42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法
2023-10-17 06:10:19 2
專利名稱：：42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法
技術領域：
：本發明涉及一種42CrMo材料的調質處理方法，尤其涉及一種應用於大型鍛件的42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法。
背景技術：
：42CrMo材料是一種常用的金屬材料，該材料的調質處理工藝一般包括升溫，保溫，淬火，高溫回火等步驟，調質過程易出現如下問題1、硬度不均勻；2、淬火易使裂紋擴展；3、組織不合格；4、綜合機械性能不合格。通常對小型42CrMo材料，可採用油淬或水淬方式來提高材料性能。為了避免出現各種調質問題，大型鍛件的42CrMo淬火通常採用油淬來改進其綜合機械性能，而油淬要求設備和油槽水平相對較高，安全性要求較強，油的成本也較高，汙染也比較大，因此採用油淬方式存在一定的局限性，在缺乏油槽類淬火條件下或者沒有油性介質的條件下，調質處理工藝難以完成。而對於大型42CrMo鍛件，採用水淬方式由於冷熱溫差易形成較大的內應力易出現冷裂等問題。因此，採用水淬空冷工藝用來替代油淬方式非常有實際意義。通常由於油淬後對產品綜合機械性能的提高不如水淬性能，因此本發明可在沒有油性介質的條件下對42CrMo材料的大型鍛件進行淬火併提高產品的綜合機械性能。
發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法，解決了在缺乏油槽、淬火油等淬火條件下工件的調質處理方案，提高了產品的綜合性能。為解決上述技術問題，本發明提供一種42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法，包括如下步驟升溫，保溫，淬火，高溫回火；所述的淬火採用水淬空冷方式，具體包括如下步驟淬火時，水冷一定時間(一般不超過30分鐘)後，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到20030(TC後，再入水水冷，空冷緩衝，所述水冷和空冷經多次循環後，其工件表面返溫不超過30(TC穩定後即可完成淬火工序。與現有技術相比，本發明的有益效果在於:本發明採用水淬空冷方式，通過控制水淬和空冷的次數和時間，使組織的轉變情況去接近油淬時的水平，防止由於碳含量水平較高產生內應力較大而冷裂，並使工件的綜合性能得到改善，產品的內應力也可以通過進一步熱處理消除。本發明解決了在缺乏油槽類淬火條件下工件的調質處理方案，提高了產品的綜合性能。下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明-圖1是本發明42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝的溫度時間示意圖，包括工藝流程的簡述；圖2是本發明42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝實施例的溫度時間示意圖，包括工藝流程的簡述。具體實施例方式本發明的調質工藝包括升溫，保溫，淬火，高溫回火。42CrMo材料按傳統經驗淬火步驟採用油淬方式來完成組織轉變，本發明採用水淬空冷方式，通過控制水淬和空冷的次數和時間，使水的淬透能力去接近油的水平，防止由於碳含量水平產生冷裂現象，並使工件的綜合性能保持。如圖1所示，本發明的調質工藝具體步驟包括35(TC保溫，升溫至650°C保溫，再升溫至850~860°C，保持一定時間後，水淬空冷，完成後高溫回火併保持一定時間，然後降溫，出爐，空冷，即完成42CrMo的調質熱處理工序。其中，採用水淬空冷具體包括如下步驟淬火時，水冷一定時間後，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到一定溫度後，再入水水冷。如此多次循環後，其工件返溫穩定後即可完成淬火工序。本發明42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝步驟中的時間會根據42CrMo產品的截面尺寸的改變而改變。實施例本實施例所採用的42CrMo產品為產品尺寸0930mmX17285腿，重量約92噸的長軸鍛件，材料42CrMo。產品成份，％tableseeoriginaldocumentpage5該產品粗加工後，安排在熱處理車間內起吊，再調質。如圖2所示，本發明42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝，包括如下步驟(1)升溫35(TC等溫120分鐘，經過360分鐘從35(TC升至650°C，650。C等溫240分鐘，經過200分鐘從65(TC升至850°C;(2)保溫85(TC等溫570分鐘；(3)淬火採用5次循環水冷和空冷水冷22分鐘後，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到250"C後，入水水冷10分鐘，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到250。C後，入水水冷6分鐘，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到25(TC後，入水水冷4分鐘，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到25(TC後，入水水冷5分鐘，吊出空冷緩衝，之後表面返溫一直處在20(TC以下。(4)高溫回火使溫度達到60(TC，時間1680分鐘。以上工藝應用於等效截面為930的工件，目標HB(布氏硬度)=240280，實測HB為260±10。對比例通用工藝手段採用油淬案例，等效截面為450mm的筒體，淬火全油冷，回火605-C，所得到的力學性能數據如下表一表一tableseeoriginaldocumentpage6本發明採用水淬空冷，等效截面為900mm的長拉杆，回火600。C，所得到的力學性能數據如下表二表二tableseeoriginaldocumentpage6由表一和表二對照，可以看出，通過水淬空冷，使產品的綜合工藝性能得到了明顯改善。產品的內應力也可以通過進一步熱處理消除。42CrMo的水淬空冷工藝可以實現，並有良好的效果。權利要求1、一種42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法，包括如下步驟升溫，保溫，淬火，高溫回火；其特徵在於所述的淬火採用水淬空冷方式，具體包括如下步驟淬火時，水冷不超過30分鐘後，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到200～300℃後，再入水水冷，空冷緩衝，所述水冷和空冷經多次循環後，其工件表面返溫不超過300℃穩定後即可完成淬火工序。2、根據權利要求l所述的42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法，其特徵在於，所述的水冷和空冷經過5次循環，即可完成淬火工序。3、根據權利要求1或2所述的42CrMo材料的水淬空冷調質處理工藝方法，其特徵在於，所述的淬火採用5次水冷和空冷循環，具體包括如下步驟水冷22分鐘後，空冷緩衝，等表面返溫達到25(TC後，入水水冷IO分鐘，空冷緩衝，等表面返溫達到25(TC後，入水水冷6分鐘，空冷緩衝，等表面返溫達到25(TC後，入水水冷4分鐘，空冷緩衝，等表面返溫達到250。C後，入水水冷5分鐘，空冷緩衝，之後表面返溫一直處在200。C以下。全文摘要本發明公開了一種42CrMo材料的大型鍛件調質淬火處理工藝方法，包括升溫、保溫、淬火及高溫回火等步驟，採用水淬空冷方式進行淬火，具體包括如下步驟淬火時，水冷一定時間後，吊出空冷緩衝，等表面返溫達到200～300℃後，再入水水冷，空冷緩衝，經多次水冷和空冷循環後，其工件返溫不超過300℃穩定後即可完成淬火工序。本發明解決了在缺乏油槽、淬火油等淬火條件下工件的調質處理方案，提高了產品的綜合性能。文檔編號C21D1/18GK101363070SQ20071009400公開日2009年2月11日申請日期2007年8月7日優先權日2007年8月7日發明者政呂,琦張,陸寅松申請人:上海重型機器廠有限公司