[發明專利]一種鋼的細晶強韌化淬火冷卻方法

在審

• 申請號: 201811275456.3
• 申請日: 2018-10-20
• 公開（公告）號: CN109811114A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 王長文;王中忞
• 申請（專利權）人: 王長文
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00;C21D1/19;C21D1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種鋼的細晶強韌化淬火冷卻方法。運用“馬氏體轉變的可逆性”規律，用熱處理方法細化晶粒提高鋼的強韌性。鋼在奧氏體化過程中，為馬氏體逆轉變提供條件；具備馬氏體逆轉變條件的鋼奧氏體化后，預冷后水冷繞過C?曲線不穩定區至馬氏體區而未冷透時，馬氏體晶核隨溫度下降逐漸長大；出水利用余熱回溫，溫度上升時，馬氏體反過來又同步隨溫度上升而縮小，即細化晶粒。包括：鋼的奧氏體化，即為馬氏體逆轉變提供條件；鋼的預冷，鋼的控冷，鋼的等溫淬火，鋼的分級淬火，鋼的單介質水冷淬火，鋼的雙介質淬火。本發明能節約能源和資源，保護環境，細化晶粒提高鋼的強韌性，且抗拉強度的提高大于屈服強度的提高，解決大截面鋼件1/2T處細晶強韌化難題。

技術領域

本發明涉及一種鋼的熱處理方法，尤其涉及一種鋼的細晶強韌化淬火冷卻方法。

背景技術

現有技術鋼的細晶強化，能源和資源消耗大、污染嚴重、成本高、大截面鋼件1/2T處質量技術指標難以達標；現有技術特征是：

鋼的細晶強化是在鋼中加入：降低臨界點的合金元素，如Mn、Cr、Mo等；提高形核率，阻止熱狀態時奧氏體晶粒長大的微合金元素，如Ti、Nb、V等；致使屈服強度的提高大于抗拉強度的提高，屈強比值增大；

鋼的細晶強化效果的一致性是依靠微合金元素(Ti、Nb、V等)成分的運作；

在加熱爐中預冷，過共析鋼轉入加熱至Ar₁-(10℃～30℃)溫度爐中預冷至Ar₁-(10℃～30℃)溫度，亞共析鋼在原加熱爐中預冷至亞溫淬火溫度；再轉入單介質中冷卻；

在油中預冷，轉入油冷幾秒鐘，起預冷作用，再轉入水中冷卻；

提高鋼的淬透性是在鋼中加入足夠量穩定過冷奧氏體的合金元素，改變C-曲線形狀和使C-曲線向右推移，降低臨界淬火速度來實現提高淬火冷卻速度，從而提高鋼的淬透性；

大截面鋼件在鋼中加入足夠量穩定過冷奧氏體的合金元素，改變C-曲線形狀和使C-曲線向右推移，降低臨界淬火速度來實現提高淬火冷卻速度，從而提高鋼的淬透性，鋼在能控溫的融熔鹽浴或熱油槽中直接冷卻至馬氏體轉變開始溫度Ms偏上或偏下的等溫溫度或分級溫度，進行有能量補充的等溫保溫；

鋼的等溫淬火和分級淬火出融熔鹽浴或熱油槽空冷至室溫；

鋼的單介質水冷淬火在水中冷卻至～80℃，出水空冷至室溫；

鋼的雙介質淬火在冷卻能力相對弱的介質中冷卻至室溫；

上述問題能夠采用本發明的技術方案進行解決。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的；

本發明的目的在于提供一種鋼的細晶強韌化淬火冷卻方法，克服現有技術中的不足，該方法運用“馬氏體轉變的可逆性”規律，用熱處理的方法細化晶粒，從而提高鋼的強韌性；

本發明是這樣實現的，其特征是方法為：

1.鋼奧氏體化后，預冷后在質量分數5％～10％NaCl水溶液中首次冷卻繞過C-曲線不穩定區——鼻尖部溫度至馬氏體區而未冷透，首次出水利用余熱回溫至貝氏體轉變開始溫度Bs+(50℃～100℃)，但須低于珠光體轉變溫度，立即轉入質量分數5％～10％NaCl水溶液中再次冷卻至馬氏體區而未冷透，再次出水利用余熱回溫停止上升的溫度，根據不同鋼種和不同淬火方法，為鋼的淬火下一道冷卻的開始溫度——馬氏體轉變開始溫度Ms偏上或偏下溫度；

所述方法包括：

(一)鋼的奧氏體化；

(二)鋼的預冷；

(三)鋼的控冷；

(四)鋼的等溫淬火；