[發明專利]一種提高車軸鋼性能的處理工藝

在審

• 申請號: 201410519602.8
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105525218A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 魏澤民;郭梅
• 申請（專利權）人: 魏澤民
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C21D6/00;C21D1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種提高車軸鋼性能的處理工藝。

背景技術

目前Q-P工藝在馬氏體鋼上的研究較多，對貝氏體鋼研究較少，本文將對新開發的一種高強韌性貝氏體鋼的熱處理工藝在Q-P工藝上進行改進，即通過Q-P工藝處理后再進行一次淬火，然后進行回火處理析出一定過渡型碳化物，起到沉淀強化效果。本文目的主要研究新工藝參數對該車軸鋼力學性能的關系。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種提高車軸鋼性能的處理工藝，以解決現有技術的不足。

本發明的技術方案是：一種提高車軸鋼性能的處理工藝，其主要化學成分（wt%）：0.21C，1.1Si，2.05Mn，并添加少量Mo和微量V合金元素，在900℃進行淬火，淬火保溫時間為30min，淬火介質采用50℃油冷10s，然后300-370℃鹽浴30min-3h即可。

最佳工藝：其主要化學成分（wt%）：0.21C，1.1Si，2.05Mn，并添加少量Mo和微量V合金元素，在900℃進行淬火，淬火保溫時間為30min，淬火介質采用50℃油冷10s，然后340℃鹽浴3h即可。

本發明的有益效果：由力學性能結果可以看出，等溫30min的沖擊韌性值都高于3h狀態，并且隨著等溫溫度的升高呈先增后減的趨勢，在320℃等溫30min時達到最大值108.5J。不同溫度下等溫30min時的抗拉強度相差不大，大致在1200～1300MPa之間變化。而等溫3h的抗拉強度較30min的高很多，并且隨著等溫溫度的升高抗拉強度也呈先增后減的趨勢。在340℃等溫3h時抗拉強度達到最大值1614MPa。

具體實施方式

采用車軸鋼，其主要化學成分（wt%）：0.21C，1.1Si，2.05Mn，并添加少量Mo和微量V等合金元素。

將該鋼熱鍛成Ф16×140mm和Ф18mm×140mm的棒材和尺寸為14mm×14mm×60mm的方形試樣。退火（700℃×4h）后用Q-I-Q-T熱處理工藝處理，然后加工成拉伸和沖擊試樣。拉伸試樣的原始標距L0為35mm，直徑d0為7mm。沖擊試驗采用標準夏比U型缺口試樣，缺口深度為2mm。分別在Instron8501試驗機和JB-36沖擊試驗機上進行拉伸、沖擊性能測試。將沖擊后試樣進行光學金相觀察。并且用X-350A型X射線應力測定儀對金相試樣進行殘余奧氏體含量測定，每個試樣測5點后取平均值。

采用900℃為奧氏體化溫度，保溫30min，在50℃油中淬火8s，選擇不同等溫溫度和等溫時間進行試驗。

將熱鍛成Ф16×140mm的棒材和尺寸為14mm×14mm×60mm的方形試樣進行退火處理，然后進行新工藝的熱處理，熱處理工藝如表1所示：

經過上述新工藝處理后對試樣進行性能測試，結果如表2所示：

由表2的實驗結果可以看出，隨著等溫溫度的升高殘奧含量也隨之升高，在370℃等溫時能達到15.1%。等溫時間30min和3h的殘余奧氏體含量也有不同，等溫3h較30min殘奧有所降低。

由力學性能結果可以看出，等溫30min的沖擊韌性值都高于3h狀態，并且隨著等溫溫度的升高呈先增后減的趨勢，在320℃等溫30min時達到最大值108.5J。不同溫度下等溫30min時的抗拉強度相差不大，大致在1200～1300MPa之間變化。而等溫3h的抗拉強度較30min的高很多，并且隨著等溫溫度的升高抗拉強度也呈先增后減的趨勢。在340℃等溫3h時抗拉強度達到最大值1614MPa。