一種提高合金鋼韌性的方法

　　【技術(shù)領(lǐng)域】

　　[0001] 本發(fā)明屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提供合金鋼韌性的方法。

　　【背景技術(shù)】

　　[0002] 合金鋼已有一百多年的歷史了。工業(yè)上較多地使用合金鋼材大約是在19世紀(jì)后 半期。當(dāng)時由于鋼的生產(chǎn)量和使用量不斷增大，機(jī)械制造業(yè)需要解決鋼的加工切削問題， 1868年英國人馬希特（R. F. Mushet)發(fā)明了成分為2. 5% Mn-7% W的自硬鋼，將切削速度提 高到5米/分。隨著商業(yè)和運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，1870年在美國用鉻鋼（1. 5~2. 0% Cr)在密西西 比河上建造了跨度為158. 5米的大橋；由于加工構(gòu)件時發(fā)生困難，稍后，一些工業(yè)國家改 用鎳鋼（3.5% Ni)建造大跨度的橋梁。與此同時，一些國家還將鎳鋼用于修造軍艦。隨著 工程技術(shù)的發(fā)展，要求加快機(jī)械的轉(zhuǎn)動速度，1901年在西歐出現(xiàn)了高碳鉻滾動軸承鋼。1910 年又發(fā)展出了 18W-4Cr-lV型的高速工具鋼，進(jìn)一步把切削速度提高到30米/分。可見合 金鋼的問世和發(fā)展，是適應(yīng)了社會生產(chǎn)力發(fā)展的要求，特別是和機(jī)械制造、交通運(yùn)輸和軍事 工業(yè)的需要分不開的。

　　[0003] 鉻，在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，鉻又能提高鋼的抗 氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。然而在含鉻合金有其顯著優(yōu)點(diǎn) 的同時，也有其缺點(diǎn)，鉻的加入會降低塑性和韌性。通常可以通過添加其他的金屬元素來 調(diào)節(jié)合金鋼的韌性，例如，加入鎳，可以保持良好的塑性和韌性；加入釩，可以提高強(qiáng)度和韌 性；加入鋁可以提高沖級韌性。但是，合金中元素的增加，往往會帶來成本提高、制備工藝復(fù) 雜等缺點(diǎn)。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　[0004] 發(fā)明目的：現(xiàn)有技術(shù)中通過化學(xué)元素的加入調(diào)節(jié)合金鋼的韌性，本發(fā)明通過熱處 理的方式對含鉻合金鋼進(jìn)行韌性的提高。

　　[0005] 技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種提高合金鋼韌性的方法，具體步驟為：將合金鋼進(jìn) 行加熱，在850°C，加熱30s，800°C，加熱120s，920°C，加熱60s，在空氣中停留20s，置入第一 冷卻介質(zhì)中，當(dāng)合金鋼溫度冷卻至390~410°C時，立即置入第二冷卻介質(zhì)中，然后再次加 熱，使其表面溫度達(dá)到140~160°C時，噴射第三冷卻介質(zhì)。

　　[0006] 所述的第一冷卻介質(zhì)為溫度為35~40°C的水。

　　[0007] 所述的第二冷卻介質(zhì)為含有氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鉀的水溶液，其溫度為40~ 42°C。所述的第二冷卻介質(zhì)中各組分的質(zhì)量含量為：氯化鈉6%、硝酸鈉1 %、硫酸鉀1. 5%。 合金鋼在第二冷卻介質(zhì)中的停留時間為5s。

　　[0008] 所述的第三冷卻介質(zhì)為溫度為15~20°C的水。所述的第三冷卻介質(zhì)噴射的壓力 為0. 01~0. 4MPa，流量密度為20~250lV(m2 ? s)。所述的第三冷卻介質(zhì)噴射時間為2~ 10s〇

　　[0009] 有益效果：本發(fā)明通過對合金鋼的熱處理，關(guān)鍵是控制含鉻合金鋼在不同冷卻介 質(zhì)中的停留時間，有效的減少了合金鋼材料的內(nèi)應(yīng)力，降低其變形和開裂傾向，同時，減少 了二次加熱過程中合金鋼的表面氧化，提高了合金鋼的表面質(zhì)量，強(qiáng)韌性較好。經(jīng)本發(fā)明所 述方法調(diào)質(zhì)處理后的合金鋼具較好的韌性和塑性

