[發明專利]鋼鐵等溫淬火-回火冷卻工藝

有效

• 申請號: 201210105039.0
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102605145A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王長文
• 申請（專利權）人: 王長文
• 主分類號: C21D1/20
• 分類號: C21D1/20;C21D11/00
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

?????本發明涉及一種鋼鐵熱處理工藝，尤其涉及一種鋼鐵等溫淬火-回火冷卻工藝。

背景技術

????傳統鋼鐵熱處理耗能大、污染嚴重、工人勞動繁重、工藝落后、成本高；我國熱處理理論水平不低，根本是如何用熱處理理論指導熱處理實踐，理論和實踐相結合，保證零件的質量，使零件一個頂幾個，這是熱處理的關鍵；由于鋼的淬透性問題沒有突破，使大型工件1/2T處的質量技術指標難以達標。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼鐵等溫淬火-回火冷卻工藝，該工藝節約大量的能源和資源，降低熱處理成本，保護環境，減輕工人的勞動強度，提高熱處理質量，解決大型工件1/2T處強韌化熱處理的淬透性難題。

本發明是這樣實現的，其特征是工藝為：

(一)淬透性差的鋼鐵等溫淬火加熱溫度EF按下列原則確定；

熱處理難度系數N≥300mm，淬火加熱溫度EF確定比該鋼號淬火加熱溫度高50℃～80℃；

熱處理難度系數N＜300mm，淬火加熱溫度EF????確定比該鋼號淬火加熱溫度高20℃～50℃；

(二)采用兩次階梯預熱，減小因加熱造成的內應力，為淬火水冷作準備；

當加熱溫度EF為800℃時，則階梯預熱溫度AB和CD分別為400℃和600℃；

當加熱溫度EF為950℃時，則階梯預熱溫度AB和CD分別為500℃和700℃；

當加熱溫度EF為800℃～950℃之間時，以此類推階梯AB和CD的預熱溫度；

(三)兩次階梯預熱的升溫速度OA和BC均為100℃～150℃/h；從600℃～700℃升至800℃～950℃的升溫速度DE為150℃～200℃/h；

(四)淬火(預熱)保溫時間；

淬火(預熱)保溫時間按下列公式計算：

　　τ總?。健z+Az(Ay)×D×K　　

式中?τ總　—?保溫過程的總時間（mm）；

　　　　Kz(Ky)?—?淬火（預熱）保溫時間基數（min）；

　　　　Az(Ay)?—?淬火（預熱）保溫時間系數（min/mm）；

　　　　D?—?工件有效厚度（mm）；

　　　　K?—?工件裝爐修正系數；

(五)確定出爐淬火在質量分數5%～10%NaCl水溶液中冷卻時間F1G1。

　　　　計算工件水冷時間公式：

　　　T＝a×N

式中　T?—?工件水冷時間（min）；

　　　N?—?熱處理難度系數（mm）；

　　　a?—?冷卻系數（min/mm）；

　當N≥300mm，碳素鋼a值取0.005～0.009mim/mm；合金鋼a值取0.002～0.006mim/mm；

　當N＜300mm，碳素鋼a值取0.008～0.02mim/mm；合金鋼a值取0.002～0.015mim/mm；

?。┐_定出水后回溫到點H的溫度為貝氏體轉變點以上50℃～100℃，但須低于珠光體轉變溫度，即C-曲線彎折處溫度；

當熱處理難度系數N≥300mm，回溫溫度點H取上限；反之，取下限；

回溫溫度升到確定點H，立即入質量分數5%～10%NaCl水溶液中冷卻，防止發生珠光體和上貝氏體的轉變；

?????（七）確定第二次水冷時間H2I2；

當熱處理難度系數N≥300mm，確定在質量分數5%～10%NaCl水溶液中冷卻時間H2I2為第一次水冷時間F1G1的50%～80%；

當熱處理難度系數N＜300mm，確定在5%～10%NaCl水溶液中冷卻時間H2I2為第一次水冷時間F1G1的40%～70%；

　　（八）確定第二次回溫溫度，實際是確定利用余熱進行等溫的溫度；

當熱處理難度系數N≥300mm，回溫溫度JK確定比Ms點高10℃～30℃；

當熱處理難度系數N＜300mm，回溫溫度JK確定比Ms點高20℃～40℃；

（九）在上述確定的等溫溫度下，確定等溫時間J1K1為貝氏體轉變開始和終了線所需時間的50%～70%。

回溫溫度停止上升，工件靜置空冷，以確保在等溫時間內，降溫不低于Ms點，即開始計算等溫時間；

　　（十）等溫后，中、低碳鋼、低合金鋼采用質量分數5%～10%NaCl水溶液冷卻；高碳鋼、中合金鋼采用快速空冷；高合金鋼、高速鋼采用空冷；以上冷卻至室溫，立即轉入回火工序；