60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法
2023-11-30 18:18:16 2
專利名稱：60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法
技術領域：
本發明涉及鋼材的熱處理方法，特別是涉及60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法。
背景技術：
60Si2Mn鋼是我國應用較為普遍的矽錳系合金彈簧材料，具有高的屈服極限、高的屈強比、冷變形塑性低、切削性好等的優點，廣泛應用於製造汽車、拖拉機和鐵路車輛上的螺旋彈簧、板彈簧及其他高應力下工作的重要彈簧。摩擦焊是一種先進焊接工藝方法，具有高效、環保、焊接質量高、成本低等優點，廣泛應用於機械製造行業。採用摩擦焊焊接取代原毛坯尾部內孔衝壓可以解決在衝拔過程中存在的尾短和彎曲現象，成品率高，但會存在由於焊接流線和金屬夾雜物沿焊合面分布而導致焊合面附近綜合力學性能差的問題。為了提高60Si2Mn鋼摩擦焊焊後綜合力學性能，需要進行一定的熱處理，以保證焊接接頭力學性 能滿足產品技術指標要求。眾所周知，同一鋼種、相同的化學成分採用不同的熱處理工藝，其力學性能基本不同。最佳的熱處理工藝能充分發揮材料潛在的材質作用，從而提高機械產品的質量。目前，國內對60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理工藝研究較少，如採用普通的淬火+回火熱處理工藝，以及正火+淬火+回火熱處理工藝(正火900°C X60min，空冷+淬火9000C X60min，油冷+回火540°C X lOOmin)，但經過現有熱處理工藝處理的產品存在抗拉強度低，使用壽命短的缺陷。因此，需要探索新的熱處理工藝。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法，提高摩擦焊接後60Si2Mn鋼的綜合力學性能，延長使用壽命。為了實現上述目的，本發明提供了一種60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法，包括以下步驟將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐加熱至880_890°C，保溫30_40min後出爐空冷至室溫；然後加熱到820-830°C，保溫40_50min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到500_520°C進行回火處理。優選以5-10°C /min的加熱速率將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐加熱至880_890°C。回火處理的時間優選為110_120min。本發明採用改進的正火+淬火+回火熱處理工藝，能更好地提高60Si2Mn鋼摩擦焊後的綜合力學性能。與現有的正火+淬火+回火熱處理工藝相比，採用上述熱處理工藝的得到的樣品的拉伸強度和屈服強度能得到顯著提高。
具體實施例方式下面通過具體實施例闡述本發明的內容。本領域技術人員可以理解，以下舉例示出的僅用於解釋本發明而非用於對其作出任何限制。
實施例1將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐以5°C /min的加熱速率加熱至880°C，保溫30min後出爐空冷至室溫；然後加熱到820°C，保溫40min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到500°C進行回火處理，回火處理的時間為llOmin。實施例2將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐以10°C /min的加熱速率加熱至890°C，保溫40min後出爐空冷至室溫；然後加熱到830°C，保溫50min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到520°C進行回火處理，回火處理的時間為120min。實施例3 將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐以7 V /min的加熱速率加熱至885°C，保溫35min後出爐空冷至室溫；然後加熱到825°C，保溫45min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到515°C進行回火處理，回火處理的時間為115min。實施例4將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐以8V /min的加熱速率加熱至880°C，保溫30min後出爐空冷至室溫；然後加熱到820°C，保溫45min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到510°C進行回火處理，回火處理的時間為120min。對比例將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐以8V /min的加熱速率加熱至900°C，保溫35min後出爐空冷至室溫；然後加熱到900°C，保溫45min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到540°C進行回火處理，回火處理的時間為lOOmin。表I給出了 60Si2Mn摩擦焊後採用不同熱處理工藝得到樣品的物理性能的測試結果。與對比例相比，採用本發明的熱處理工藝得到的樣品具有更好的力學性能。其中，抗拉強度從1090MPa提高到1300Mpa以上，提高了 18%以上。抗彎強度、屈服強度、延伸率以及硬度均有不同程度的提高，各項指標均優於對比樣品。表160Si2Mn摩擦焊後採用不同熱處理工藝處理後的物理性能
權利要求
1.一種60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法，包括以下步驟 將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐加熱至880-890°C，保溫30_40min後出爐空冷至室溫； 然後加熱到820-830°C，保溫40-50min後在油中進行淬火處理； 冷卻至室溫後再加熱到500-520°C進行回火處理。
2.根據權利要求1所述的熱處理方法，其特徵在於，以5-10°C/min的加熱速率將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐加熱至880-890°C。
3.根據權利要求1所述的熱處理方法，其特徵在於，回火處理的時間為110-120min。
全文摘要
本發明公開了一種60Si2Mn鋼摩擦焊後的熱處理方法，包括以下步驟將摩擦焊後的60Si2Mn鋼隨爐加熱至880-890℃，保溫30-40min後出爐空冷至室溫；然後加熱到820-830℃，保溫40-50min後在油中進行淬火處理；冷卻至室溫後再加熱到500-520℃進行回火處理。本發明採用改進的正火+淬火+回火熱處理工藝，能更好地提高60Si2Mn鋼摩擦焊後的綜合力學性能。與現有的正火+淬火+回火熱處理工藝相比，採用本發明熱處理工藝得到的樣品的拉伸強度和屈服強度能得到顯著提高。
文檔編號C21D6/00GK103014253SQ201210505369
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者黃豔靈, 楊豪, 李莉, 劉強, 楊安志, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司