[發明專利]一種高強度高韌性40CrNiMo鍛件的熱處理方法

有效

• 申請號: 201711036371.5
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107779566B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 趙麗美;尚賀軍;張錫武
• 申請（專利權）人: 山東伊萊特重工股份有限公司
• 主分類號: C21D1/28
• 分類號: C21D1/28;C21D1/18;C21D1/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高強度高韌性40CrNiMo鍛件的熱處理方法。本發明通過提高40CrNiMo鍛件的奧氏體化溫度，采用控冷淬火，調整回火溫度，使得40CrNiMo鍛件本體檢測的屈服強度和抗拉強度大幅超過同等截面的采用普通淬火回火工藝鍛件的強度，同時，其塑性指標不降低，低溫沖擊韌性依然很好。

技術領域

本發明涉及鍛件熱處理技術領域，特別是涉及一種高強度高韌性40CrNiMo鍛件的熱處理方法。

背景技術

40CrNiMo是一種具有較高淬透性的高強度合金結構鋼，采用40CrNiMo鋼制作的鍛件，通過常規的鍛后正火+調質處理，常規技術為：鍛后860℃-880℃進行奧氏體化，然后空冷，以此實現鍛件的正火處理。然后采用850℃-860℃進行奧氏體化，采用油冷、有機淬火液冷卻等冷卻速度較慢的淬火介質進行冷卻，以此實現鍛件的淬火處理。并采用580℃-650℃進行回火處理，該處理工藝可以獲得較高的強度，但是塑韌性一般，沖擊韌性會降低。如何讓40CrNiMo鍛件在獲得高強度的同時，也可以獲得高韌性呢。

發明內容

本發明就是針對上述存在的缺陷而提供一種高強度高韌性40CrNiMo鍛件的熱處理方法。本發明通過提高40CrNiMo鍛件的奧氏體化溫度，采用控冷淬火，調整回火溫度，使得40CrNiMo鍛件本體檢測的屈服強度和抗拉強度大幅超過同等截面的采用普通淬火回火工藝鍛件的強度，同時，其塑性指標（延伸率和斷面收縮率）不降低，低溫沖擊韌性依然很好。

本發明的一種高強度高韌性40CrNiMo鍛件的熱處理方法技術方案為，

（1）采用鍛后正火處理，正火時奧氏體化溫度為920±10℃，保溫結束后實施空冷；

（2）淬火時，采用900±10℃進行奧氏體化，保溫結束后，先采用水冷，然后再采用有機淬火液進行冷卻的方法進淬火冷卻；

（3）采用600±10℃進行回火處理。

步驟（1）中，鍛件加熱至920±10℃進行保溫，保溫時間根據40CrNiMo鍛件的厚度按照如下公式計算：

t=α·d

其中，t為保溫時間，單位min

α為系數，取值1.0-1.5，單位min/mm

d為鍛件的有效厚度，單位mm。

步驟（2）具體為：

①將溫度≤300℃的鍛件以≤120℃/h的速率升溫到650±10℃并保溫1h；

②按功率升溫到900±10℃并保溫，保溫時間根據40CrNiMo鍛件的厚度按照如下公式計算：

t=α·d

其中，t為保溫時間，單位min

α為系數，取值0.8-1.5，單位min/mm

d為鍛件的有效厚度，單位mm。

③冷卻至230℃，入爐回火。

步驟③具體為：出爐后迅速轉移至水槽上方，預冷至鍛件表面850℃入水冷卻；水冷5分鐘，空冷30秒；水冷2分鐘，轉淬火液冷卻；轉移及空冷合計1分鐘，淬火液冷卻4分鐘，入爐回火。

有機淬火液為質量濃度8%-10%的聚乙烯醇水溶液和質量濃度8%-10%的PAG水溶液中的至少一種

步驟（3）具體為：

②將鍛件入爐在300±10℃條件下保溫1h；

②升溫到600±10℃并保溫，保溫時間根據40CrNiMo鍛件的厚度按照如下公式計算：

t=α·d