[發明專利]一種提高調質鋼沖擊韌性的方法

有效

• 申請號: 201410263730.0
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN103993139A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 李偉;周凱文;曾光前;吳枝峰
• 申請（專利權）人: 四川法拉特不銹鋼鑄造有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D11/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及冶金領域，特別涉及一種提高調質鋼沖擊韌性的方法。

背景技術

所謂調質鋼,一般是指含碳量在0.3-0.6％的中碳鋼。一般用這類鋼制作的零件要求具有很好的綜合機械性能,即在保持較高的強度的同時又具有很好的塑性和韌性,人們往往使用調制處理來達到這個目的,所以人們習慣上就把這一類鋼稱作調質鋼。各類機器上的結構零件大量采用調質鋼，是結構鋼中使用最廣泛的一類鋼。調質鋼是機械制造業中應用十分廣泛的重要材料之一。

但是，為了在某些領域使用調質鋼制成零部件經常會受到強烈的沖擊，而調質鋼相對于滲碳鋼來說，雖然綜合機械性能較高，但是，沖擊韌性欠佳，使得零部件的損壞周期比較短。

通常，提高調質鋼沖擊韌性的方法有：

提高材料的部分合金含量，如鎳和銅，等；或凈化鋼液，降低材料的雜質含量，如使用過濾設備、真空精煉或爐外精煉等方法來減少雜質含量，以凈化鋼液，來達到提高零件韌性的目的。

但是，就目前的技術來說，增加合金含量會使成本增加，不利于資源的節約利用，在市場競爭中處于不利地位。而凈化鋼液的潛力有限，且需要較復雜的工藝和昂貴的過濾附件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高調質鋼沖擊韌性的方法，不僅工藝成本低廉，而且能夠顯著提高調質鋼的沖擊韌性。

本發明的目的是這樣實現的，一種提高調質鋼沖擊韌性的方法，包括以下制備步驟：

步驟1.將調質鋼或者可以進行調質處理的碳鋼加熱到Ac₃以上60-100℃，保溫一定時間后進行一次淬火；

步驟2.將材料重新加熱到Ac₁以上50-80℃后，保溫一定時間后再二次淬火；

步驟3.繼續回火至AC1以下10-20℃保溫，保溫時間比前兩段的保溫時間長1小時，之后冷卻至常溫；

其中的保溫時間根據原材料的最大壁厚進行計算，計算公式為：

H＝2+M/25，其中H為保溫時間，單位為h，M為產品壁厚，單位為mm。

在第一次淬火時將材料加熱到半擴散溫度的目的主要是消除偏析和一定的均勻化處理，在淬火時發生快速的組織轉變，因此時冷速很快，一次晶粒被初步細化；第二次淬火將材料加熱到雙相區進行保溫，此時部分組織發生相變，生成奧氏體組織，而另一部分組織依然維持著原有細密晶界，并消除前一次淬火應力，之后快速冷卻，使奧氏體組織再次進行轉變，快速相變產生二次晶粒細化；最后進行臨界點回火，各種固溶相析出在晶界均勻分布，使晶粒細化，晶界強化，故而通過本發明提供的方法，能夠將材料的強度提升5-10％，延伸率和收縮率均提高10-40％，沖擊韌性提高30％以上。

優選地，所述調質鋼或者可以進行調質處理的碳鋼為，ASTMA352標準內的LCB或LCC材質。

優選地，步驟1和2中，兩次的所述淬火是指，在溫度小于或者等于30℃時水冷。

優選地，步驟1中，Ac₃以上60-100℃，具體為加熱到920℃。

優選地，步驟2中，Ac₁以上50-80℃，具體為加熱到820℃。

優選地，步驟3中，回火至AC1以下10-20℃，具體為回火至700℃。

優選地，步驟3中，所述冷卻為水冷或者油冷。

優選地，步驟1、2、3中，加熱時的升溫速度以及回火速度均控制在250℃/小時-350℃/小時。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種提高調質鋼沖擊韌性的方法生產方法流程圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。

一種提高調質鋼沖擊韌性的方法，包括以下制備步驟：

步驟1.將調質鋼或者可以進行調質處理的碳鋼加熱到Ac₃以上60-100℃，保溫一定時間后進行一次淬火；

步驟2.將材料重新加熱到Ac₁以上50-80℃后，保溫一定時間后再二次淬火；

步驟3.繼續回火至AC1以下10-20℃保溫，保溫時間比前兩段的保溫時間長1小時，之后冷卻至常溫；

其中的保溫時間根據原材料的最大壁厚進行計算，計算公式為：

H＝2+M/25，其中H為保溫時間，單位為h，M為產品壁厚，單位為mm。