[發明專利]一種柔輪材料及熱處理工藝方法

有效

• 申請號: 202011181786.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112359187B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 侍威;鄭繼貴;張兆晶;豆永強;徐強
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00;C21D8/00;C21D1/26;C21D1/28;C21D1/30;C21D1/18;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 程何

1.一種柔輪材料熱處理工藝方法，其特征在于，包括如下步驟：

準備柔輪材料；

依次對柔輪材料進行均勻化退火、多向鍛造、雙重正火、循環等溫退火、快速循環淬火和去應力退火，完成對柔輪材料的熱處理；

所述雙重正火包括第一次正火和第二次正火；第一次正火的溫度為Ac3+100-200℃；第二次正火的溫度為Ac3+40-60℃；

所述循環等溫退火包括如下步驟：

將柔輪材料升溫至Ac1+20℃并保溫4h，然后以20℃/h降溫至Ac1-20℃并保溫2h，再以50℃/h升溫至Ac1+20℃并保溫4h，然后以15℃/h降溫至Ac1-20℃并保溫2h，再以12℃/h降溫至650℃，其后隨爐冷卻至500℃，取出柔輪材料空冷至常溫；

所述快速循環淬火包括如下步驟：

將柔輪材料以100℃/s速度加熱至淬火溫度Ac3+50℃并保溫，使柔輪材料內外溫度均衡一致；

然后采用冷速超過200℃/s鹽水使柔輪材料冷卻至Ms溫度上下10℃，繼續轉熱油中冷卻；

執行加熱、冷卻循環3～5次，每次淬火溫度下降5℃；

然后以100℃/h速度加熱至回火溫度450～600℃并保溫3h，然后空冷至常溫。

2.根據權利要求1所述的一種柔輪材料熱處理工藝方法，其特征在于：所述柔輪材料各化學成分的質量比例分別為，C：0.3～0.38％，Si：≤0.4％，Mn：0.6～0.8％，Ni：1.6～2.0％，Cr：1.3～1.7％，Mo：0.2～0.3％，P：≤0.015％，S：≤0.004％,Nb：0.02～0.06％,V：0.06～0.10％,Ti：0.01～0.05％,W：0.06～0.10％，H₂≤1ppm，O₂≤20ppm，N₂≤50ppm。

3.根據權利要求1所述的一種柔輪材料熱處理工藝方法，其特征在于，所述均勻化退火包括如下步驟：

將柔輪材料加熱至Ac3+(150-300)℃，保溫時間不低于10h，隨爐冷卻至常溫；消除柔輪材料的枝晶組織與直徑大于0.02mm的第二相組織，實現柔輪材料的帶狀偏析比降低至0.5以下。

4.根據權利要求1所述的一種柔輪材料熱處理工藝方法，其特征在于，所述多向鍛造包括如下步驟：

任意定義直角坐標系，在直角坐標系X、Y和Z三個方向對柔輪材料循環鍛打，每個方向鍛壓量不低于50％，應變率為0.001～10s-1，執行三次循環；三個循環后待鍛件溫度達到830-850℃，進行油冷。

5.根據權利要求4所述的一種柔輪材料熱處理工藝方法，其特征在于：每次循環鍛打前，對柔輪材料進行600-650℃預熱并保溫預設時長；然后將柔輪材料加熱至始鍛溫度1200-1225℃，開始鍛打；鍛打一段時間后，停止加熱，并繼續鍛打，直至溫度降至950-1100℃。

6.根據權利要求1所述的一種柔輪材料熱處理工藝方法，其特征在于，所述去應力退火包括如下步驟：

將柔輪材料加熱至比回火溫度低20-30℃并保溫3-5h，取出空冷至常溫，完成熱處理。