[發明專利]48MnV非調質鋼曲軸鍛件的熱處理方法

無效

• 申請號: 201310268662.2
• 申請日: 2013-06-30
• 公開（公告）號: CN103352113A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 楊仁堂;羅桂海;李興品;韓劍波;龔海飛;顧莉莉;高先模
• 申請（專利權）人: 貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: C21D9/30
• 分類號: C21D9/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鍛件的熱處理方法，特別是涉及了48MnV非調質鋼曲軸鍛件的熱處理方法。

背景技術

非調質鋼是在碳鋼中加入微量的合金元素例如Mn、V、Ti、Nb和N等形成的。非調質鋼鍛件例如汽車曲軸在鍛造時通過控溫鍛造、控溫冷卻，能在鐵素體和珠光體中彌散析出碳（氮）化合物作為強化相，使鍛件在鍛后不需要進行調質處理，即可獲得碳素結構鋼或合金結構鋼經調質處理后所達到的力學性能。

2007年1月24日公開的中國發明專利說明書CN1900328A公開了一種大型非調質鋼發動機曲軸的熱處理工藝方法，其技術方案為：把鍛后有余熱的曲軸控制冷卻至500℃～700℃后，正火加熱至860℃～900℃保溫，然后以40℃/min～60℃/min的冷卻速度使其降溫至500℃～700℃，再以不超過15℃/min的冷卻速度緩冷至300℃出爐，進入應力時效處理工序。該方法雖然對非調質鋼曲軸鍛件在鍛后進行了二次相變處理，提高了鐵素體的相對含量，改善了塑性和韌性，但是由于緩冷的作用，也使得珠光體晶粒粗大，其強度性能下降較為嚴重。采用該方法處理的曲軸，其抗拉強度為776?MPa～860MPa，屈服強度為490?MPa～560MPa，不能完全滿足客戶要求抗拉強度≥800?MPa、屈服強度≥500?MPa的指標。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種不用緩冷步驟來實現48MnV非調質鋼曲軸鍛件的熱處理方法，采用該方法處理的曲軸鍛件其強度指標及各項技術指標能完全滿足客戶的要求。

為解決上述技術問題，本發明所述48MnV非調質鋼曲軸鍛件的熱處理方法，其技術方案包括以下步驟：

把48MnV非調質鋼曲軸鍛件加熱到奧氏體化溫度以上30℃~50℃，按鍛件厚度1min/mm～3?min/mm進行保溫，然后以30℃/min～40℃/min冷卻速度冷卻至300℃，分散空冷。

所述48MnV非調質鋼曲軸鍛件的奧氏體化溫度是880℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明把48MnV非調質鋼曲軸鍛件加熱到奧氏體化溫度以上30~50℃保溫，使鋼完全奧氏體化，同時鋼中的錳、釩等合金元素完全溶于奧氏體晶粒中，通過固溶強化，提高了強度，然后以30℃/min～40℃/min的冷卻速度冷卻至300℃后分散空冷，在冷卻過程中，奧氏體晶粒中的錳、釩等合金元素能夠促進晶內鐵素體的析出，提高了塑性和韌性，同時獲得了晶粒較小的珠光體和數量適中的鐵素體，從而保證了48MnV非調質鋼曲軸鍛件的強度和韌性，使熱處理后鍛件的強度指標及其它各項技術指標均能滿足客戶要求。經檢測其抗拉強度為815?MPa?～830?MPa（大于客戶要求的800?MPa），其屈服強度為525?MPa～553?MPa（大于客戶要求的500?MPa）。

此外，由于本發明去掉了緩冷步驟，從而在實際操作中簡化了工藝，降低了能耗，縮短了生產周期，提高了勞動生產率。

具體實施方式

下面以我國材料牌號為48MnV的非調質鋼為例來詳細說明該方法的具體實施方式：

該鋼的主要化學元素含量（重量百分比）為：含C量0.44%～0.49%、含Si量0.25%～0.45%、含Mn量1.00%～1.30%、含P量≤0.035%、含S量0.007%～0.020%、含V量0.09%～0.14%、含Cr量0.10%～0.25%、含Ni量≤0.30%、含Cu量≤0.20%、余量為Fe。

該鋼曲軸鍛件的熱處理工藝步驟如下：

把48MnV非調質鋼曲軸鍛件加熱到奧氏體化溫度以上30℃~50℃，按鍛件厚度1min/mm～3?min/mm進行保溫，然后以30℃/min～40℃/min冷卻速度冷卻至300℃，分散空冷。該鋼的奧氏體化溫度為880℃。

采用上述方法熱處理的48MnV非調質鋼曲軸鍛件，其各項技術指標與現有技術（CN1900328A）的對比結果如表1所示：

表1

從表1可以看出：采用本發明所述方法熱處理的48MnV非調質鋼曲軸鍛件，其強度指標及其它各項技術指標均優于現有技術，并完全能夠滿足客戶要求。