS 25.200 J36
中华人民共和国国家标准
GB/T25743—2010
钢件深冷处理 Cryogenic treatment of steel parts
2011-06-01实施
2010-12-23发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
国数码防伪
发布 GB/T25743—2010
目 次
前言
范围规范性引用文件术语和定义待深冷处理件
1
2
3
5 深冷处理设备
..
深冷处理深冷件的后处理品质要求及品质检验
...
6
8 9 检验设备 .........
10 安全卫生与劳动保护要求 11 记录及产品报告单附录A（资料性附录） 几种常用深冷处理设备类型 GB/T 25743—2010
前言
本标准的附录A是资料性附录。 本标准由全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75)提出并归口。 本标准负责起草单位：上海市机械制造工艺研究所有限公司。 本标准参加起草单位：天津市热处理研究所有限公司、广东世创金属科技有限公司。 本标准主要起草人：蔡红、叶俭、卢军、任颂赞、宋宝敬、董小虹、邢志松、刘香国、石江龙、梁航、
刘树仁。
Ⅲ GB/T25743—2010
钢件深冷处理
1范围
本标准规定了钢件淬火后深冷处理的适用钢种、设备、工艺、品质检验及安全卫生要求等。 本标准适用于钢件的淬火后或淬火回火后的深冷处理。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最前版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法（AB、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)(GB/T230.1 2009ISO6508-1:2005,MOD
GB/T1222 GB/T1298 GB/T1299 金工具钢（GB/T129 -2000,neqASTMA681.1994)
钢工具钢（GB/T1298 2008,ASTMA686.1992,NEQ
F
C
GB/T307 S 金结构钢（GB/T3077 1999,neqDINEN10083-1.1991 GB/T5216 6L保 证淬透性结构钢 GB/T7232R金层 属热处理工艺术语 GB/T9452D热处理炉有效加热区测定方法 GB/T994 高速工具钢（GB/T99
.
ISO4957.1999NEQ
43
GB/T13324U热处理设备术语
处理生产过程安全卫生
GB15735
8
GB/T15822. 无损检测 磁粉检测 家 2部分：检测介质（GB/T 15822.2- 2005,ISO9934-2: 2002,IDT)
GB/T18254 高碳锈轴承钢 GB/T20878 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分
S
3术语和定义
GB/T7232、GB/T13324中确立的以及下列术语和定义适用本标准。
3. 1
待深冷处理件partsforcryogenictreatment 经过适当的前期热处理后准备进行深冷处理的工件。
3. 2
深冷件partsaftercryogenictreatment 经过深冷处理的工件。
4待深冷处理件 4.1常用材料
深冷处理工艺的常用钢材见表1。 GB/T25743—2010
表1深冷处理常用钢材
类 别碳素工具钢弹簧钢高碳铬轴承钢不锈钢和耐热钢合金工具钢高速工具钢渗碳钢、碳氮共渗钢
标 GB/T1298所列牌号 GB/T1222所列牌号 GB/T18254所列牌号
准
GB/T20878中的马氏体型不锈钢
GB/T1299所列牌号 GB/T9943所列牌号
GB/T3077、GB/T5216中可用于渗碳、碳氮共渗牌号
4.2待处理工件（原始状态）的前期热处理工艺 4.2.1可根据工件最终的综合性能要求选取不同的前期处理工艺。 4.2.1.1对形状一般的工件，可进行前期淬火，冷至室温后及时进行深冷处理。 4.2.1.2对形状复杂的工件，可进行前期淬火十回火，冷至室温后及时进行深冷处理。 4.2.2前期热处理工艺可包括淬火、渗碳或碳氮共渗十淬火、回火。 5深冷处理设备 5.1深冷处理设备应配备温度测定及温度自动控制与记录装置。 5.2采用机械式制冷的深冷处理设备，其工作温度在室温至一80℃连续可调，控温精度不低于士1.5℃。 5.3采用液氮式制冷的深冷处理设备，其工作温度在室温至一190℃连续可调，控温精度不低于士1.5℃。深冷箱内有效冷却区按GB/T9452测定，其温度偏差不得超过士5℃。 5.4深冷处理设备在降温及回温过程中应能控制变温速度，变温速度范围要求见表2。
