專利名稱：一種提高35CrMoA鋼材低溫沖擊功的熱處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高35CrMoA鋼材低溫沖擊功的熱處

　　理方法。

　　背景技術(shù)：

　　35CrMoA是一種中碳合金調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，具有較高的淬透性(臨界直徑達(dá)①106mm)和良好的強(qiáng)韌性，在具有良好強(qiáng)韌性的同時，該鋼種的價格又比Cr-Ni鋼等低廉，故在石油裝備制造中被廣泛應(yīng)用于制造抽油桿和鉆桿、鉆井泵曲軸、打撈工具、吊環(huán)、吊卡等石油礦場機(jī)械零件以及用來制造轉(zhuǎn)子、支柱等重載荷零部件。因此，這類鋼要求具備強(qiáng)硬性與塑韌性的最佳配合。為了充分發(fā)揮其綜合力學(xué)性能，35CrMoA鋼均在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。石油鉆采裝備的服役條件往往十分惡劣，其中許多是在嚴(yán)寒環(huán)境中工作(例如西伯利亞)，對于材料的低溫沖擊性能有較高的要求。一般的對于在西伯利亞使用的石油勘查設(shè)備零件，要求_20°C條件下35CrMoA的低溫沖擊功不小于40J。然而，實(shí)際35CrMoA鋼采用常規(guī)熱處理工藝后的低溫沖擊韌性只能達(dá)到28 30J，難以滿足使用要求。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種能夠提高35CrMoA鋼材低溫沖擊功的熱處理方法。本發(fā)明的提高35CrMoA鋼材低溫沖擊功的熱處理方法，將35CrMoA鋼材加熱，控制溫度于850 870°C保溫1.5 2小時，經(jīng)淬火、回`火、亞溫淬火、再回火。另外，所述亞溫淬火為加熱至780 800°C后，淬火。另外，加熱至780 800°C后，保溫1.5 2小時。另外，所述淬火及亞溫淬火均采用油冷冷卻。另外，所述回火為加熱至610 630°C保溫2 2.5小時后冷卻。另外，所述冷卻為空氣冷卻。另外，所述回火采用到溫裝爐。在鋼鐵材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)中，鐵素體軟而韌，馬氏體硬而脆。因此，只要通過控制熱處理工藝過程中的參數(shù)，使兩種金相組織合理分配，就能夠同時得到較高的強(qiáng)度和韌性。本發(fā)明采用了調(diào)質(zhì)工藝和亞溫淬火。淬火是將鋼加熱到Acl或Ac3以上一定溫度(一般為30-50°C )，保溫一段時間后以大于臨界冷卻速度的速度冷卻得到馬氏體(或貝氏體)的熱處理工藝；亞溫淬火加熱溫度是在奧氏體與鐵素體之間的雙相區(qū)域內(nèi)，比普通的熱處理淬火溫度低40 80°C，淬火后獲得的組織為馬氏體與鐵素體的混合組織。35CrMoA鋼材經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后再亞溫淬火的顯微組織為鐵素體+馬氏體+彌散分布的細(xì)小殘余奧氏體，再經(jīng)回火，最終得到的金相組織為回火馬氏體+鐵素體+彌散分布的細(xì)小殘余奧氏體。35CrMoA鋼材經(jīng)過本發(fā)明的方法處理后，材料的低溫下的沖擊功遠(yuǎn)大于40J，因此該材料制作出的零件可滿足產(chǎn)品及設(shè)備在較為惡劣的天氣環(huán)境下長期正常工作。

　　具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1將35CrMoA鋼材加熱至860°C，保溫2h，進(jìn)行充分奧氏體化后淬火，淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；淬火后將35CrMoA鋼材加熱至620°C保溫2小時(回火)，空氣冷卻，回火方式采用到溫裝爐；將35CrMoA鋼材加熱至780°C，保溫2h后淬火(亞溫淬火)；亞溫淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；亞溫淬火后將35CrMoA鋼材馬上加熱至620°C保溫2h后空氣冷卻(回火)，回火采用到溫裝爐；對處理后的35CrMoA鋼材進(jìn)行性能測試，所用測試方法均采用相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果如表I所示。實(shí)施例2將35CrMoA鋼材加熱至850°C，保溫2h，進(jìn)行充分奧氏體化后淬火，淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；淬火后將35CrMoA鋼材加熱至610°C保溫2.5小時(回火)，空氣冷卻，回火方式采用到溫裝爐；將35CrMoA鋼材加熱至790°C，保溫1.5h后淬火(亞溫淬火)；亞溫淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；亞溫淬火后將35CrMoA鋼材馬上加熱至630°C保溫2h后空氣冷卻(回火)，回火采用到溫裝爐；對處理后的35CrMoA鋼材進(jìn)行性能測試，所用測試方法均采用相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果如表I所示。實(shí)施例3將35CrMoA鋼材加熱至870°C，保溫2h，進(jìn)行充分奧氏體化后淬火，淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；淬火后將35CrMoA鋼材加熱至630°C保溫2小時(回火)，空氣冷卻，回火方式采用到溫裝爐；將35CrMoA鋼材加熱至800°C，保溫2h后淬火(亞溫淬火)；亞溫淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；亞溫淬火后將35CrMoA鋼材馬上加熱至610°C保溫2.5h后空氣冷卻(回火)，回火采用到溫裝爐；對處理后的35CrMoA鋼材進(jìn)行性能測試，所用測試方法均采用相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果如表I所示。對比例I將35CrMoA鋼材加熱至860°C，保溫2h，進(jìn)行充分奧氏體化后淬火，淬火采用的冷卻介質(zhì)為油冷；淬火后將35CrMoA鋼材加熱至620°C保溫2小時(回火)，空氣冷卻，回火方式采用到溫裝爐；對處理后的35CrMoA鋼材進(jìn)行性能測試， 所用測試方法均采用相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果如表I所示。表1、實(shí)施例1 3及對比例I的35CrMoA鋼材性能測試結(jié)果

　　權(quán)利要求

　　1.一種提高35CrMoA鋼材低溫沖擊功的熱處理方法，其特征在于，將35CrMoA鋼材加熱，控制溫度于850 870°C，經(jīng)淬火、回火、亞溫淬火、再回火。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述亞溫淬火為加熱至780 800°C后，淬火。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，加熱至780 800°C后，保溫1.5 2小時。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述淬火及亞溫淬火均采用油冷冷卻。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述回火為加熱至610 630°C保溫2 2.5小時后冷卻。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷卻為空氣冷卻。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述回火采用到溫裝爐。

　　全文摘要

　　本發(fā)明涉及一種提高35CrMoA鋼材低溫沖擊功的熱處理方法。本發(fā)明所述方法為將35CrMoA鋼材加熱，控制溫度于850～870℃，經(jīng)淬火、回火、亞溫淬火、再回火。35CrMoA鋼材經(jīng)過本發(fā)明的方法處理后，材料在低溫下的沖擊功遠(yuǎn)大于40J，因此本方法具有較大的工業(yè)應(yīng)用前景。

　　文檔編號C21D1/19GK103184319SQ20111044316

　　公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日

　　發(fā)明者張紅, 王俊杰 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所