GB/T 39247-2020.Additive manufacturing-Specification for heat treatment process of metal parts.
1范围
GB/T 39247规定了增材制造金属制件热处理工艺的一般要求、过程控制、检验和文件管理。
GB/T 39247适用于增材制造金属制件的热处理。
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/T 4842氩
GB/T 7232金 属热处理工艺术语
GB/T 9452热处理炉有效加热区测定方法.
GB/T 10066.1 电热和电磁处理装置的试验方法第1部分:通用部分
GB 15735金 属热处理生产过程安全.卫生要求
GB/T 16923钢件的正火 与退火
GB/T 16924钢件的淬火 与回火
GB/T 22561真空 热处理
GB/T 25745铸造铝合 金热处理
GB/T 32541热 处理质量控制体系
GB/T 35351-2017增材制造术语
GB/T 37584钛及钛合金制件热处理
JB/T 7712高温合 金热处理
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
GB/T 7232、GB/T 35351-2017 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了GB/T 35351-2017中的一些术语和定义。
3.1.1
定向能量沉积 directed energy deposition; DED
利用聚焦热能将材料同步熔化沉积的增材制造工艺。
注:聚焦热能是指将能量源(例如:激光、电子束、等离子束或电弧等)聚焦,熔化要沉积的材料。
[GB/T 35351-2017,定义2.2.2]

ICS25.030
中华人民共和国国家标准
GB/T39247—2020
增材制造
金属制件热处理工艺规范
Additive manufacturingSpecification for heat treatment process of metal parts2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草GB/T39247—2020
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。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国增材制造标准化技术委员会（SAC/TC562)归口、本标准起草单位：北京煜鼎增材制造研究院有限公司、西安赛隆金属材料有限责任公司、广东汉邦激光科技有限公司、中机生产力促进中心、首都航天机械有限公司、珠海天威飞马打印耗材有限公司、湖南华曙高科技有限责任公司、中国航空综合技术研究所、机械科学研究总院集团有限公司、西北工业大学、中国航发北京航空材料研究院、广东省材料与加工研究所、北京航空航天大学、北京工业大学、中国计量大学、浙江亚通焊材有限公司、深圳市威勒科技股份有限公司、北京遥感设备研究所、西北有色金属研究院、山东创瑞增材制造产业技术研究院有限公司、哈尔滨福沃德多维智能装备有限公司。本标准主要起草人：钱婷婷、朱纪磊、刘建业、薛莲、罗志伟、张涛、陈勃生、孙诗誉、单忠德、于君、梁家誉、黄正华、刘栋、曾勇、杨曲红、李海斌、史金光、徐玄、明宪良、刘楠、吕忠利、刘锦辉。1范围
增材制造
金属制件热处理工艺规范
GB/T39247—2020
本标准规定了增材制造金属制件热处理工艺的一般要求、过程控制、检验和文件管理。本标准适用干增材制造金属制件的热处理。2规范性引用文件
下列文件对干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干本文件。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/T4842
GB/T7232
GB/T9452
金属热处理工艺术语
热处理炉有效加热区测定方法
GB/T10066.1电热和申磁处理装置的试验方法第1部分：通用部分
GB15735
金属热处理生产过程安全、卫生要求GB/T16923
GB/T16924
GB/T22561
GB/T25745
GB/T32541
钢件的正火与退火
钢件的淬火与回火
真空热处理
铸造铝合金热处理
热处理质量控制体系
GB/T35351—2017增材制造术语
GB/T37584
JB/T7712
钛及钛合金制件热处理
高温合金热处理
术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
GB/T7232、GB/T35351一2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/T35351—2017中的一些术语和定义。3.1.1
定向能量沉积
directedenergydeposition;DED利用聚焦热能将材料同步熔化沉积的增材制造工艺。注：聚焦热能是指将能量源（例如：激光、电子束、等离子束或电弧等）聚焦，熔化要沉积的材料。[GB/T35351—2017,定义2.2.2］1
