[發(fā)明專利]一種消除內(nèi)應(yīng)力提高超高強(qiáng)度鋼薄壁工件尺寸精度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710302826.7
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106939371B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊有才;柯美武;王永強(qiáng);龐留洋;楊成;王祎萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南北方紅陽(yáng)機(jī)電有限公司
• 主分類號(hào): C21D1/18
• 分類號(hào): C21D1/18;C21D1/767;C21D1/76;C21D10/00;C21D9/00
• 代理公司: 鄭州天陽(yáng)專利事務(wù)所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶永杰

本發(fā)明之目的就是提供一種消除內(nèi)應(yīng)力提高超高強(qiáng)度鋼薄壁工件尺寸精度方法，首先將工件裝在高壓氣淬真空爐內(nèi)，在1.33×10^?1Pa～1.33×10^?3Pa真空度下，以10～13℃∕min的加熱速率將工件加熱至420～440℃，當(dāng)?shù)陀跓崽幚砉ば蚧鼗饻囟?0～100℃時(shí)，保溫4～5小時(shí)，再在1.5bar的高純度氮?dú)獗Ｗo(hù)下慢速冷卻至室溫；再利用激振器在頻率為60～98Hz、轉(zhuǎn)速為3600～5700rpm下采用5個(gè)不同頻率連續(xù)對(duì)工件振動(dòng)40min；本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，易操作，效果好，能夠最大限度的降低、均化工件內(nèi)應(yīng)力，提高了工件的使用價(jià)值和使用壽命，有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼件，特別是一種消除內(nèi)應(yīng)力提高超高強(qiáng)度鋼薄壁工件尺寸精

度方法（又稱一種提高超高強(qiáng)度鋼薄壁件尺寸精度復(fù)合時(shí)效方法，復(fù)合時(shí)效是指真空熱時(shí)效+振動(dòng)時(shí)效）。

背景技術(shù)

目前在消除工件應(yīng)力提高尺寸精度技術(shù)領(lǐng)域中，時(shí)效方法主要有自然時(shí)效、熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效。自然時(shí)效一般不應(yīng)用在超高強(qiáng)度鋼制工件的實(shí)際生產(chǎn)中，其主要應(yīng)用在有色金屬工件的生產(chǎn)；消除超高強(qiáng)度鋼制工件應(yīng)力提高尺寸精度的時(shí)效方法，主要采用熱時(shí)效或振動(dòng)時(shí)效，但是單一時(shí)效方法很難有效消除或降低經(jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)化和粗加工后的高殘余應(yīng)力。熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效均具有工藝變形小的優(yōu)點(diǎn)，而且熱時(shí)效有高的應(yīng)力下降率、峰值應(yīng)力下降幅度大，振動(dòng)時(shí)效有良好的應(yīng)力均化效果。利用熱時(shí)效大幅度降低峰值應(yīng)力和振動(dòng)時(shí)效均化應(yīng)力能力，形成先真空熱時(shí)效后振動(dòng)時(shí)效的復(fù)合時(shí)效方法應(yīng)用在提高超高強(qiáng)度鋼薄壁件實(shí)際生產(chǎn)中，目前在國(guó)內(nèi)仍是技術(shù)空白。

在提高超高強(qiáng)度鋼薄壁件尺寸精度復(fù)合時(shí)效處理方面，特別是對(duì)壁厚為2mm～3mm左右，尺寸精度要求≤0.08mm，抗拉強(qiáng)度R_m≥1560MPa的超高強(qiáng)度鋼工件，目前主要是在精加工前采用振動(dòng)方法進(jìn)行去應(yīng)力來(lái)提高精加工后工件的尺寸精度。通過(guò)實(shí)踐，超高強(qiáng)度鋼薄壁工件經(jīng)過(guò)振動(dòng)時(shí)效精加工后，尺寸精度穩(wěn)定效果差，尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求的工件占45％左右，合格率較低；經(jīng)分析，其主要原因是由于超高強(qiáng)度鋼薄壁工件熱處理后抗拉強(qiáng)度較高，且半精加工后產(chǎn)生了新的內(nèi)應(yīng)力，綜合內(nèi)應(yīng)力較大，在振動(dòng)時(shí)發(fā)生微塑性變形受到較大阻力，無(wú)法有效的降低、均化內(nèi)應(yīng)力，使得振動(dòng)后的工件仍然存在較高的殘余內(nèi)應(yīng)力，該內(nèi)應(yīng)力和后續(xù)機(jī)械加工應(yīng)力疊加作用，尺寸穩(wěn)定性差，造成尺寸超差。因此，如何消除內(nèi)應(yīng)力，提高工件強(qiáng)度，保證精度是需要認(rèn)真解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種消除

內(nèi)應(yīng)力提高超高強(qiáng)度鋼薄壁工件尺寸精度方法，可有效解決消除超高強(qiáng)度鋼薄壁工件內(nèi)應(yīng)力，增強(qiáng)強(qiáng)度，提高尺寸穩(wěn)定性和精度的問(wèn)題。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，首先將工件裝在高壓氣淬真空爐內(nèi)，在1.33×10^-1Pa～1.33×10^-3Pa 真空度下，以10～13℃∕min的加熱速率將工件加熱至420～440℃，當(dāng)?shù)陀跓崽幚砉ば蚧鼗饻囟?0～100℃時(shí)，保溫4～5小時(shí)，再在1.5bar的高純度氮?dú)獗Ｗo(hù)下慢速冷卻至室溫；再利用激振器在頻率為60～98Hz、轉(zhuǎn)速為3600～5700rpm下采用5個(gè)不同頻率連續(xù)對(duì)工件振動(dòng)40min，其中，5個(gè)頻率間至少有兩個(gè)頻率的加速度達(dá)到30～70m/s²,有效消除內(nèi)應(yīng)力，提高工件強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證工件精度。

本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，易操作，效果好，集真空熱時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效于一體，能夠最大限度的降低、均化工件內(nèi)應(yīng)力，提高精加工后工件的尺寸精度，給結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁薄、尺寸精度高、加工難度大的工件實(shí)際生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)保障，提高了工件的使用價(jià)值和使用壽命，有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明在具體實(shí)施中，可由以下具體實(shí)施例給出：