表2深冷处理设备变温速度范围要求
C · min-1
降温速度 0.5~6.0
回温速度 2.0~10.0
6深冷处理 6.1处理前准备 6.1.1待深冷处理件不应有脱碳，并保证表面清洁。 6.1.2选用工艺装备，检查冷却设备、控制仪器、冷却介质及管路系统。 6.1.3根据需要可随炉安放供检测的试样。试样的材料和前期热处理条件应与待深冷处理件相同。 6.2装炉 6.2.1使用工装时，应预先检查其安全性能，并去除油污。 6.2.2 工件应置于深冷处理设备的有效冷却区内，装炉方式应满足均匀冷却的要求。 6.3深冷处理工艺 6.3.1深冷处理一般在前期热处理后及时进行。 6.3.2 常用深冷处理工艺见表3。 6.3.3 深冷件回温速度-般控制在2.0℃·min"1～10.0℃·min-1范围内。 6.3.4 深冷件一般回温至室温后出深冷处理设备，按工艺要求也可直接出深冷处理设备，在空气中自然回温。 6.3.5 深冷处理次数一般为一次。 2 GB/T25743-2010
表3常用深冷处理工艺
降温速度 C · min-1 2.5~6.0 0.5~2.5 2.5~6.0 0.5~2.5 2.5~6.0 0.5~2.5 2.5~6.0 0.5~2.5
深冷处理温度
深冷保温时间
性能要求
工件形状
℃
h
一般形状复杂形状一般形状复杂形状一般形状复杂形状一般形状复杂形状
提高硬度、耐磨性
1~2
70～100
(一般) 提高硬度、耐磨性
120~190
1~4
(特殊) 提高尺寸稳定性
1~2
—70～—100
(一般）提高尺寸稳定性
120~150
1~4
(特殊）
7 深冷件的后处理 7.1应去除深冷件表面的冷凝水分。 7.2深冷件应及时回火，回火工艺及参数按工件性能要求而定。 8 品质要求及品质检验 8.1外观
深冷件表面不能出现裂纹及影响使用的划痕等缺陷。外观检验采用目测或按GB/T15822.2的规定执行。 8.2硬度
深冷件表面硬度检测应在规定部位进行。深冷处理前后硬度差检测应在相邻部位进行。硬度检验
方法按GB/T230.1执行。 8.3畸变
深冷件畸变应不影响后续加工及使用，具体畸变量允许范围及测量方法由合同双方协商确定。 8.4残留奥氏体 8.5工件深冷处理后，若要进行残留奥氏体的测定，可采用X射线衍射法或金相法
9 检验设备
所用磁粉探伤仪、硬度计等检验设备应有计量部门颁发的合格证书，并在有效期内使用。 10 安全卫生与劳动保护要求 10.1 深冷处理设备使用的液氮装置应有相关合格证书，并按相应的规程操作。 10.2深冷处理过程中，严禁用手直接接触工件。 10.3深冷处理过程的安全卫生与劳动保护应符合GB15735的有关规定。 11记录及产品报告单 11.1工件前期热处理主要工艺参数、检测数据以及工件深冷处理主要工艺参数、检测数据等应有完整的记录，记录的保存期应符合相关的管理要求。 11.2产品报告单应包括下列内容：
工件的名称和图号；
3 GB/T25743—2010
工件的材料牌号；单件质量及数量；工件前期热处理工艺；品质检测结果；操作者姓名或代号；品质检验员姓名或代号；报告日期。
-
4 GB/T25743—2010
附录A （资料性附录）
几种常用深冷处理设备类型
A.1基于辐射换热的深冷处理设备系统
利用液氮在盘管或深冷箱内壁外的夹套中流动吸收（反向辐射)工件的热量达到冷却目的，其系统示意图见图A.1。
计算机控制器
口 2
温度显示仪
管道
打印机
温度传感器压力传感器液位计保温层冷却容器
外部参数设计器
真空显示仪
液氨罐
液鼠泵 支架
图A.1 基于辐射换热的深冷处理设备系统
A.2基于对流换热的深冷处理设备系统
液氮经喷管喷出后在深冷箱内直接汽化，利用汽化潜热及低温氮化吸热使工件冷却，其系统示意图见图A.2。
导风板 测湿仪表
手动阀门
A
1
箱体、 排气孔、 温度计
液氨容器
液氨喷管风扇 电磁间截止阀
图A.2 基于对流换热的深冷处理设备系统
A.3 基于辐射换热及对流换热相结合的深冷处理设备系统
通过辐射换热及对流换热相结合的方式在冷却箱内对工件进行冷却，具有温度分布均匀、波动小的优点，其系统示意图见图A.3。
外层箱盖
排气管、
内层箱盖
保温软管
外层箱体内层箱体热电码换热管
取液软管加热管液氨容器
承仪 中
压缩机
6
图A.3 基于辐射换热及对流换热的深冷处理设备系统 ICS 25.200 J36
中华人民共和国国家标准
GB/T25743—2010
钢件深冷处理 Cryogenic treatment of steel parts
2011-06-01实施
2010-12-23发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
国数码防伪
发布 GB/T25743—2010
目 次
前言
范围规范性引用文件术语和定义待深冷处理件
1
2
3
5 深冷处理设备
..
