一種65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體的熱處理方法
2023-12-01 00:53:41
專利名稱：一種65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體的熱處理方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料及熱處理領域，具體涉及一種65Mn鋼製電子秤傳感器彈性 體的熱處理方法。
背景技術：
工程上一般採用熱軋巻板65M鋼製電子秤傳感器彈性體415體和417型體，現 有生產流程是衝壓成型-熱處理(85(TC加熱保溫後油冷淬火+38(TC回火80分鐘後氣 冷)-一 疲勞壽命試驗-一 產品質量檢驗_電鍍成品-一 疲勞壽命試驗。
存在問題大批量生產彈性體415型體和417型體過程中，無論在熱處理後或成品 中取樣做疲勞壽命試驗，其結果都是部分產品壽命次數達不到1. 8萬次的要求，而且疲勞 壽命次數分散，數據從不到5000到大於18000次。 根據前期初步金相分析，結合斷裂的基本過程，裂紋源的萌生-一 裂紋的亞穩擴 展-一 瞬間斷裂。提高材料的塑性和韌性，可延緩裂紋亞穩擴展的時間，達到提高疲勞壽命 的目的。現有對策一是犧牲強度換取塑性和韌性得到提高，降低產品的硬度，選擇461.5HRC 下限硬度，有一定的效果；二是採用二次回火，以排除回火不足因素的影響，二次回火後的 效果仍然不理想。無論採用單一的方法或同時採用上述兩種方法，都不能使產品達到100% 合格。 經過對產品的受力(應力)分析、金相分析、硬度測定、斷口宏觀和斷口掃描電鏡 分析，分析結果認為415(417)彈性體承受較大的應力輻值，而發生早期疲勞斷裂。掃描電 鏡斷口分析結果斷口沿晶斷裂居多，所以裂紋擴展速度快，疲勞壽命短。屬韌性不足及回火 脆性所導致。
發明內容
為克服現有熱處理工藝方法的缺點本發明提出採取如下措施
1.熱處理由原工藝改為83(TC加熱保溫後油冷淬火+400°C回火80分鐘。降低淬 火溫度，細化晶粒(細化晶粒是唯一提高材料韌性的同時不降低其強度的方法)；提高回火 溫度，由380提高到40(TC，增加回火索氏體的比例來提高零件的塑性和韌性(產品硬度由 原來46HRC降到43HRC)。 2.回火後水冷，抑制回火脆性。回火脆性斷裂的斷口形貌特徵是沿晶開裂，採取上 述新措施後，對批量產品抽驗率60%，上機做疲勞試驗的結果是產品100%合格，全部抽驗 彈性體都超過疲勞壽命18000次的要求。除了最低的一件是18900次，其他全部超過2萬
次，而最高的超過了 io萬次疲勞壽命，這是前所末有的好結果。 本發明的目的是克服現有熱處理工藝方法的缺點，提供一種新的65Mn鋼製電子 秤傳感器彈性體熱處理方法。 本發明所述的一種65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體的熱處理方法，該熱處理在一 條熱處理連續生產線上完成熱處理，具體步驟如下
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1)將65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體衝壓成型材料加熱至83(TC後保溫15 30
分鐘後，在IO(TC熱油中5分鐘冷卻淬火，再清洗，吹乾；2)然後40(TC加熱保溫80分鐘回火； 3)回火後採用水冷快速冷卻，烘乾，檢驗產品。 上述淬火加熱爐為高溫網帶式連續爐，採用甲醇爐內裂解氣保護，冷卻油為快速
光亮淬火油，回火採用風扇強迫空氣循環式網帶爐，回火後水冷是採用清水冷卻。 使用上述熱處理方法的彈性體硬度43+1. 5，製成的傳感器仍然有較好的線性度。
彈性體在上述疲勞試驗規範條件下做疲勞試驗，合格率達到100%。採用原常規熱處理工
藝，合格率只有50%。 本發明的有益效果 本發明的熱處理方法以提高塑性韌性和抑制回火脆性為目的。具有三個特點，一 是降低淬火溫度，二是提高回火溫度，三是回火後快速冷卻。降低淬火溫度可以細化晶粒， 在零件保證淬透的前提下，是唯一能夠提高韌性又不降低強度的熱處理工藝方法；常規熱 處理後所獲得的強度與韌性是矛與盾的關係。要韌性高，則強度就低。熱處理工藝上提高 回火溫度，即犧牲強度換取高的韌性。彈性體最終要做成傳感器，有線性度的要求，但是彈 性體過低的硬度不能滿足這一要求。本發明方法將回火溫度提高到40(TC，獲得的硬度在 43±1. 5範圍內，能滿足線性度的要求。提高回火溫度，通過增加回火索氏體的比例來提高 零件的塑性和韌性。本發明方法回火後快冷，抑制材料中有害雜質元素P、 S、 0等向晶界偏 聚析出，以抑制回火脆性。
具體實施例方式
本發明所述的熱處理方法將65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體(衝壓成型零件) 放在一條連續生產線上完成熱處理的全部過程。工藝流程83(TC加熱保溫15 30分 鍾一IOO°C熱油冷卻5分鐘 一清洗、吹乾一400°C加熱保溫80分鐘回火後水冷 一 烘乾 一檢 驗產、熱處理產品。 上述淬火加熱爐為高溫網帶式連續爐，採用甲醇爐內裂解氣保護；熱油冷卻淬火 用輸送帶式等溫油槽，冷卻油為快速光亮淬火油；上述清洗先是採用金屬清洗劑熱水溶液 清洗，後採用淨水噴淋，均在輸送帶上進行；上述回火後水冷是採用清水冷卻；上述烘乾採 用電熱鼓風網帶式連續烘乾爐。
權利要求
一種65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體的熱處理方法，其特徵是在一條熱處理連續生產線上完成熱處理，具體步驟如下1)將65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體衝壓成型材料加熱至830℃後保溫15～30分鐘後，在100℃熱油中5分鐘冷卻淬火，再清洗，吹乾；2)然後400℃加熱保溫80分鐘回火；3)回火後採用水冷快速冷卻，烘乾，檢驗產品。
2. 根據權利要求1所述的熱處理方法，其特徵是上述淬火加熱爐為高溫網帶式連續 爐，採用甲醇爐內裂解氣保護，冷卻油為快速光亮淬火油，回火採用風扇強迫空氣循環式網 帶爐，回火後水冷是採用清水冷卻。
全文摘要
本發明公開了一種65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體的熱處理方法，該熱處理在一條熱處理連續生產線上完成熱處理，具體步驟如下將65Mn鋼製電子秤傳感器彈性體衝壓成型材料加熱至830℃後保溫15～30分鐘後，在100℃熱油中5分鐘冷卻淬火，再清洗，吹乾；然後400℃加熱保溫80分鐘回火；回火後採用水冷快速冷卻，烘乾，檢驗產品；本發明方法將回火溫度提高到400℃，獲得的硬度在43±1.5範圍內，能滿足線性度的要求；提高回火溫度，通過增加回火索氏體的比例來提高零件的塑性和韌性；本發明方法回火後快冷，抑制材料中有害雜質元素P、S、O等向晶界偏聚析出，以抑制回火脆性。
文檔編號C21D1/18GK101775473SQ20101011292
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者盧國輝, 揭曉華, 楊建宏, 黃惠平 申請人:廣東工業大學