[發明專利]一種有效提高鋼材切削性能的熱處理工藝

在審

• 申請號: 201711008032.6
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107502714A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 徐建華
• 申請（專利權）人: 蘇州華豐不銹鋼緊固件有限公司
• 主分類號: C21D1/28
• 分類號: C21D1/28;C21D1/32
• 代理公司: 蘇州誠逸知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32313
• 代理人: 周亞婷

技術領域

本發明涉及鋼材熱處理工藝，特別是涉及一種有效提高鋼材切削性能的熱處理工藝。

背景技術

熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程，有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，近而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金，以至浮動粒子進行間接加熱。金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一，選擇和控制加熱溫度，是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內外溫度一致，使顯微組織轉變完全，這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時，加熱速度極快，一般就沒有保溫時間，而化學熱處理的保溫時間往往較長。

對鋼材進行熱處理工藝的方法有很多，如何設計一種能夠有效提高鋼材切削性能的熱處理工藝，降低鋼材強度、滿足后續切削處理，是一個制得研究的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種有效提高鋼材切削性能的熱處理工藝，能夠使鋼材內的珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變為球粒狀，均勻分布于鐵素體基體中，從而使得鋼材的硬度低、被切削性好、冷形變能力大，方便后期切削處理。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種有效提高鋼材切削性能的熱處理工藝，具體步驟如下：進料、預加熱、正火、水冷、風干、預加熱、退火、風冷、出料；首先進料，將鋼材送入正火爐內，預加熱到600℃，保持10min，隨后進行正火處理，正火處理后進行水冷，水冷至常溫后進行風干，風干后將所述鋼材送入退火爐內，先預熱至500℃，保持30min，隨后進行球化退火，隨后風冷，風冷至常溫后，出料。

在本發明一個較佳實施例中，所述正火處理階段，爐溫控制在950℃，保持1.5h，隨后以150℃/h速率，降溫至300℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述球化退火階段，首先將爐溫提升至920℃，保持1h，隨后將爐溫降低至860℃，保持1h，按照上述所述步驟循環4次，將爐溫降低至500℃，結束球化退火。

本發明的有益效果是：本發明能夠使鋼材內的珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變為球粒狀，均勻分布于鐵素體基體中，從而使得鋼材的硬度低、被切削性好、冷形變能力大，方便后期切削處理。

具體實施方式

下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

本發明實施例包括：

一種有效提高鋼材切削性能的熱處理工藝，具體步驟如下：進料、預加熱、正火、水冷、風干、預加熱、退火、風冷、出料；首先進料，將鋼材送入正火爐內，預加熱到600℃，保持10min，隨后進行正火處理，正火處理后進行水冷，水冷至常溫后進行風干，風干后將所述鋼材送入退火爐內，先預熱至500℃，保持30min，隨后進行球化退火，隨后風冷，風冷至常溫后，出料。

進一步說明，所述正火處理階段，爐溫控制在950℃，保持1.5h，隨后以150℃/h速率，降溫至300℃。對鋼材進行正火處理，能夠有效消除鋼材結構內的網狀碳化物，為后續球化退火做好組織準備。

再進一步說明，所述球化退火階段，首先將爐溫提升至920℃，保持1h，隨后將爐溫降低至860℃，保持1h，按照上述所述步驟循環4次，將爐溫降低至500℃，結束球化退火。采用球化退火工藝，可使鋼材內的未溶碳化物粒子和局部高碳區形成碳化物核心和局部聚集球化，從而得到球化體組織。從而達到易切削的效果，反復重復升溫及降溫步驟，能夠促使片狀碳化物在退火時加速溶斷和球化，從而加快球化速度，縮短球化退火時間。

本發明能夠使鋼材內的珠光體內的片狀滲碳體以及先共析滲碳體都變為球粒狀，均勻分布于鐵素體基體中，從而使得鋼材的硬度低、被切削性好、冷形變能力大，方便后期切削處理。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。