[發明專利]一種提高C級鋼塑性及低溫沖擊韌性的熱處理方法

在審

• 申請號: 202010622743.8
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111778381A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 苗昕旺;李明;臧玉郡;李金紅;劉希德;馬宇
• 申請（專利權）人: 錦州捷通鐵路機械股份有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

一種提高C級鋼塑性及低溫沖擊韌性的熱處理方法，包括如下步驟：把鑄態C級鋼放入熱處理爐中，進行調質熱處理后，調質熱處理時，先將C級鋼加熱到910±10℃，保溫3h水冷，再加熱到650±10℃保溫3h；繼續加熱到770±10℃保溫3h水冷，最后加熱到650±10℃保溫3h水冷，獲得高塑性及低溫沖擊韌性的C級鋼。本發明在調質處理的基礎上，770±10℃亞溫淬火，使未溶鐵素體大小、數量和形態在馬氏體基體上合理分布；亞溫淬火后，再次在650±10℃高溫回火，得到未溶鐵素體和均勻細小的回火索氏體組織，從而保證C級鋼強度、硬度符合標準要求的前提下，提高其塑性及低溫沖擊韌性。

技術領域

本發明涉及一種提高C級鋼ZG25MnCrNiMo塑性及低溫沖擊韌性的熱處理方法，屬于金屬材料熱處理領域。

背景技術

鐵路機車車輛用C級鑄鋼ZG25MnCrNiMo屬于低合金高強度鑄鋼，其化學成分與力學性能符合TB/T 2942-2015標準要求。生產時，使用傳統調質熱處理工藝，強度、硬度能滿足標準要求，但塑性和低溫沖擊韌性往往波動很大，力學性能不穩定，提高C級鋼的塑性和低溫沖擊韌性成為近年來各企業及科研院所的主要的研究方向。

發明內容

為了解決上述現有技術中所存在的問題，本發明提供了一種能夠使C級鋼強度、硬度滿足標準要求的前提下，較大幅度提高其塑性及低溫沖擊韌性的熱處理方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種提高C級鋼ZG25MnCrNiMo塑性及低溫沖擊韌性的熱處理方法，包括如下步驟：

把鑄態C級鋼ZG25MnCrNiMo放入熱處理爐中，進行調質熱處理后，繼續加熱到770±10℃保溫3h水冷，最后加熱到650±10℃保溫3h水冷，獲得高塑性及低溫沖擊韌性的C級鋼ZG25MnCrNiMo。

所述高塑性及低溫沖擊韌性的C級鋼ZG25MnCrNiMo的金相組織為未溶鐵素體加回火索氏體組織。

調質熱處理時，先將C級鋼加熱到910±10℃，保溫3h水冷，再加熱到650±10℃保溫3h，淬火加熱溫度為910±10℃，該溫度以使鑄態組織完全奧氏體化，水冷后得到馬氏體和少量殘留奧氏體組織，淬火后的高溫回火溫度為650±10℃，該溫度馬氏體經高溫回火析出細小顆粒狀的滲碳體和碳化物彌散分布在鐵素體基體上，以及殘留奧氏體分解，組織為回火索氏體。

本發明在調質處理的基礎上，770±10℃亞溫淬火，使未溶鐵素體大小、數量和形態在馬氏體基體上合理分布；亞溫淬火后，再次在650±10℃高溫回火，得到未溶鐵素體和均勻細小的回火索氏體組織，從而保證C級鋼強度、硬度符合標準要求的前提下，提高其塑性及低溫沖擊韌性。該熱處理工藝與傳統的調質熱處理工藝相比，可使C級鋼強度、硬度滿足TB/T 2942-2015要求的前提下，較大幅度提高其塑性及低溫沖擊韌性。

附圖說明

圖1為本發明中鑄態C級鋼100×金相顯微組織圖；

圖2為本發明(對應對比例1)中調質熱處理C級鋼100×金相顯微組織圖；

圖3為本發明(對應對比例2)中740℃亞溫淬火650℃回火C級鋼100×金相顯微組織圖；

圖4為本發明(對應實施例1)中770℃亞溫淬火650℃回火C級鋼100×金相顯微組織圖；

圖5為本發明(對應對比例3)中800℃亞溫淬火650℃回火C級鋼100×金相顯微組織圖；

圖6為本發明(對應對比例4)中770℃亞溫淬火620℃回火C級鋼500×金相顯微組織圖；

圖7為本發明(對應對比例5)中770℃亞溫淬火680℃回火C級鋼500×金相顯微組織圖；