[發(fā)明專利]一種GCr15鋼提高綜合力學(xué)性能的熱處理方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010108934.2 | 申請日： | 2020-02-21 |
| 公開（公告）號： | CN111154953B | 公開（公告）日： | 2021-10-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 于興福;劉洪秀;孫金池;魏英華;劉天明;高悅;曲彥平;劉金玲;楊文武;張明帥;劉永寶;安敏 | 申請（專利權(quán)）人： | 沈陽工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C21D1/20 | 分類號： | C21D1/20;C21D1/68;C21D1/607;C21D1/63;C21D6/00 |
| 代理公司： | 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115 | 代理人： | 耿浩 |
| 地址： | 110870 遼寧省沈陽*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 gcr15 提高 綜合 力學(xué)性能 熱處理 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種GCr15鋼提高綜合力學(xué)性能的熱處理方法：步驟一、將GCr15鋼放入預(yù)先加熱的熱處理爐中進(jìn)行預(yù)熱，使熱處理材料均溫，然后以升溫至540℃?560℃，保溫；步驟二、從540℃?560℃升溫至840℃?860℃，保溫；步驟三、淬火用的鹽浴爐，需預(yù)先加熱至190?210℃，并保溫一段時(shí)間；步驟四、將步驟二保溫結(jié)束的GCr15鋼立刻放入鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火；步驟五、等溫淬火后的試樣從鹽浴爐取出，緩慢冷卻，冷卻至室溫后洗凈表面的鹽。本發(fā)明能夠克服傳統(tǒng)的馬氏體等溫淬火工藝所得到的馬氏體組織硬度高韌性差的問題，并且克服全貝氏體等溫淬火工藝所得到的貝氏體組織韌性好硬度低的問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬材料熱處理領(lǐng)域，涉及一種GCr15鋼獲得馬氏體+貝氏體混合組織提高綜合力學(xué)性能的熱處理工藝。
背景技術(shù)
GCr15鋼目前有多種熱處理工藝，特別是等溫淬火熱處理工藝獲得的馬氏體+貝氏體混合組織的能夠滿足GCr15鋼硬度和耐磨性的使用要求，同時(shí)其韌性也得到提高。
GCr15軸承鋼主要用來制作滾動軸承的零件，如滾動體和軸承套圈等。軸承在工作時(shí)表面應(yīng)具有足夠的硬度和耐磨性，也需要具有一定的沖擊韌性。近年來，為提高高碳鉻軸承鋼的強(qiáng)韌性，國內(nèi)外對GCr15鋼的馬氏體等溫淬火工藝、貝氏體等溫淬火工藝進(jìn)行了大量研究。淬火處理后，得到完全馬氏體組織，可以獲得高的硬度，卻面臨顯著脆性的問題；完全貝氏體等溫淬火工藝處理后，與馬氏體組織相比有更好的強(qiáng)韌性，且尺寸穩(wěn)定性好，但面臨著全貝氏體處理周期過長，硬度偏低，耐磨性差的問題。為此采用馬氏體+貝氏體等溫淬火的熱處理工藝，獲得馬氏體+貝氏體混合組織，使GCr15鋼同時(shí)具有硬度高、韌性好、耐磨性滿足使用要求的特點(diǎn)。但是，GCr15鋼中貝氏體的形成數(shù)量、貝氏體尺寸、貝氏體與馬氏體在鋼中的分布狀態(tài)與熱處理工藝參數(shù)及熱處理工藝流程密切相關(guān)，但是現(xiàn)有等溫淬火的熱處理技術(shù)并不能有效的控制貝氏體的形成數(shù)量和貝氏體尺寸，不能形成綜合能力優(yōu)秀的GCr15軸承鋼。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：
本發(fā)明的目的是是提供一種GCr15鋼提高綜合力學(xué)性能的熱處理方法，克服傳統(tǒng)的馬氏體等溫淬火工藝所得到的馬氏體組織硬度高韌性差的問題，并且克服全貝氏體等溫淬火工藝所得到的貝氏體組織韌性好硬度低的問題。
技術(shù)方案：
一種GCr15鋼提高綜合力學(xué)性能的熱處理方法,包括以下步驟：
步驟一、將GCr15鋼放入預(yù)先加熱至480℃-500℃的熱處理爐中進(jìn)行預(yù)熱，GCr15鋼加熱至480℃-500℃，使熱處理材料均溫，然后以8℃/min-12℃/min速率升溫至540℃-560℃，保溫一段時(shí)間；
步驟二、以5℃/min-7℃/min升溫速率從540℃-560℃升溫至840℃-860℃，保溫一段時(shí)間；
步驟三、淬火用的鹽浴爐，需預(yù)先加熱至190-210℃，并保溫一段時(shí)間，保溫時(shí)對鹽浴爐內(nèi)的熔鹽進(jìn)行攪拌，使鹽浴溶液溫度盡量均勻；
步驟四、將步驟二保溫結(jié)束的GCr15鋼立刻放入鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火；
步驟五、等溫淬火后的試樣從鹽浴爐取出，用厚度為15-25mm硅酸鋁石棉氈將GCr15鋼覆蓋，在室溫環(huán)境中緩慢冷卻，冷卻至室溫后洗凈表面的鹽。
所述步驟一中，保溫的時(shí)間為30min-40min；所述步驟二中，保溫的時(shí)間為30-60min。
GCr15鋼的等溫淬火溫度為200±10℃，等溫淬火時(shí)間為1.5-3h，在進(jìn)行等溫淬火之前鹽浴爐需要提前加熱至200±10℃，攪拌均溫并保溫1h以上，確保鹽浴爐的鹽全部熔化，方可進(jìn)行GCr15鋼等溫淬火，GCr15鋼等溫淬火前20min鹽浴爐開始攪拌，直至GCr15鋼淬火完成。
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