[發(fā)明專利]一種消除中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼頑固性混晶的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210228837.2
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102732711A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王立新;周許;姚偉;高全德
• 申請（專利權(quán)）人: 中原特鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D11/00
• 分類號: C21D11/00;C21D1/28
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 蔡淑媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高性能軸鍛件制造技術(shù)領(lǐng)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(shù)

混晶是材料中出現(xiàn)嚴(yán)重晶粒不均勻現(xiàn)象，是材料的一種缺陷，表現(xiàn)為微觀觀察，金屬基體上晶粒大小不一，粗晶與細(xì)晶混雜，它使材料性能不均勻并導(dǎo)致綜合力學(xué)性能下降，特別是降低材料的低溫沖擊韌性。混晶產(chǎn)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，常用的工藝方法是采用多次正火來消除，但對于性能要求高且多臺階的軸鍛件，如35CrMo、42CrMo制成的多臺階軸鍛件，往往經(jīng)過三次正火以后，混晶現(xiàn)象仍不能消除，對于這種頑固性的混晶現(xiàn)象，采用本發(fā)明的工藝方法，能夠?qū)⒒炀@得均勻細(xì)小的晶粒。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法，對于制造的多臺階高性能要求的軸鍛件，能夠獲得均勻細(xì)小的晶粒度。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種消除中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼頑固性混晶的方法，其方法如下：

步驟一：截?cái)嗑Я＿z傳

將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730℃～830℃，按照0.7～1?h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，進(jìn)行預(yù)冷，預(yù)冷時間為2～10min,然后進(jìn)行冷卻，其冷卻方式為水冷，水冷的水溫為30～35℃，冷卻至鍛件表面溫度在300～350℃，然后進(jìn)行空冷，空冷至鍛件表面溫度在100±20℃。

步驟二：進(jìn)行正火和回火

將經(jīng)過步驟一處理的鍛件入爐升溫至正火溫度820～890℃，按0.7～1.2?h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，進(jìn)行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷后入爐進(jìn)行回火，回火溫度650±30℃，回火時間按1.8～2.4h/100mm，然后空冷至表面溫度為室溫。

該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過本技術(shù)方案的實(shí)施，解決經(jīng)多次正火處理的黑皮多臺階軸鍛件仍為混晶的問題，處理后鍛件晶粒度均勻細(xì)小，滿足鍛件的技術(shù)要求。

截?cái)嗑Я＿z傳采用將鍛件加熱在臨界溫度AC3附近，進(jìn)行均溫及短時的保溫后，快速冷卻至鍛件表面溫度在300～350℃，然后再次進(jìn)行正火+回火處理。

使得原經(jīng)三次正火的混晶晶粒度為4.5～5級占30%，7～7.5級占70%的晶粒細(xì)化為7～8級。

具體實(shí)施方式

下面以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此：

????第一組：選擇黑皮齒輪軸鍛件，材料為42CrMo，兩端為軸（軸徑規(guī)格≥φ350），中部為齒輪盤（齒輪盤規(guī)格≥φ550），三次正火后，檢測仍為粗晶，其熱處理工藝如實(shí)施例1-4所述：

實(shí)施例1：將鍛件加熱至730℃，按0.7h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷2min，進(jìn)行水冷，水溫控制在30℃，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為300℃然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為80℃，入爐進(jìn)行正火+回火。

將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至820℃，按0.7h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為620℃，回火時間按1.8h/100mm，然后空冷至室溫。

實(shí)施例2：將鍛件加熱至830℃，按1h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷10min，進(jìn)行水冷，水溫控制在35℃，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為350℃然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為120℃，入爐進(jìn)行正火+回火。

將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至890℃，按1.2h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為680℃，回火時間按2.4h/100mm，然后空冷至室溫。

實(shí)施例3：將鍛件加熱至750℃，按0.8h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷5min，進(jìn)行水冷，水溫控制在32℃，水冷時間為2min，水冷至表面溫度為320℃然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為90℃，入爐進(jìn)行正火+回火。

將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至850℃，按0.9h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為640℃，回火時間按2.0h/100mm，然后空冷至室溫。

實(shí)施例4：將鍛件加熱至800℃，按1.0h/100mm進(jìn)行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷8min，進(jìn)行水冷，水溫控制在34℃，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為34℃然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為110℃，入爐進(jìn)行正火+回火。