專利名稱：一種消除中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼頑固性混晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高性能軸鍛件制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法。
背景技術(shù)：
混晶是材料中出現(xiàn)嚴(yán)重晶粒不均勻現(xiàn)象，是材料的一種缺陷，表現(xiàn)為微觀觀察，金屬基體上晶粒大小不一，粗晶與細(xì)晶混雜，它使材料性能不均勻并導(dǎo)致綜合力學(xué)性能下降，特別是降低材料的低溫沖擊韌性?；炀Мa(chǎn)生的原因主要是組織遺傳、成分的偏析、多火次鍛造及終鍛溫度偏高等。消除中碳低合金鋼混晶，常用的工藝方法是采用多次正火來消除，但對于性能要 求高且多臺階的軸鍛件，如35CrMo、42CrMo制成的多臺階軸鍛件，往往經(jīng)過三次正火以后，混晶現(xiàn)象仍不能消除，對于這種頑固性的混晶現(xiàn)象，采用本發(fā)明的工藝方法，能夠?qū)⒒炀?，并獲得均勻細(xì)小的晶粒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法，對于制造的多臺階高性能要求的軸鍛件，能夠獲得均勻細(xì)小的晶粒度。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種消除中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼頑固性混晶的方法，其方法如下
步驟一截斷晶粒遺傳
將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730°C 830°C，按照O. 7 I h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，進行預(yù)冷，預(yù)冷時間為2 lOmin，然后進行冷卻，其冷卻方式為水冷，水冷的水溫為30 35°C，冷卻至鍛件表面溫度在300 350°C，然后進行空冷，空冷至鍛件表面溫度在100±20°C。步驟二 進行正火和回火
將經(jīng)過步驟一處理的鍛件入爐升溫至正火溫度820 890°C，按O. 7 I. 2 h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，進行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷后入爐進行回火，回火溫度650±30°C，回火時間按1.8 2. 4h/100mm，然后空冷至表面溫度為室溫。該發(fā)明的優(yōu)點在于通過本技術(shù)方案的實施，解決經(jīng)多次正火處理的黑皮多臺階軸鍛件仍為混晶的問題，處理后鍛件晶粒度均勻細(xì)小，滿足鍛件的技術(shù)要求。截斷晶粒遺傳采用將鍛件加熱在臨界溫度AC3附近，進行均溫及短時的保溫后，快速冷卻至鍛件表面溫度在300 350°C，然后再次進行正火+回火處理。使得原經(jīng)三次正火的混晶晶粒度為4. 5 5級占30%，7 7. 5級占70%的晶粒細(xì)化為7 8級。
具體實施方式
下面以具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于此第一組選擇黑皮齒輪軸鍛件，材料為42CrMo，兩端為軸(軸徑規(guī)格> Φ350),中部為齒輪盤(齒輪盤規(guī)格> Φ550)，三次正火后，檢測仍為粗晶，其熱處理工藝如實施例1-4所述
實施例I :將鍛件加熱至730°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷2min，進行水冷，水溫控制在30°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為300°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為80°C，入爐進行正火+回火。 將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至820°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為620°C，回火時間按1.8h/100mm，然后空冷至室溫。實施例2 :將鍛件加熱至830°C，按lh/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷lOmin，進行水冷，水溫控制在35°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為350°C然后空冷，空冷至 鍛件表面溫度為120°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至890°C，按I. 2h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為680°C，回火時間按2. 4h/100mm，然后空冷至室溫。實施例3 :將鍛件加熱至750°C，按O. 8h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷5min，進行水冷，水溫控制在32°C，水冷時間為2min，水冷至表面溫度為320°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為90°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至850°C，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為640°C，回火時間按2. 0h/100mm，然后空冷至室溫。實施例4 :將鍛件加熱至800°C ,按I. 0h/100mm進行保溫,保溫結(jié)束后,預(yù)冷8min,進行水冷，水溫控制在34°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為34°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為110°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至870°C，按I. 0h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為660°C，回火時間按2. 2h/100mm，然后空冷至室溫。第二組選擇黑皮高速軸鍛件，材料為35CrMo，此軸為多臺階軸，共有6個臺階，兩端軸規(guī)格> Φ355，中部最大軸為> Φ550，三次正火后，檢測仍為粗晶，其熱處理工藝如實施例5-8所述
實施例5 :將鍛件加熱至730°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷2min，進行水冷，水溫控制在30°C，水冷時間為4min，水冷至表面溫度為300°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為80°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至820°C，按O. 7h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為620°C，回火時間按1.8h/100mm，然后空冷至室溫。實施例6 :將鍛件加熱至830°C，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷lOmin，進行水冷，水溫控制在35°C，水冷時間為4min，水冷至表面溫度為350°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為120°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至890°C，按I. 2h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為680°C，回火時間按2. 4h/100mm，然后空冷至室溫。實施例7 :將鍛件加熱至760V，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷4min，進行水冷，水溫控制在32°C，水冷時間為2min，水冷至表面溫度為320°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為90°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至850°C，按O. 9h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為630°C，回火時間按1.9h/100mm，然后空冷至室溫。實施例8 :將鍛件加熱至820°C，按I. 0h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，預(yù)冷7min，進行水冷，水溫控制在34°C，水冷時間為3min，水冷至表面溫度為34°C然后空冷，空冷至鍛件表面溫度為110°C，入爐進行正火+回火。將經(jīng)過空冷的鍛件加熱至870°C，按I. 0h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，空冷至室溫，空冷結(jié)束后，入爐回火，回火溫度為670°C，回火時間按2. 3h/100mm，然后空冷至室溫。上述第一組和第二組實施例前后的晶粒度檢測結(jié)果見表I 表I實施前后的晶粒度檢測結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種消除中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼頑固性混晶的方法，其特征在于其方法如下 步驟一截斷晶粒遺傳 將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730°c 830°C，按照O. 7 I h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，進行預(yù)冷，預(yù)冷時間為2 lOmin，然后進行冷卻，其冷卻方式為水冷，水冷的水溫為30 35°C，冷卻至鍛件表面溫度在300 350°C，然后進行空冷，空冷至鍛件表面溫度在100±20°C ； 步驟二 進行正火和回火 將經(jīng)過步驟一處理的鍛件入爐升溫至正火溫度820 890°C，按O. 7 I. 2 h/100mm進行保溫，保溫結(jié)束后，進行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷后入爐進行回火，回火溫 度650±30°C，回火時間按I. 8 2. 4h/100mm，然后空冷至表面溫度為室溫。
全文摘要
本發(fā)明屬于高性能軸鍛件制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種消除中碳低合金鋼頑固性混晶的工藝方法，將多次正火仍未消除混晶的黑皮軸鍛件，加熱至730℃～830℃，按照0.7～1h/100mm進行保溫，進行預(yù)冷，然后進行冷卻，其冷卻方式為水冷，冷卻至鍛件表面溫度在300～350℃，然后進行空冷，之后入爐升溫至正火溫度820～890℃，進行保溫，保溫結(jié)束后，進行空冷，空冷至鍛件表面溫度至室溫，空冷后入爐進行回火，然后空冷至表面溫度為室溫，該發(fā)明的優(yōu)點在于通過本技術(shù)方案的實施，解決經(jīng)多次正火處理的黑皮多臺階軸鍛件仍為混晶的問題，處理后鍛件晶粒度均勻細(xì)小，滿足鍛件的技術(shù)要求。
文檔編號C21D11/00GK102732711SQ20121022883
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者周許, 姚偉, 王立新, 高全德 申請人:中原特鋼股份有限公司