深冷处理深冷件的后处理品质要求及品质检验
...
6
8 9 检验设备 .........
10 安全卫生与劳动保护要求 11 记录及产品报告单附录A（资料性附录） 几种常用深冷处理设备类型 GB/T 25743—2010
前言
本标准的附录A是资料性附录。 本标准由全国热处理标准化技术委员会（SAC/TC75)提出并归口。 本标准负责起草单位：上海市机械制造工艺研究所有限公司。 本标准参加起草单位：天津市热处理研究所有限公司、广东世创金属科技有限公司。 本标准主要起草人：蔡红、叶俭、卢军、任颂赞、宋宝敬、董小虹、邢志松、刘香国、石江龙、梁航、
刘树仁。
Ⅲ GB/T25743—2010
钢件深冷处理
1范围
本标准规定了钢件淬火后深冷处理的适用钢种、设备、工艺、品质检验及安全卫生要求等。 本标准适用于钢件的淬火后或淬火回火后的深冷处理。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最前版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法（AB、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)(GB/T230.1 2009ISO6508-1:2005,MOD
GB/T1222 GB/T1298 GB/T1299 金工具钢（GB/T129 -2000,neqASTMA681.1994)
钢工具钢（GB/T1298 2008,ASTMA686.1992,NEQ
F
C
GB/T307 S 金结构钢（GB/T3077 1999,neqDINEN10083-1.1991 GB/T5216 6L保 证淬透性结构钢 GB/T7232R金层 属热处理工艺术语 GB/T9452D热处理炉有效加热区测定方法 GB/T994 高速工具钢（GB/T99
.
ISO4957.1999NEQ
43
GB/T13324U热处理设备术语
处理生产过程安全卫生
GB15735
8
GB/T15822. 无损检测 磁粉检测 家 2部分：检测介质（GB/T 15822.2- 2005,ISO9934-2: 2002,IDT)
GB/T18254 高碳锈轴承钢 GB/T20878 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分
S
3术语和定义
GB/T7232、GB/T13324中确立的以及下列术语和定义适用本标准。
3. 1
待深冷处理件partsforcryogenictreatment 经过适当的前期热处理后准备进行深冷处理的工件。
3. 2
深冷件partsaftercryogenictreatment 经过深冷处理的工件。
4待深冷处理件 4.1常用材料
深冷处理工艺的常用钢材见表1。 GB/T25743—2010
表1深冷处理常用钢材
类 别碳素工具钢弹簧钢高碳铬轴承钢不锈钢和耐热钢合金工具钢高速工具钢渗碳钢、碳氮共渗钢
标 GB/T1298所列牌号 GB/T1222所列牌号 GB/T18254所列牌号
准
GB/T20878中的马氏体型不锈钢
GB/T1299所列牌号 GB/T9943所列牌号
GB/T3077、GB/T5216中可用于渗碳、碳氮共渗牌号
4.2待处理工件（原始状态）的前期热处理工艺 4.2.1可根据工件最终的综合性能要求选取不同的前期处理工艺。 4.2.1.1对形状一般的工件，可进行前期淬火，冷至室温后及时进行深冷处理。 4.2.1.2对形状复杂的工件，可进行前期淬火十回火，冷至室温后及时进行深冷处理。 4.2.2前期热处理工艺可包括淬火、渗碳或碳氮共渗十淬火、回火。 5深冷处理设备 5.1深冷处理设备应配备温度测定及温度自动控制与记录装置。 5.2采用机械式制冷的深冷处理设备，其工作温度在室温至一80℃连续可调，控温精度不低于士1.5℃。 5.3采用液氮式制冷的深冷处理设备，其工作温度在室温至一190℃连续可调，控温精度不低于士1.5℃。深冷箱内有效冷却区按GB/T9452测定，其温度偏差不得超过士5℃。 5.4深冷处理设备在降温及回温过程中应能控制变温速度，变温速度范围要求见表2。
表2深冷处理设备变温速度范围要求
C · min-1
降温速度 0.5~6.0
回温速度 2.0~10.0
