[發明專利]一種3Gr13方鋼的熱處理加工方法

在審

• 申請號: 201410523237.8
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105525067A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 趙財源
• 申請（專利權）人: 趙財源
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D6/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 董寶錁

技術領域

本發明屬于金屬熱處理領域，具體地說，尤其涉及一種3Gr13方鋼的熱處理加工方法。

背景技術

方鋼一般用于桁架、支撐等用途，其經過加工過程的鍛造、鍛壓、初步熱處理后其機械 性能一般能夠滿足相應的用途要求，但是在一些采用較大直徑(如120mm)合金方鋼的酸性 環境中對耐腐蝕度、表面硬度及表面完整程度要求較為，初步熱處理加工的合金方鋼，如 3Gr13材質方鋼已不能滿足需求，亟需要一種新的后續調質處理方法來實現對耐腐蝕、表面 硬度及保持表面完整程度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種3Gr13方鋼的熱處理加工方法，其能夠改善3Gr13方鋼的表 面硬度和耐腐蝕度，減少棱角部位在后續熱處理過程中出現裂紋的問題，保持表面完整程度。

該方法包括以下步驟：

步驟一、將邊長L為120mm～200mm的3Gr13方鋼進行表面處理，清理表面附帶的雜物；

步驟二、將清理后的3Gr13方鋼送入淬火機構進行淬火，淬火溫度采用折線升溫模式， 在10min～15min內升溫至680℃～750℃，在5min～8min內升溫至980℃～1020℃，并保持淬火 溫度1000℃～1020℃的時間為10min～80min；

步驟三、將經過上述處理的3Gr13方鋼送入風冷機構，采用風速為2.5～3m/s，溫度為室 溫的風冷機構進行方鋼棱角部位的風冷，待棱角部位的溫度降為810～820℃范圍時，進行下 一工序進行噴淋油冷；

步驟四、將上述淬火風冷處理之后的3Gr13方鋼，采用含量為12％～15％的PAG淬火水 溶液進行水壓為0.15～0.2Mpa、水溫控制在35℃～40℃的淬火冷卻，冷卻至40℃～50℃后運 出；

步驟五、將經過上述處理的3Gr13方鋼空冷，冷卻至室溫；

步驟六、將冷卻至室溫的3Gr13方鋼送入回火機構進行回火，回火溫度為580℃～600℃， 回火保溫時間為80～100min；

步驟七、將經過回火保溫處理的3Gr13方鋼利用2bar～20bar的冷卻氣體進行冷卻，冷卻 至380℃～400℃，然后保持爐內氣氛緩慢冷卻至室溫；

步驟八、檢測冷卻后的3Gr13方鋼機械特性，符合規定進入下一處理工序，不合格品送 至后續熱處理調質工序。

進一步地講，本發明中所述的步驟七中的冷卻氣體為N2。

進一步地講，本發明中所述的步驟三中的棱角部位為邊線向內15～20mm的范圍。

進一步地講，本發明中所述的步驟七中的冷卻氣體的壓強控制在8bar～12bar。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明所述的3Gr13方鋼的熱處理加工方法能 夠增加3Gr13方鋼的強度及耐腐蝕性，降低在120mm～200mm方鋼進行熱處理時出現的棱角 部位裂紋的風險，提高產品熱處理的合格率，經過熱處理后的表面硬度達到25～30HRC，滿 足酸性環境下的支撐使用。

具體實施方式

實施例1：步驟一、將邊長為120mm的3Gr13方鋼進行表面處理，清理表面附帶的雜物；

步驟二、將清理后的3Gr13方鋼送入淬火機構進行淬火，淬火溫度采用折線升溫模式， 在10min內升溫至680℃，在5min內升溫至980℃，并保持淬火溫度1000℃的時間為10min；

步驟三、將經過上述處理的3Gr13方鋼送入風冷機構，采用風速為2.5，溫度為室溫的風 冷機構進行方鋼棱角部位的風冷，待棱角部位的溫度降為810℃范圍時，進行下一工序進行 噴淋油冷；

步驟四、將上述淬火風冷處理之后的3Gr13方鋼，采用含量為12％的PAG淬火水溶液進 行水壓為0.15Mpa、水溫控制在35℃的淬火冷卻，冷卻至40℃后運出；

步驟五、將經過上述處理的3Gr13方鋼空冷，冷卻至室溫；

步驟六、將冷卻至室溫的3Gr13方鋼送入回火機構進行回火，回火溫度為580℃，回火 保溫時間為80min；

步驟七、將經過回火保溫處理的3Gr13方鋼利用2bar的冷卻氣體進行冷卻，冷卻至380 ℃，然后保持爐內氣氛緩慢冷卻至室溫；

步驟八、檢測冷卻后的3Gr13方鋼機械特性，符合規定進入下一處理工序，不合格品送 至后續熱處理調質工序。