一種消除中碳低合金結構鋼頑固性混晶的方法
2023-05-02 22:22:01 1
專利名稱：一種消除中碳低合金結構鋼頑固性混晶的方法
技術領域：
本發明屬於高性能軸鍛件製造技術領域，特別涉及一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法。
背景技術：
混晶是材料中出現嚴重晶粒不均勻現象，是材料的一種缺陷，表現為微觀觀察，金屬基體上晶粒大小不一，粗晶與細晶混雜，它使材料性能不均勻並導致綜合力學性能下降，特別是降低材料的低溫衝擊韌性。混晶產生的原因主要是組織遺傳、成分的偏析、多火次鍛造及終鍛溫度偏高等。消除中碳低合金鋼混晶，常用的工藝方法是採用多次正火來消除，但對於性能要 求高且多臺階的軸鍛件，如35CrMo、42CrMo製成的多臺階軸鍛件，往往經過三次正火以後，混晶現象仍不能消除，對於這種頑固性的混晶現象，採用本發明的工藝方法，能夠將混晶消除，並獲得均勻細小的晶粒。
發明內容
本發明的目的在於提供一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法，對於製造的多臺階高性能要求的軸鍛件，能夠獲得均勻細小的晶粒度。本發明的目的是這樣實現的
一種消除中碳低合金結構鋼頑固性混晶的方法，其方法如下
步驟一截斷晶粒遺傳
將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730°C 830°C，按照O. 7 I h/100mm進行保溫，保溫結束後，進行預冷，預冷時間為2 lOmin，然後進行冷卻，其冷卻方式為水冷，水冷的水溫為30 35°C，冷卻至鍛件表面溫度在300 350°C，然後進行空冷，空冷至鍛件表面溫度在100±20°C。步驟二 進行正火和回火
將經過步驟一處理的鍛件入爐升溫至正火溫度820 890°C，按O. 7 I. 2 h/100mm進行保溫，保溫結束後，進行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷後入爐進行回火，回火溫度650±30°C，回火時間按1.8 2. 4h/100mm，然後空冷至表面溫度為室溫。該發明的優點在於通過本技術方案的實施，解決經多次正火處理的黑皮多臺階軸鍛件仍為混晶的問題，處理後鍛件晶粒度均勻細小，滿足鍛件的技術要求。截斷晶粒遺傳採用將鍛件加熱在臨界溫度AC3附近，進行均溫及短時的保溫後，快速冷卻至鍛件表面溫度在300 350°C，然後再次進行正火+回火處理。使得原經三次正火的混晶晶粒度為4. 5 5級佔30%，7 7. 5級佔70%的晶粒細化為7 8級。
具體實施方式
下面以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不限於此第一組選擇黑皮齒輪軸鍛件，材料為42CrMo，兩端為軸(軸徑規格> Φ350),中部為齒輪盤(齒輪盤規格> Φ550)，三次正火後，檢測仍為粗晶，其熱處理工藝如實施例1-4所述
實施例I :將鍛件加熱至730°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷2min，進行水冷，水溫控制在30°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為300°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為80°C，入爐進行正火+回火。 將經過空冷的鍛件加熱至820°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為620°C，回火時間按1.8h/100mm，然後空冷至室溫。實施例2 :將鍛件加熱至830°C，按lh/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷lOmin，進行水冷，水溫控制在35°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為350°C然後空冷，空冷至 鍛件表面溫度為120°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至890°C，按I. 2h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為680°C，回火時間按2. 4h/100mm，然後空冷至室溫。實施例3 :將鍛件加熱至750°C，按O. 8h/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷5min，進行水冷，水溫控制在32°C，水冷時間為2min，水冷至表面溫度為320°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為90°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至850°C，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為640°C，回火時間按2. 0h/100mm，然後空冷至室溫。實施例4 :將鍛件加熱至800°C ,按I. 0h/100mm進行保溫,保溫結束後,預冷8min,進行水冷，水溫控制在34°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為34°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為110°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至870°C，按I. 0h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為660°C，回火時間按2. 2h/100mm，然後空冷至室溫。第二組選擇黑皮高速軸鍛件，材料為35CrMo，此軸為多臺階軸，共有6個臺階，兩端軸規格> Φ355，中部最大軸為> Φ550，三次正火後，檢測仍為粗晶，其熱處理工藝如實施例5-8所述
實施例5 :將鍛件加熱至730°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷2min，進行水冷，水溫控制在30°C，水冷時間為4min，水冷至表面溫度為300°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為80°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至820°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為620°C，回火時間按1.8h/100mm，然後空冷至室溫。實施例6 :將鍛件加熱至830°C，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷lOmin，進行水冷，水溫控制在35°C，水冷時間為4min，水冷至表面溫度為350°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為120°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至890°C，按I. 2h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為680°C，回火時間按2. 4h/100mm，然後空冷至室溫。實施例7 :將鍛件加熱至760V，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷4min，進行水冷，水溫控制在32°C，水冷時間為2min，水冷至表面溫度為320°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為90°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至850°C，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為630°C，回火時間按1.9h/100mm，然後空冷至室溫。實施例8 :將鍛件加熱至820°C，按I. 0h/100mm進行保溫，保溫結束後，預冷7min，進行水冷，水溫控制在34°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為34°C然後空冷，空冷至鍛件表面溫度為110°C，入爐進行正火+回火。將經過空冷的鍛件加熱至870°C，按I. 0h/100mm進行保溫，保溫結束後，空冷至室溫，空冷結束後，入爐回火，回火溫度為670°C，回火時間按2. 3h/100mm，然後空冷至室溫。上述第一組和第二組實施例前後的晶粒度檢測結果見表I 表I實施前後的晶粒度檢測結果
權利要求
1.一種消除中碳低合金結構鋼頑固性混晶的方法，其特徵在於其方法如下 步驟一截斷晶粒遺傳 將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730°c 830°C，按照O. 7 I h/100mm進行保溫，保溫結束後，進行預冷，預冷時間為2 lOmin，然後進行冷卻，其冷卻方式為水冷，水冷的水溫為30 35°C，冷卻至鍛件表面溫度在300 350°C，然後進行空冷，空冷至鍛件表面溫度在100±20°C ； 步驟二 進行正火和回火 將經過步驟一處理的鍛件入爐升溫至正火溫度820 890°C，按O. 7 I. 2 h/100mm進行保溫，保溫結束後，進行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷後入爐進行回火，回火溫 度650±30°C，回火時間按I. 8 2. 4h/100mm，然後空冷至表面溫度為室溫。
全文摘要
本發明屬於高性能軸鍛件製造技術領域，特別涉及一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法，將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730℃～830℃，按照0.7～1h/100mm進行保溫，進行預冷，然後進行冷卻，其冷卻方式為水冷，冷卻至鍛件表面溫度在300～350℃，然後進行空冷，之後入爐升溫至正火溫度820～890℃，進行保溫，保溫結束後，進行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷後入爐進行回火，然後空冷至表面溫度為室溫，該發明的優點在於通過本技術方案的實施，解決經多次正火處理的黑皮多臺階軸鍛件仍為混晶的問題，處理後鍛件晶粒度均勻細小，滿足鍛件的技術要求。
文檔編號C21D11/00GK102732711SQ20121022883
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者周許, 姚偉, 王立新, 高全德 申請人:中原特鋼股份有限公司