[發明專利]鎖具材料的熱處理工藝及其設備

有效

• 申請號: 201010188681.0
• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN102260777A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 羅紹康
• 申請（專利權）人: 寧波吉威熔模鑄造有限公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/28;C21D1/18
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 尚世浩

技術領域

本發明涉及一種材料的熱處理工藝及其設備，特別是應用于鎖具的材料。

背景技術

材料，例如合金鋼，的強度、硬度、塑性和韌性通常是一個矛盾的統一體。選擇合理的合金成分和含量以達到優選的合金材料，一直是行業中努力的方向。針對船用集裝箱鎖具的特殊工作要求，選擇合理的強度、硬度和塑性和韌性材料就是本領域中所要解決的技術問題。

現有技術中采用42CrMo材料并同時加以相應的熱處理工藝，以作為鎖具的材料。其中熱處理包括：

一、正火：網帶爐中、正火溫度900℃±10℃、保溫時間120分鐘后空氣冷卻；

二、淬火：網帶爐中、淬火溫度890℃±10℃、保溫時間120分鐘后油冷卻；

三、回火：網帶爐中、回火溫度630℃±10℃、保溫時間180分鐘后水冷卻。

但現有技術中的材料及其相應的熱處理工藝仍具有不足。例如，現有材料42CrMo采用的是具有貴重金屬的合金鋼，其材料成本較高；同時，熱處理過程中，特別是淬火后，其彎晶馬氏體量開始增多，且塑性、韌性較差；再者，熱處理中的工藝較為復雜、成本高同時熱處理易產生較多的環境污染。以上技術問題均有待新的技術對其進行解決。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種新型鎖具材料的熱處理工藝，其中所述材料為25CrMnSi。同時其熱處理包括：

一、正火：溫度920℃±10℃、保溫時間120分鐘后空氣冷卻；

二、淬火：溫度880℃±10℃、保溫時間180分鐘后水冷卻；

三、回火：溫度610℃±10℃、保溫時間180分鐘后空氣冷卻。

同時提供相應的25CrMnSi材料的熱處理設備：其包括：熱處理系統和將鎖具材料在所述熱處理系統間運輸連接的運輸系統，所述熱處理系統沿著所述運輸系統依次具有：溫度可被設為920℃±10℃，停留時間可被設為120分鐘的正火爐；溫度可被設為880℃±10℃，停留時間可被設為180分鐘的淬火爐；冷卻后產品溫度設為300℃，置有冷卻介質為水溶性淬火液的淬火槽；溫度可被設為610℃±10℃，停留時間可被設為180分鐘的回火爐。

采用上述技術后所獲得的材料，其抗拉強度滿足：850MPa，屈服強度滿足：700MPa，硬度HB：240-280，滿足鎖具材料的機械要求的同時，具有金屬成本低、良好適宜的強度、硬度、塑性和韌性、以及熱處理工藝設備簡單、操作方便、自動化程度高、環境污染小的特點。

附圖說明

圖1是本熱處理設備的示意圖。

具體實施方式

為解決上述技術問題，本發明提供一種與新型的鎖具材料相適應的熱處理工藝。其中所述材料為25CrMnSi。該材料避免了現有技術中的較為昂貴的合金金屬元素的使用，使得金屬成本降低。同時，本技術25CrMnSi作為低碳鋼(碳含量小于等于0.30％)、低合金鋼淬火后組織以馬氏體為主，能夠保證在具有現有技術的強度和硬度的前提下，同時具備高塑、韌性。而現有技術的42CrMo的碳含量大于0.30％，在淬火后，彎晶馬氏體量開始增多，且在相同的強度、硬度條件下塑性、韌性較差。因此本技術25CrMnSi材料的使用即保證了機械性能的要求，也達到了降低金屬成本，以及后續熱處理成本的目的。

本創作所提供的與上述技術材料25CrMnSi相對應的熱處理工藝包括：

一、正火：煤氣發生爐中，溫度920℃±10℃、保溫時間120分鐘后空氣冷卻；

二、淬火：網帶爐中，溫度880℃±10℃、保溫時間180分鐘后水冷卻；

三、回火：井式爐中，溫度610℃±10℃、保溫時間180分鐘后空冷卻。相對應的，針對上述鎖具材料進行熱處理的設備為：

1、正火爐1：溫度可被設為920℃±10℃，停留時間可被設為120分鐘的正火爐1。

正火時，將鎖具材料8置于溫度低于100±10℃的正火爐1里，升溫到920℃±10℃，保溫120分鐘，在溫度低于600℃時出爐，然后置于第一空氣冷卻處I，進行第一次空冷；

優選的正火爐共分7個加熱區，各個加熱區溫度設定為920℃±10℃。多個被預制成與正火爐1的尺寸相適應的鎖具材料8工件依批次通過上述7個加熱區，而被加熱升溫，并依次連續的在上述7個加熱區中保溫，以使得鎖具材料8在正火爐中獲得有效長度的保溫時間。加熱區數量也可以是其他的數量，其確定依據之一是與工件所需加熱的時間相適應，以保證工件的加熱要求，和大規模連續生產的要求。