[發(fā)明專(zhuān)利]一種60Si2Mn彈簧鋼兩相區(qū)快速球化退火的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810558394.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-06-01 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108754089A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-11-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 金寶安 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 馬鞍山鋼鐵股份有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C21D1/32 | 分類(lèi)號(hào)： | C21D1/32;C21D6/00;C22C38/04;C22C38/34;C22C38/40 |
| 代理公司： | 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107 | 代理人： | 任晨晨 |
| 地址： | 243003 安徽省馬鞍山*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 彈簧鋼 退火 快速球化 兩相區(qū) 冷卻 球狀碳化物 斷后延伸率 布氏硬度 機(jī)械加工 控制冷卻 球化退火 隨爐加熱 直徑控制 彈性模 碳化物 彌散 球化 保溫 取出 | ||
本發(fā)明提供了一種60Si2Mn彈簧鋼兩相區(qū)快速球化退火的方法，方法為：將60Si2Mn彈簧鋼隨爐加熱至760℃；然后保溫30min；然后進(jìn)行冷卻，控制冷卻速率為120℃/h；待溫度冷卻至600℃以下后取出，冷卻至室溫，完成兩相區(qū)快速球化退火。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝可以有效的球化60Si2Mn彈簧鋼組織中的碳化物，得到了細(xì)小、彌散的球狀碳化物組織。其球狀碳化物組織的直徑控制在0.28?0.32um；還可以有效的降低60Si2Mn彈簧鋼的硬度，提高其塑韌性，有利于其后續(xù)的機(jī)械加工。球化退火后的布氏硬度控制在175?185HB，斷后延伸率為25?27％，彈性模量值為226?279GPa。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬熱處理領(lǐng)域，具體涉及一種60Si2Mn彈簧鋼兩相區(qū)快速球化退火的方法，主要利用兩相區(qū)球化退火熱處理方式球化60Si2Mn彈簧鋼種金相組織。
背景技術(shù)
60Si2Mn彈簧鋼是彈簧鋼系列中應(yīng)用最廣泛，最具有代表性的彈簧鋼鋼種，它的質(zhì)量與發(fā)展水平也代表著彈簧鋼系列的質(zhì)量與發(fā)展水平。同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家機(jī)械化水平高低的重要標(biāo)志之一。彈簧在實(shí)際應(yīng)用中承受各種載荷時(shí)表面應(yīng)力最大，導(dǎo)致表面可能發(fā)生變形。彈簧尺寸精度不高可能會(huì)造成局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致微裂紋的出現(xiàn)，引起早期破壞，這都是影響彈簧鋼壽命的主要因素。同時(shí)，為保證彈簧能夠持續(xù)，穩(wěn)定的工作，所受應(yīng)力和變形均勻，要求彈簧鋼材使用時(shí)必須具有較好的外形和尺寸精度。
60Si2Mn彈簧鋼是應(yīng)用比較廣泛的彈簧鋼種，考慮到彈簧鋼的使用環(huán)境，大部分廠家在生產(chǎn)此種鋼材會(huì)添加一定量的Cr、Ni等合金元素，以提高彈簧鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。考慮到彈簧鋼的后續(xù)加工，需要在彈簧零件成型前利用球化退火以改變組織，達(dá)到降低其硬度、提高塑韌性及便于后續(xù)熱處理的目的。
通過(guò)球化處理工藝，60Si2Mn彈簧鋼將會(huì)有一個(gè)適宜的切削加工硬度，以及良好的塑韌性便于沖壓成型，針對(duì)于60Si2Mn彈簧鋼球化退火工藝致力于用快速、簡(jiǎn)單、有效的方法使金相組織得到彌散、均勻、細(xì)小的球化金相組織。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種60Si2Mn彈簧鋼兩相區(qū)快速球化退火的方法，針對(duì)于60Si2Mn彈簧鋼的合金化學(xué)成分制定出快速、簡(jiǎn)單、有效的球化退火工藝使材料的金相組織得到彌散、均勻、細(xì)小的球化金相組織。以便于使60Si2Mn彈簧鋼達(dá)到降低其硬度、提高塑韌性及便于后續(xù)熱處理的目的。
本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：
一種60Si2Mn彈簧鋼兩相區(qū)快速球化退火的方法，包括以下步驟：
1)將60Si2Mn彈簧鋼隨爐加熱至其Ac1與Ac3溫度之間后，控制溫度在760±10℃；
2)溫度達(dá)到后，保溫；
3)保溫后，進(jìn)行冷卻，控制冷卻速率為120±10℃/h；
4)待溫度冷卻至600℃以下后取出，冷卻至室溫，完成兩相區(qū)快速球化退火。
步驟2)中保溫時(shí)間為30±5min。
進(jìn)一步的，經(jīng)過(guò)上述方法處理后，60Si2Mn彈簧鋼球狀碳化物組織的直徑控制在0.28-0.32um；布氏硬度控制在175-185HB；斷后延伸率為25-27％；彈性模量值為226-279GPa。
本發(fā)明中利用公式計(jì)算60Si2Mn彈簧鋼的奧氏體化溫度Ac3和鐵素體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度Ac1。考慮到等溫球化退火的加熱溫度是控制在鋼種鐵素體轉(zhuǎn)變與完全奧氏體的兩相區(qū)溫度，因此要先計(jì)算出60Si2Mn彈簧鋼的奧氏體化溫度Ac3和鐵素體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度Ac1，因此為了兩種溫度的理論值計(jì)算如下：
①60Si2Mn鋼種金屬元素含量的測(cè)量：利用金屬試樣進(jìn)行光譜測(cè)量，確定C元素及各類(lèi)合金元素的含量；
②根據(jù)碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式測(cè)算數(shù)焊縫金屬碳當(dāng)量：
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