[發明專利]一種提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝

有效

• 申請號: 201710044503.2
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106834636B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 牛斌;臧曉秋;張嶺;郭勇;宮小能;楊忠民;吉杏斗;陳穎;王慧敏;馬麗;趙紅圖;侯明;童九彬
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所;河北省同創交通工程配套產品產業技術研究院;鋼鐵研究總院;中聯先進鋼鐵材料技術有限責任公司;衡水裕菖鑄鍛有限公司
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00;C21D1/18
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 王濤;彭霜

本發明提供了一種提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝，采用調質工藝進行處理，包括：步驟1、將鑄鋼在加熱爐中高溫淬火，淬火溫度880℃～950℃，保溫4～6小時，入水冷卻，入水時間≤1min；步驟2、進行回火處理，回火溫度為660℃～710℃，保溫4～6小時，然后空冷至室溫。本發明的有益效果為：采用本發明所述熱處理工藝得到的鑄鋼件，具有較高的強度、塑性和沖擊韌性；在塑性指標不低于廣泛使用的ZG270?500要求的同時，屈服強度≥400MPa，抗拉強度≥550MPa，?40℃的沖擊韌性均超過了30J。

技術領域

本發明屬于橋梁支座用耐蝕鑄鋼件產品生產技術領域，特別提供了一種Cr含量為3-5％的提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝。

背景技術

橋梁支座是連接橋梁上部結構和下部結構的重要結構部件，它能將橋梁上部結構的反力和變形(位移和轉角)可靠的傳遞給橋梁下部結構。因此，國標中對橋梁支座用鑄鋼件的力學性能有明確要求，其材料一般選用ZG270-500，GB/T 11352中對一般工程用鑄造碳鋼件的力學性能要求見表1，但因為標準中鑄造碳鋼件強度較低，使得支座普遍較笨重；沖擊韌性為室溫沖擊，僅適用于普通環境使用。隨著橋梁的廣泛建設，支座所用鑄鋼材料使用量增大，支座的輕量化被提出；支座的服役環境更苛刻，特別是在腐蝕環境和寒冷地區，對橋梁支座的沖擊韌性提出了更高的要求。

表1一般工程用鑄造碳鋼件力學性能(≥)

在專利CN201511009728.1中闡述了一種耐腐蝕橋梁支座用鋼的熱處理工藝，該申請是將支座用鋼正火處理后以一定的冷卻方式冷卻至室溫獲得強度ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640的熱處理工藝。但是，該專利僅對橋梁支座用鋼進行了一次正火處理，致使該專利大部分實施例中的屈服強度均未達到400MPa級別。

在專利CN201610936335.3中闡述了一種提高3Cr耐蝕鑄鋼件沖擊韌性的熱處理工藝，該申請采用兩次正火熱處理工藝，保證組織均勻細化，提高3Cr耐腐蝕橋梁支座的沖擊韌性的熱處理工藝。但是，這種工藝僅適用于Cr含量為3％的鑄鋼件，且實施例中的屈服強度未達到400MPa級別，抗拉強度未達到550MPa級別。

為了解決上述問題，并針對支座輕量化的需求以及服役的苛刻環境，本發明提出一種提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝，同ZG270-500相比，在保證塑性指標不降低的前提下，提高Cr含量為3-5％的橋梁支座的強度和低溫沖擊韌性，保證橋梁支座在腐蝕以及寒冷環境下抵抗沖擊載荷的能力和安全服役性能，為支座的輕量化提供設計依據。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝，通過提高Cr含量為3-5％，并通過淬火與回火處理，有效提高了耐蝕鑄鋼件的強度和低溫沖擊韌性。

本發明的技術方案是：

一種提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝，采用調質工藝進行處理，包括以下步驟：

步驟1、將鑄鋼在加熱爐中高溫淬火，淬火溫度880℃～950℃，保溫4～6小時，入水冷卻，入水時間≤1min；

步驟2、進行回火處理，回火溫度為660℃～710℃，保溫4～6小時，然后空冷至室溫。

淬火的目的是為了得到馬氏體組織，高溫回火的目的是得到鐵素體+細粒狀滲碳體的混合物，即回火索氏體組織。高溫回火有利于徹底消除內應力，提高鑄鋼件的塑性和韌性，獲得優良的綜合力學性能，從而保證了鑄鋼件獲得較高的強度、塑性和沖擊韌性。

進一步的，所述鑄鋼中Cr含量為3％～5％。

進一步的，所述鑄鋼中Cr含量為3.23％～4.67％。