[發(fā)明專利]一種鋼獲得高延伸率高韌性的熱處理工藝

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• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN113151643A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 龍曉燕;尹東鑫;楊志南;張福成
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/46;C21D1/50;C21D6/00;C21D9/00;C21D11/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發(fā)明公開了一種鋼獲得高延伸率高韌性的熱處理工藝，先將一種中碳鋼進行高溫加熱，完全奧氏體化后油淬得到初始的馬氏體組織；再二次加熱到奧氏體?鐵素體兩相區(qū)溫度保溫一定時間，然后在貝氏體相區(qū)等溫轉變，最后得到鐵素體、貝氏體鐵素體和殘余奧氏體復相組織。相比直接等淬火成貝氏體，其韌性高了兩倍，將中碳鋼的韌性大大提升，有利于提高耐磨性能，便于推廣應用。

技術領域

本發(fā)明屬于熱處理技術領域，特別是涉及一種鋼獲得高延伸率高韌性 的熱處理工藝。

背景技術

鋼在奧氏體化后被過冷到珠光體轉變溫度區(qū)間以下，馬氏體轉變溫度 區(qū)間以上這一中溫度區(qū)間轉變而成的由貝氏體鐵素體、殘余奧氏體及彌散 的碳化物所形成的亞穩(wěn)組織，即貝氏體轉變的產物，但目前市面上的貝氏 體鋼在控制韌性機制中仍存在問題，將中碳鋼轉換為貝氏體一般采用直接 等溫淬火，對其韌性能力未到達目標，并影響其耐磨性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋼獲得高延伸率高韌性的熱處理工藝，以 解決了現(xiàn)有的問題：目前市面上的貝氏體鋼在控制韌性機制中仍存在問題， 將中碳鋼轉換為貝氏體一般采用直接等溫淬火，對其韌性能力未到達目標， 并影響其耐磨性能。

為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種鋼獲得高延伸率高韌性的熱處理工藝，包括如下步驟：

S1：進行首次加熱，將中碳鋼棒材通過高溫加熱，實現(xiàn)試驗鋼的完全 奧氏體化；

S2：完全奧氏體化后，進行油淬得到初始的馬氏體組織，完成首次加 熱過程；

S3：進行二次加熱，將油淬后得到的馬氏體組織進行二次加熱到兩相 區(qū)溫度并保溫一段時間，形成部分鐵素體；

S4：快速轉移至鹽浴槽內，在鹽浴槽內等溫轉變，最后得到鐵素體、 貝氏體鐵素體及殘余奧氏體。

優(yōu)選的，所述S1中所使用的中碳鋼含碳量為0.3％-0.6％，合金成分中 包含Si、Mn、Cr元素。

優(yōu)選的，所述首次加熱在高溫爐內進行，溫度控制在860℃-950℃，首 次加熱的升溫時間時間＝加熱系數(shù)*裝爐量修正系數(shù)*工件有效厚度。

優(yōu)選的，所述油淬采用分級油淬法，所述油淬內溶液采用水溶性油淬 火液，所述油淬后溫度為常溫。

所述二次加熱的溫度范圍750℃至835℃，所述二次加熱的加熱時間＝ 加熱系數(shù)*裝爐量修正系數(shù)*工件有效厚度。

優(yōu)選的，所述S4中鹽浴槽內的溫度控制在貝氏體相區(qū)，溫度控制為 260-400℃，時間控制在60-120min。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過多次加熱鋼材，先將中碳鋼進行加熱獲得馬氏體組織， 再進行加熱獲得貝氏體和鐵素體復相組織的方式，將中碳鋼的韌性大大提 升，有助于提高其耐磨性，便于推廣應用。

2、本發(fā)明通過設置分級油淬法，可以使得工件內外溫度較為均勻，同 時進行馬氏體轉變，可以大大減小淬火應力，防止變形開裂。

當然，實施本發(fā)明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有 優(yōu)點。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、 完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是 全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出 創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明為一種鋼獲得高延伸率高韌性的熱處理工藝，包括如下步驟：

S1：進行首次加熱，將中碳鋼棒材通過高溫加熱，實現(xiàn)試驗鋼的奧氏 體化；