GB/T39247—2020
粉末床熔融powderbedfusion;PBF通过热能选择性地熔化/烧结粉末床区域的增材制造工艺。注：改写GB/T35351—2017，定义2.2.5。3.1.3
随炉样品
samplealongwithpart
在零件或实物成形的同时，额外制备的同制造批次样坏或试样3.2
缩略语
下列缩略语适用干本文件。
DED：定向能量沉积（DirectedEnergyDeposition）DED-Arc/M：以电弧为能量源、以金属丝材为原材料的定向能量沉积工艺(Directedenergydeposition of metallic wires using an electric arc)DED-EB/M：以电子束为能量源、以金属丝材为原材料的定向能量沉积工艺(Directedenergydepositionofmetallicwiresusinganelectronbeam)DED-LB/M：以激光为能量源、以金属粉末为原材料的定向能量沉积工艺（Directedenergydeposition of metallic powders using a laser beam)PBF：粉末床熔融（PowderBedFusion）PBF-LB/M：以激光为能量源、以金属粉末为原材料的粉末床熔融工艺（Powderbedfusionofmetallic materials using a laser beam)4总则
4.1增材制造金属制件及随炉样品经初步检验合格后方可进行热处理。4.2对于带有基材的粉末床熔融工艺制造的金属制件，若增材部分与基材为同种材料，则按照6.6选择热处理制度；若增材部分与基材为非同种材料，可综合评判后采用宜的热处理制度或按合同要求执行。
5一般要求
5.1人员
5.1.1从事增材制造金属制件热处理生产、技术管理和质量控制的人员应熟知本职业务，具有一定专业理论知识和实践经验。
5.1.2增材制造金属制件热处理操作人员、仪表员、检验员应按国家和行业相关规定进行培训、考核，取得操作资质。
5.2设备
5.2.1增材制造金属制件热处理设备及其控制应符合GB/T32541的规定。加热设备应安装炉温自动控制、记录和报警装置。
5.2.2根据增材制造金属制件的尺寸、形状、加工余量、后处理工艺及热处理目的，选用适宜规格的热处理设备进行热处理。增材制造金属制件热处理常用的加热与冷却设备、适用标准及特殊要求见表1。2
空气炉
惰性气氛保护炉
真空炉
冷处理炉
冷却装置
表1增材制造金属制件的热处理设备适用标准
GB/T16923、GB/T16924、GB/T25745、GB/T 37584.JB/T 7712
GB/T16923、GB/T16924、GB/T25745、GB/T37584.JB/T7712
氟气：GB/T4842
GB/T22561
压升率：GB/T10066.1
GB/T16924
GB/T16924、GB/T22561、GB/T32541GB/T39247—2020
特殊要求
宜用于：零件加工余量≥1mm
宜用干：
a）零件加工余量<1mm；
b）钢件表面有脱碳控制要求
能达到规定温度的冷冻箱
缓冷应配置砂箱、铁箱等；风冷应配置吹风装置5.2.3应按GB/T9452的规定对热处理设备的炉温均匀性进行定期测定。5.2.4不同热处理工艺宜参考GB/T16923、GB/T16924、GB/T22561、GB/T25745、GB/T37584、JB/T7712等，选取符合GB/T32541中相应类别要求的热处理设备进行热处理。5.2.5按照GB/T32541的规定对热处理设备进行周期检验。5.3
安全卫生
增材制造金属制件热处理的安全卫生应符合GB15735的规定。6过程控制
热处理前准备
6.1.1对粉末床熔融工艺制造的金属制件进行热处理前，应对支撑内部粉末、零件内腔粉末进行清理，防止热处理结束后，支撑内部及零件内腔粉未烧结，增加清理难度6.1.2使用非真空炉进行热处理前，应对金属制件表面附着的未熔颗粒、半熔化颗粒、氧化皮、表面污染物等进行清理，可采用机械清理、喷砂、砂轮抛磨或机械加工等清理方法。6.1.3使用真空炉进行热处理前，金属制件表面的氧化皮、指印、油印、水迹或其他任何污染物痕迹应清除干净。工装夹具全部表面的杂质颗粒物、锈蚀产物、脱落氧化皮等可能污染炉膜的污物也应清除干净。同时，应防止在高温和高真空下金属制件与工装夹具因金属间扩散而发生粘连和金属制件表面的合金元素贫化现象。
6.2金属制件及随炉样品装炉
6.2.1按照合金牌号、几何尺寸和热处理制度分类装炉。6.2.2应使热处理件全部位于加热设备的有效加热区内，相互之间保持一定的距离，确保炉内气氛能自由流动循环。应使全部热处理件均匀地加热和冷却，应避免热处理件直接与炉底板接触。6.3升温及保温
钢制件热处理的升温及保温参照GB/T16923、GB/T16924等标准的规定执行。钛合金制件热处理的升温及保温参照GB/T37584等标准的规定执行。铝合金制件热处理的升温及保温参照GB/T257453
GB/T39247—2020
等标准的规定执行。高温合金制件热处理的升温及保温参照JB/T7712等标准的规定执行。真空热处理的升温及保温参照GB/T22561、GB/T25745、GB/T37584、JB/T7712等标准的规定执行。6.4冷却