　　【具體實(shí)施方式】：

　　[0010] 實(shí)施例1

　　[0011] 將合金鋼進(jìn)行加熱，在850°C，加熱30s，800°C，加熱120s，920°C，加熱60s，在空氣 中停留20s，置入40°C的水中，當(dāng)合金鋼溫度冷卻至410°C時，立即置入溫度為42°C的混合 溶液（氯化鈉6%、硝酸鈉1%、硫酸鉀1.5%)中，停留時間為5s。然后再次加熱，使其表 面溫度達(dá)到160°C時，向其噴射溫度為15~20°C的水。噴射的壓力為0. 4MPa，流量密度為 250lV(m2 ? s)。噴射時間為 10s。

　　[0012] 將處理后的樣件作90~180°彎曲，無裂紋，無鍍層脫落。

　　[0013] 實(shí)施例2

　　[0014] 將合金鋼進(jìn)行加熱，在850°C，加熱30s，800°C，加熱120s，920°C，加熱60s，在空氣 中停留20s，置入35°C的水中，當(dāng)合金鋼溫度冷卻至390°C時，立即置入溫度為40°C的混合 溶液（氯化鈉6%、硝酸鈉1%、硫酸鉀1.5%)中，停留時間為5s。然后再次加熱，使其表 面溫度達(dá)到140°C時，向其噴射溫度為15°C的水。噴射的壓力為0.0 IMPa，流量密度為20L/ (m2 ? s)。噴射時間為2s。

　　[0015] 將處理后的樣件作90~180°彎曲，無裂紋，無鍍層脫落。

　　[0016] 實(shí)施例3

　　[0017] 將合金鋼進(jìn)行加熱，在850°C，加熱30s，800°C，加熱120s，920°C，加熱60s，在空氣 中停留20s，置入40°C的水中，當(dāng)合金鋼溫度冷卻至400°C時，立即置入溫度為40°C的混合 溶液（氯化鈉6%、硝酸鈉1%、硫酸鉀1.5%)中，停留時間為5s。然后再次加熱，使其表 面溫度達(dá)到150°C時，向其噴射溫度為20°C的水。噴射的壓力為0.1 MPa，流量密度為100L/ (m2 ? s)。噴射時間為6s。

　　[0018] 將處理后的樣件作90~180°彎曲，無裂紋，無鍍層脫落。

　　[0019] 上述樣件進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，所得結(jié)果見表1

　　[0020] 表 1 [00211

　　【主權(quán)項(xiàng)】

　　1. 一種提供合金鋼韌性的方法，其特征在于將合金鋼進(jìn)行加熱，在850°C，加熱30s， 800°C，加熱120s，920°C，加熱60s，在空氣中停留20s，置入第一冷卻介質(zhì)中，當(dāng)合金鋼溫度 冷卻至390~410°C時，立即置入第二冷卻介質(zhì)中，然后再次加熱，使其表面溫度達(dá)到140~ 160 °C時，噴射第三冷卻介質(zhì)。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一冷卻介質(zhì)為溫度為35~40°C的 水。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第二冷卻介質(zhì)為含有氯化鈉、硝酸鈉、 硫酸鉀的水溶液，其溫度為40~42°C。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第二冷卻介質(zhì)中各組分的質(zhì)量含量 為：氯化鈉6%、硝酸鈉1 %、硫酸鉀1.5%。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于合金鋼在第二冷卻介質(zhì)中的停留時間為5s。6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第三冷卻介質(zhì)為溫度為15~20°C的 水。7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第三冷卻介質(zhì)噴射的壓力為0. 01~ 0. 4MPa，流量密度為 20 ~250lV(m2 ? s)。8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第三冷卻介質(zhì)噴射時間為2~10s。

　　【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高合金鋼韌性的方法，具體步驟為：將合金鋼進(jìn)行加熱，在850℃，加熱30s，800℃，加熱120s，920℃，加熱60s，在空氣中停留20s，置入第一冷卻介質(zhì)中，當(dāng)合金鋼溫度冷卻至390～410℃時，立即置入第二冷卻介質(zhì)中，然后再次加熱，使其表面溫度達(dá)到140～160℃時，噴射第三冷卻介質(zhì)。經(jīng)本發(fā)明所述方法調(diào)質(zhì)處理后的合金鋼具較好的韌性和塑性。

　　【IPC分類】C21D1/25, C21D6/00

　　【公開號】CN105039667

　　【申請?zhí)枴緾N201510366757

　　【發(fā)明人】張斌

　　【申請人】江蘇金基特鋼有限公司

　　【公開日】2015年11月11日