6深冷处理 6.1处理前准备 6.1.1待深冷处理件不应有脱碳，并保证表面清洁。 6.1.2选用工艺装备，检查冷却设备、控制仪器、冷却介质及管路系统。 6.1.3根据需要可随炉安放供检测的试样。试样的材料和前期热处理条件应与待深冷处理件相同。 6.2装炉 6.2.1使用工装时，应预先检查其安全性能，并去除油污。 6.2.2 工件应置于深冷处理设备的有效冷却区内，装炉方式应满足均匀冷却的要求。 6.3深冷处理工艺 6.3.1深冷处理一般在前期热处理后及时进行。 6.3.2 常用深冷处理工艺见表3。 6.3.3 深冷件回温速度-般控制在2.0℃·min"1～10.0℃·min-1范围内。 6.3.4 深冷件一般回温至室温后出深冷处理设备，按工艺要求也可直接出深冷处理设备，在空气中自然回温。 6.3.5 深冷处理次数一般为一次。 2 GB/T25743-2010
表3常用深冷处理工艺
降温速度 C · min-1 2.5~6.0 0.5~2.5 2.5~6.0 0.5~2.5 2.5~6.0 0.5~2.5 2.5~6.0 0.5~2.5
深冷处理温度
深冷保温时间
性能要求
工件形状
℃
h
一般形状复杂形状一般形状复杂形状一般形状复杂形状一般形状复杂形状
提高硬度、耐磨性
1~2
70～100
(一般) 提高硬度、耐磨性
120~190
1~4
(特殊) 提高尺寸稳定性
1~2
—70～—100
(一般）提高尺寸稳定性
120~150
1~4
(特殊）
7 深冷件的后处理 7.1应去除深冷件表面的冷凝水分。 7.2深冷件应及时回火，回火工艺及参数按工件性能要求而定。 8 品质要求及品质检验 8.1外观
深冷件表面不能出现裂纹及影响使用的划痕等缺陷。外观检验采用目测或按GB/T15822.2的规定执行。 8.2硬度
深冷件表面硬度检测应在规定部位进行。深冷处理前后硬度差检测应在相邻部位进行。硬度检验
方法按GB/T230.1执行。 8.3畸变
深冷件畸变应不影响后续加工及使用，具体畸变量允许范围及测量方法由合同双方协商确定。 8.4残留奥氏体 8.5工件深冷处理后，若要进行残留奥氏体的测定，可采用X射线衍射法或金相法
9 检验设备
所用磁粉探伤仪、硬度计等检验设备应有计量部门颁发的合格证书，并在有效期内使用。 10 安全卫生与劳动保护要求 10.1 深冷处理设备使用的液氮装置应有相关合格证书，并按相应的规程操作。 10.2深冷处理过程中，严禁用手直接接触工件。 10.3深冷处理过程的安全卫生与劳动保护应符合GB15735的有关规定。 11记录及产品报告单 11.1工件前期热处理主要工艺参数、检测数据以及工件深冷处理主要工艺参数、检测数据等应有完整的记录，记录的保存期应符合相关的管理要求。 11.2产品报告单应包括下列内容：
工件的名称和图号；
3 GB/T25743—2010
工件的材料牌号；单件质量及数量；工件前期热处理工艺；品质检测结果；操作者姓名或代号；品质检验员姓名或代号；报告日期。
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4 GB/T25743—2010
附录A （资料性附录）
几种常用深冷处理设备类型
A.1基于辐射换热的深冷处理设备系统
利用液氮在盘管或深冷箱内壁外的夹套中流动吸收（反向辐射)工件的热量达到冷却目的，其系统示意图见图A.1。
计算机控制器
口 2
温度显示仪
管道
打印机
温度传感器压力传感器液位计保温层冷却容器
外部参数设计器
真空显示仪
液氨罐
液鼠泵 支架
图A.1 基于辐射换热的深冷处理设备系统
A.2基于对流换热的深冷处理设备系统
液氮经喷管喷出后在深冷箱内直接汽化，利用汽化潜热及低温氮化吸热使工件冷却，其系统示意图见图A.2。
导风板 测湿仪表
手动阀门
A
1
箱体、 排气孔、 温度计
液氨容器
液氨喷管风扇 电磁间截止阀
图A.2 基于对流换热的深冷处理设备系统
A.3 基于辐射换热及对流换热相结合的深冷处理设备系统
通过辐射换热及对流换热相结合的方式在冷却箱内对工件进行冷却，具有温度分布均匀、波动小的优点，其系统示意图见图A.3。
外层箱盖
排气管、
内层箱盖
保温软管
外层箱体内层箱体热电码换热管
取液软管加热管液氨容器
承仪 中
压缩机
6
图A.3 基于辐射换热及对流换热的深冷处理设备系统