热处理后的冷却参考相应标准，可采用出炉冷却或随炉冷却。出炉冷却可采用空冷、风冷、淬火等方式。
6.5热处理后金属制件清理
6.5.1经热处理的金属制件可采用喷砂、砂轮抛磨或机械加工等方法去除表面的氧化皮6.5.2在惰性气氛保护炉或真空炉中热处理的金属制件，表面若存在浅氧化色时，应予以清除。若表面存在严重氧化色时，应对热处理工艺及过程对技术要求的符合性进行检查确认。6热处理制度
增材制造金属制件所采用的热处理制度，应充分考虑增材制造工艺和成形态组织特点，以保证6.6.1
处理后的金属制件满足需方的要求。表2列出了推荐的增材制造金属制件热处理制度，未列出的材料可参考传统工艺制造金属制件的热处理标准或按合同要求执行。6.6.2增材制造成形后的金属制件，宜在24h内进行去应力热处理（例如退火)。6.6.3增材制造金属制件热处理的保温时间可根据制件的最大截面厚度按表2选取，也可参照GB/T16923、GB/T16924、GB/T22561、GB/T25745、GB/T37584、JB/T7712等标准的规定执行。表2增材制造金属制件推荐热处理制度合金牌号
制造技术
DED-LB/M
DED-EB/M
DED-Are/M
PBF-LB/M
DED-LB/M
热处理状态
去应力退火
去应力退火
直接退火
双重退火
去应力退火
双重退火
热处理温度
550℃~800℃
550℃~650℃
700℃~800℃
900℃~970℃
700℃~760℃
900℃~960℃
500℃~650℃
800℃~840℃
920℃~980℃
550℃~650℃
530℃~750℃
900℃~1010℃
500℃~600℃
保温时间
冷却方式
空冷、或炉冷、或炉
冷至低温后空冷
空冷或炉冷
空冷或炉冷
空冷或炉冷
妒冷或空冷
空冷或水淬
空冷、或炉冷、或炉
冷至低温后空冷
空冷或风冷
建议气氛炉
或真空炉
建议气氛炉
或真空炉
合金牌号
AF1410
1Cr17Ni2
18Ni300
制造技术
DED-EB/M
DED-Are/M
DED-Arc/M
DED-LB/M
DED-LB/M
DED-LB/M
DED-LB/MbZxz.net
PBF-LB/M
PBF-LB/M
热处理状态
双重退火
双重退火
去应力退火
去应力退火
双重退火
去应力退火
高温回火
冷处理
去应力退火
高温回火
冷处理
第一次回火
第二次回火
表2（续）
热处理温度
530℃~580℃
930℃~980℃
530℃~580℃
930℃~980℃
530℃~580℃
600℃~850℃
700℃~850℃
600℃~850℃
860℃~1000℃
700℃~800℃
180℃~450℃
870℃~910℃
670℃~690℃
870℃~910℃
78℃~-68℃
472℃~490℃
180℃~450℃
870℃~910℃
665℃~690℃
830℃~870℃
-78℃~-68℃
500℃~515℃
670℃~690℃
530℃~580℃
580℃~640℃
830℃~880℃
460℃~520℃
保温时间
2h~12h
≥16h
冷却方式
空冷或炉冷
GB/T39247—2020
建议气氛炉
或真空炉
建议气氛炉
或真空炉
空冷、或炉冷、或炉
冷至低温后空冷
空冷或风冷
空冷、或炉冷至低温
后空冷
油冷或在1h～2h
内冷至65℃以下
空气中回温
油冷或在1h～2h
内冷至65℃以下
空气中回温
厚壁、大尺寸
构件可延长保
温时间至4h
GB/T39247—2020
合金牌号
GH4169
GH3625
GH3536
2219铝合金
AISil0Mg
ZL114A
制造技术
PBF-LB/M
DED-Arc/M
PBF-LB/M
PBF-LB/M
DED-Arc/M
PBF-LB/M
DED-Arc/M
热处理状态
均勾化
去应力退火
去应力时效
表2（续）
热处理温度
930℃~980℃
680℃~740℃
580℃~640℃
1070℃~1120℃
930℃~980℃
700℃~740℃
850℃~900℃
1 050℃~1 150℃
1150℃~1 250℃
500℃~560℃
150℃~200℃
280℃~330℃
150℃~200℃
500℃~550℃
150℃~200℃
500℃~560℃
125℃~200℃
保温时间
6h~10h
6h~10h
6h~10h
6h~10h
5h～10h
冷却方式
以40℃/h~60℃/h
速率炉冷至620℃
以40℃/h60℃/h
炉冷至610℃~660℃
后妒冷或空冷
恒温水冷
建议气氛炉
或真空炉
建议气氛炉
或真空炉
建议气氛炉
或真空炉
最长淬火转
移时间20 s
水温45℃
最长火转
移时间25s
热处理对增材制造金属制件的表面状态、致密度、显微组织、力学性能等有影响，应按照需方要求的项目进行检验。
3文件管理
增材制造金属制件热处理后，应及时填写热处理工艺档案并随件移交。热处理工艺档案应包括但不限于以下信息：
热处理设备信息；
热处理制度；
实施单位及操作人信息；
热处理炉升温速率、保温温度、保温时间、冷却速率、冷却方式信息；热处理件信息；
检测报告。
相关原始记录按金属制件质量档案保存年限，一般保留时间不少于5年。N
GB/T39247—2020
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