[發(fā)明專利]30CrMnSiA冷扎鋼零件三段溫度退火工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910191314.3
• 申請(qǐng)日: 2009-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN101696466A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付在再
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21D8/04
• 分類號(hào): C21D8/04;C21D1/26;C21D11/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)，具體涉及材料為30CrMnSiA低合金結(jié)構(gòu)鋼冷扎板材的零件的熱處理退火工藝，在同一種材質(zhì)同一爐鋼材上，該工藝可顯著提高冷軋鋼板的塑性變形、延伸性，減少鋼板的沖壓開裂。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的熱處理退火工藝分為：擴(kuò)散退火(溫度Ac3+150℃～200℃)，完全退火(溫度Ac3+30℃～50℃)，不完全退火(溫度Ac1+40℃～60℃)，等溫退火(亞共析鋼溫度Ac3+30℃～50℃；共析鋼和過共析鋼溫度Ac1+20℃～40℃)，球化退火(溫度Ac1+20℃～40℃或Accm+20℃～30℃)，再結(jié)晶退火或中間退火(溫度Ac1-50℃～150℃)，去應(yīng)力退火(溫度Ac1-100℃～200℃)。對(duì)于30CrMnSiA冷軋鋼零件的常規(guī)退火工藝也不外乎以上幾種。當(dāng)冷軋鋼板30CrMnSiA被要求沖壓成形態(tài)較為復(fù)雜的零件時(shí)，以上的所述的幾種退火工藝就不能滿足要求，冷軋鋼板往往出現(xiàn)沖壓局部開裂的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到?jīng)_壓零件的表面質(zhì)量，甚至造成沖壓零件的報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容：

為了提高30CrMnSiA冷軋鋼零件的塑性、延伸性，減少鋼板的沖壓成型時(shí)產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種針對(duì)30CrMnSiA冷軋鋼零件的三溫度段退火工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用技術(shù)方案如下：

一種30CrMnSiA冷軋鋼零件的三溫度段退火工藝，將30CrMnSiA冷軋鋼板整齊疊放在盛具內(nèi)，盛具連同鋼板裝入熱處理退火設(shè)備中(如真空退火爐，氮?dú)獗Ｗo(hù)井式爐等)，升溫至350℃，保溫1小時(shí)至2小時(shí)，升溫650℃保溫1小時(shí)，再升溫至800℃-810℃，保溫2小時(shí)至3小時(shí)。然后爐冷到660℃-670℃，保溫8小時(shí)至10小時(shí)，最后爐冷至450℃以下，鋼板出爐空冷，完成鋼板退火的第一步驟。

如果30CrMnSiA冷軋鋼沖壓成型的最終零件十分復(fù)雜，則根據(jù)半成品在不同的成型狀態(tài)增加退火的第二步驟，以消除沖壓工序中累積的加工應(yīng)力。

將鋼板送入沖壓工序沖壓成一定形狀后得到半成品，再半成品進(jìn)行第二步驟的退火：半成品整齊疊放在盛具中，盛具連同半成品裝入熱處理退火設(shè)備中，(如真空退火爐、氮?dú)獗Ｗo(hù)井式爐等)，升溫至350℃，保溫1小時(shí)至2小時(shí)，再升溫650℃至680℃，保溫8小時(shí)至10小時(shí)，保溫時(shí)間結(jié)束后，半成品隨爐冷卻到450℃以下，出爐空冷。

本工藝采用了三溫度段退火，第一階段溫度(650℃)，鐵素體和滲碳體擴(kuò)散，第二階段溫度(800℃-810℃)，奧氏體形核并長(zhǎng)大，第三階段溫度(660℃--670℃)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和碳化物，碳化物進(jìn)一步遷移擴(kuò)散，形成球狀碳化物，經(jīng)過上述三個(gè)溫度段，達(dá)到提高30CrMnSiA冷軋鋼板變形的目的。

本發(fā)明的有益效果是：通過本工藝可極大提高30CrMnSiA冷軋鋼板的沖壓成型，增大材料的延展度和塑性，對(duì)沖壓成型復(fù)雜的鋼制件不產(chǎn)生沖壓裂紋。

附圖說明：

圖1本工藝的熱處理工藝曲線圖；

圖2是等溫退火工藝曲線圖

圖3是經(jīng)過本工藝升溫350℃，保溫1小時(shí)，再升溫到650℃保溫1小時(shí)，再升溫800℃，保溫2小時(shí)，爐冷660℃，保溫8小時(shí)，爐冷450℃以下出爐空冷的退火處理零件金相圖(500倍，5％硝酸酒精腐蝕)

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

零件名稱：大箱底座，材料：30CrMnSiA，原材料狀態(tài)：冷軋鋼板。零件經(jīng)過三道沖壓工序后由原材料冷軋鋼板成型為最終零件形狀，其技術(shù)要求為：零件的底平面≤0.30mm，上表面平面度≤0.30mm。內(nèi)腔高度尺寸27.2mm，上偏差0.28mm，下偏差0mm。內(nèi)腔寬度尺寸95.5mm，上偏差0.87mm，下偏差0mm，零件長(zhǎng)度630mm，零件厚度6mm。

首先將經(jīng)過下料剪切好的原材料鋼板(原材料長(zhǎng)度630mm，寬度204mm，厚度6mm)裝入盛具中，盛具放入低真空井式氣體保護(hù)電阻爐中，井式電阻爐開始抽真空至0.1Mpa，停止抽真空，通入氮?dú)?純度99.95％以上)，電爐開始加熱，按圖1所示工藝曲線進(jìn)行退火工藝。升溫至350℃，保溫60分鐘；再升溫至650℃，保溫60分鐘；再升溫至800℃，保溫3小時(shí)；爐冷至680℃，保溫8小時(shí)；隨后爐冷至250℃，鋼板出爐空冷。在整個(gè)升溫過程中，井式爐一直通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，以避免鋼板表面被氧化。鋼板經(jīng)第一次退火后，送入沖床進(jìn)行沖壓彎曲，成半層品，半成品長(zhǎng)度630mm，底面寬95.5mm，兩邊角度為135℃，半成品厚度6mm。再將彎形后的半成品進(jìn)行第二次退火，將半成品沿縱向垂直擺放在盛具中，盛具放入低真空井式氣體保護(hù)電阻爐中，井式爐開始抽真空至0.1Mpa，停止抽真空，通入氮?dú)?純度99.95％以上)，電爐開始加熱，按圖2所示等溫退火工藝進(jìn)行零件的退火，升溫至350℃保溫60分鐘；再升溫680℃保溫8小時(shí)；隨后爐冷至250℃，半成品出爐空冷。從井式電阻爐中取出半成品后，將半成品再次進(jìn)行沖壓，沖壓彎型，半成品長(zhǎng)度630mm，底面寬95.5mm，兩邊角度為90℃，角度過度圓弧半徑為R5.5，折邊高度尺寸27.2mm，半成品厚度6mm。再將彎型后的半成品按圖2所示等溫退火工藝進(jìn)行第三次退火，再次沖壓彎型，最后達(dá)到零件成品圖的要求，零件的底平面≤0.30mm，上表面平面度≤0.30mm。內(nèi)腔高度尺寸27.2mm，上偏差0.28mm，下偏差0mm。內(nèi)腔寬度尺寸95.5mm，上偏差0.87mm，下偏差0mm，零件長(zhǎng)度630mm，零件厚度6mm。經(jīng)過以上工序處理后，大箱底座外型尺寸合格，其金相組織為圖3所示。