[發明專利]一種提高S48C材質沖擊性能的方法

有效

• 申請號: 202010449329.1
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111471839B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 鄧榮杰;肖峰;陳剛;魯松;畢軍華;龐晉龍;國新春;王文東
• 申請（專利權）人: 寶武集團馬鋼軌交材料科技有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/60;C22C38/18;C22C38/04;C22C38/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發明提供了一種提高S48C材質沖擊性能的方法，為：1)一次淬火前加熱；2)一次淬火；3)二次淬火前加熱；4)二次淬火；5)回火。本發明采用優化熱處理工藝來細化珠光體組織及細化晶粒度，提高S48C材質環件的沖擊韌性及屈服強度，本發明采用2次淬火的手段來達到細化珠光體組織及晶粒，在保證屈服強度≥500MPa的情況下保證沖擊韌性aKU2≥69J/mm²，工藝通過一次淬火來達到第一次細化珠光體組織及晶粒，隨后再進行二次淬火冷卻進一步細化珠光體組織及晶粒。

技術領域

本發明屬于合金領域，具體涉及一種提高S48C材質沖擊性能的方法。

背景技術

S48C材質為日本的普通碳鋼材料，主要運用在挖掘機等的回轉支承上，相當于我們國內的50Mn材質，對于某些要求高的回轉支承，不但要求屈服強度ReL≥500Mpa，而且常溫沖擊性能要求aKU2≥69J/mm²，強度與沖擊韌性為一對相互制約的指標，通常材料提高強度沖擊韌性將降低。根據統計，在這種情況下S48C材質沖擊aKU2僅能50J/mm²，屈服強度ReL≥500MPa合格率僅為57％。

發明內容

本發明提供一種提高S48C材質沖擊性能的方法，在保證強度在較高的水平的情況下，沖擊韌性也提高，滿足高性能S48材質回轉支承技術要求。

本發明技術方案如下：

一種提高S48C材質沖擊性能的方法，包括以下步驟：

1)一次淬火前加熱；

2)一次淬火；

3)二次淬火前加熱；

4)二次淬火；

5)回火。

進一步的，步驟1)中一次淬火前加熱溫度850±10℃；加熱系數1.2-1.4min/mm。即，加熱時間與工件有效熱處理厚度成正比，加熱時間＝1.2-1.4×工件有效熱處理厚度，其中，加熱時間單位是min，工件有效熱處理厚度單位為mm。

步驟2)中所述的一次淬火，淬火介質采用水，淬火水溫度20-40℃。

步驟2)中，一次淬火系數1.8-2.0s/mm，即，一次淬火時間與工件有效熱處理厚度成正比，一次淬火時間＝1.8-2.0×工件有效熱處理厚度，其中，一次淬火時間單位是s，工件有效熱處理厚度單位為mm。

一次淬火：使工件快速冷卻并發生相變，獲得較小的組織，為二次加熱細化晶粒提供部分驅動力，淬火介質采用水，淬火水溫度20-40℃，為增加冷卻能力及冷卻的均勻性，冷卻過程中進行機械攪拌，淬火的時間的確定根據工件有效熱處理厚度來確定。

步驟3)中所述二次淬火前加熱，采用840±10℃進行加熱。加熱系數1.2-1.4min/mm。加熱時間與工件有效熱處理厚度成正比，優選的，加熱時間＝1.2-1.4×工件有效熱處理厚度，其中，加熱時間單位是min，工件有效熱處理厚度單位為mm。

二次淬火前加熱相對與一次淬火前加熱要適當的降低加熱溫度，其它要求與一次淬火前加熱溫度相同。

步驟4)中所述二次淬火，淬火介質采用水，淬火水溫度20-40℃。

步驟4)中，二次淬火系數3.0-3.3s/mm。二次淬火時間與工件有效熱處理厚度成正比，二次淬火時間＝3.0-3.3×工件有效熱處理厚度，其中，二次淬火時間單位是s，工件有效熱處理厚度單位為mm。

二次淬火時間相對一次淬火時間要長，保證工件充分冷卻。