本發(fā)明涉及一種合金鋼40cr熱處理方法，屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)：

　　40cr鋼是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼之一，屬于中碳合金調(diào)質(zhì)鋼，冷鐓模具鋼，調(diào)質(zhì)處理后會(huì)有良好的綜合力學(xué)性能。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb/t3077-2015中推薦的熱處理進(jìn)行調(diào)質(zhì)，但標(biāo)準(zhǔn)中只推薦了淬火溫度為(850±15)℃，冷卻劑是油，回火溫度為(520±50)℃，冷卻劑是水或油。但具體保溫時(shí)間、冷卻介質(zhì)、冷卻時(shí)間都未提及，僅能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷保溫時(shí)間、冷卻介質(zhì)、冷卻時(shí)間，但在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生力學(xué)性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的廢件，對(duì)檢驗(yàn)工作造成了很大的難度。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種合金鋼40cr熱處理方法，使得熱處理后的工件的力學(xué)性能指標(biāo)全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

　　一種合金鋼40cr熱處理方法，包括如下步驟：

　　a、淬火處理：將材質(zhì)為合金鋼40cr的工件放入馬弗爐中加熱至865℃進(jìn)行淬火，保溫90min，采用冷卻介質(zhì)冷卻10min，所述工件的直徑為25mm，且每次淬火處理時(shí)馬弗爐中裝入4根工件；

　　b、回火處理：然后將工件加熱至470℃進(jìn)行回火，保溫80min，采用冷卻介質(zhì)冷卻至室溫。

　　本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟a中的冷卻介質(zhì)為淬火液與水的混合液，且淬火液與水的體積比為1:10。

　　本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟b中的冷卻介質(zhì)為水。

　　本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟a和b中保溫時(shí)間根據(jù)計(jì)算公式(1)計(jì)算得到初始保溫時(shí)間，然后根據(jù)初始保溫時(shí)間和溫度進(jìn)行調(diào)整確定最終保溫時(shí)間；

　　τ＝αkd……………………………….(1)，

　　其中：τ-工件加熱保溫時(shí)間；

　　d-工件有效厚度；

　　α-加熱系數(shù)，當(dāng)直徑≤50㎜時(shí)，加熱系數(shù)α取1.2～1.5min/㎜，當(dāng)直徑＞50㎜時(shí)，加熱系數(shù)α取1.5～1.8min/㎜；

　　k-與裝爐方式有關(guān)的修正系數(shù)，一般取1～4。

　　本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：熱處理后的工件力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度rm≥980mpa，屈服強(qiáng)度rel或rp0.2≥785mpa，伸長(zhǎng)率a≥9％，斷面收縮率z≥45％。

　　由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：

　　采用本發(fā)明熱處理的工件抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和斷面收縮率的指標(biāo)全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求，降低廢品率和生產(chǎn)成本。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：

　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb/t3077-2015中推薦的淬火溫度為(850±15)℃，根據(jù)τ＝αkd計(jì)算淬火初始保溫時(shí)間，其中，α取值1.2～1.5min/㎜，k取值4，d為工件有效厚度，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)而定，回火溫度為(520±50)℃。

　　根據(jù)初始保溫時(shí)間和溫度進(jìn)行調(diào)整確定最終淬火溫度為865℃，保溫時(shí)間90min，回火溫度470℃，保溫時(shí)間80min。將工件按如下步驟進(jìn)行熱處理：

　　a、淬火處理：將合金鋼40cr加工為直徑為25mm的試樣毛坯，放入馬弗爐中加熱至865℃進(jìn)行淬火，每次放入4根，保溫90min，采用冷卻介質(zhì)冷卻10min，冷卻介質(zhì)為淬火液與水的混合液，且淬火液與水的體積比為1:10；

　　b、回火處理：然后將工件加熱至470℃進(jìn)行回火，保溫80min，采用水冷卻至室溫。

　　對(duì)熱處理后的工件進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)：

　　將試樣毛坯加工為10mm的試樣樣棒，采用萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試，同時(shí)結(jié)合下述公式得到抗拉強(qiáng)度rm、屈服強(qiáng)度rel或rp0.2、伸長(zhǎng)率a和斷面收縮率z：

　　公式：抗拉強(qiáng)度＝最大力/原始截面積，即：rm＝fm/so

　　屈服強(qiáng)度＝屈服力/原始截面積，即：rel或rp0.2＝(rel或rp0.2)/so

　　即：

　　即：

　　經(jīng)測(cè)量和計(jì)算后得到檢測(cè)數(shù)據(jù)如下表：

　　表1檢測(cè)結(jié)果表

　　從上表中可以看出：采用本發(fā)明的熱處理方法處理后的工件抗拉強(qiáng)度rm≥980mpa；屈服強(qiáng)度rel或rp0.2≥785mpa；伸長(zhǎng)率a≥9％；斷面收縮率z≥45％；全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　技術(shù)特征：

　　1.一種合金鋼40cr熱處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　a、淬火處理：將材質(zhì)為合金鋼40cr的工件放入馬弗爐中加熱至865℃進(jìn)行淬火，保溫90min，采用冷卻介質(zhì)冷卻10min，所述工件的直徑為25mm，且每次淬火處理時(shí)馬弗爐中裝入4根工件；

　　b、回火處理：然后將工件加熱至470℃進(jìn)行回火，保溫80min，采用冷卻介質(zhì)冷卻至室溫。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合金鋼40cr熱處理方法，其特征在于：所述步驟a中的冷卻介質(zhì)為淬火液與水的混合液，且淬火液與水的體積比為1:10。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合金鋼40cr熱處理方法，其特征在于：所述步驟b中的冷卻介質(zhì)為水。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合金鋼40cr熱處理方法，其特征在于：所述步驟a中保溫時(shí)間根據(jù)計(jì)算公式(1)計(jì)算得到初始保溫時(shí)間，然后根據(jù)初始保溫時(shí)間和溫度進(jìn)行調(diào)整確定最終保溫時(shí)間和溫度；

　　τ＝αkd……………………………….(1)，

　　其中：τ-工件加熱保溫時(shí)間；

　　d-工件有效厚度；

　　α-加熱系數(shù)，當(dāng)直徑≤50㎜時(shí)，加熱系數(shù)α取1.2～1.5min/㎜，當(dāng)直徑＞50㎜時(shí)，加熱系數(shù)α取1.5～1.8min/㎜；

　　k-與裝爐方式有關(guān)的修正系數(shù)，一般取1～4。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種合金鋼40cr熱處理方法，其特征在于：熱處理后的工件力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度rm≥980mpa，屈服強(qiáng)度rel或rp0.2≥785mpa，伸長(zhǎng)率a≥9％，斷面收縮率z≥45％。技術(shù)總結(jié)