CN101265514A - 30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，它适合于对30CrMnSiA钢材料经旋压成型为直径较大、壁厚较薄的薄壁筒形件的热处理，其主要技术特征是它包括一种优选的“去应力回火－分级淬火－回火”热处理组合，在工件进行去应力回火时，通过控制回火温度和保温时间对工件的残余应力进行一定程度的释放，去应力回火后，对工件进行分级淬火，其分级淬火的加热包括预热、盐浴炉加热两级加热过程，分级淬火的冷却包括硝盐等温槽冷却、空冷两级冷却过程，清洗除掉工件表面的残留盐份或碱液并进行钝化防锈处理后，将工件放入井式回火炉或专用回火炉中进行回火处理。经过组合热处理的工件具有加工精度和水压试验强度高、后续切削加工不易变形的特点。

Description

30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法
技术领域
本发明涉及一种30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，它适合于30CrMnSiA钢材料经旋压成型为直径较大(≥200mm)、壁厚较薄的薄壁筒形件后要求具有加工精度和水压试验强度高、后续切削加工不易变形的情形。
背景技术
为了节约原材料，薄壁筒形件的加工常常采用旋压方法。背景技术中，30CrMnSiA钢经旋压成型为薄壁筒形件后，对于直径较小、加工精度和水压试验强度要求不高、同时批量小的产品，可采用盐浴等温淬火或真空热处理的方法进行氧化脱碳，防止(或减小)产品变形；但对直径较大(≥200mm)、壁厚较薄的30CrMnSiA钢薄壁筒形件，在要求其具有加工精度和水压试验强度高、切削加工变形小且生产批量大的条件下，上述方法不能满足产品的性能要求，同时成本也较高。为了克服上述缺陷，使经旋压后直径较大、壁厚较薄的30CrMnSiA钢薄壁筒形件满足加工精度和水压试验强度高且后续切削加工不易变形的要求，对30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法进行了研制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，它既能解决大直径薄壁30CrMnSiA钢筒形件淬火时的氧化脱碳和淬火变形问题，又能改善其材料的组织稳定性和切削加工性，较经济地解决其加工精度和水压强度要求高等问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它包括一种优选的“去应力回火-旋压后粗加工-分级淬火-分级冷却-清洗防锈-回火”热处理组合，在工件经旋压后进行去应力回火时，不是将工件的残余应力突然全部释放而是通过控制回火温度和保温时间进行一定程度的释放；去应力回火并经过粗加工后，对工件进行分级淬火，其分级淬火包括预热、盐浴炉加热两级加热过程；分级冷却包括硝盐等温槽(或碱浴等温槽)冷却、空冷(壁厚相对较厚的可水冷)两级冷却过程；清洗附在工件表面的残留盐份或碱液，并进行钝化防锈处理，然后将工件放入井式回火炉或专用回火炉中进行回火处理。具体步骤是：
A、对旋压成型后的工件进行适当的去应力回火，回火温度为400～480℃，保温时间为120～360分钟，回火后进行炉冷或出炉空冷。其作用是使工件经旋压产生的残余应力得到一定程度的释放，同时避免由于应力突然全部释放而使工件产生严重变形。
B、分级淬火，工件经过回火去应力后，将工件置于200～500℃的炉中预热，然后放于870～910℃的盐浴炉中加热，并根据工件的有效厚度进行保温(保温时间为6～20分钟)，然后迅速将工件转移到180～280℃的硝盐等温槽(或碱浴等温槽)中冷却，并在槽中保持6～20分钟，然后出槽空冷(壁厚相对较厚的可水冷)到50℃以下，再清洗除掉附在工件表面上的残留盐份或碱液，并进行钝化防锈处理。
C、清洗防锈处理后，对工件进行回火，回火在有炉气循环的井式回火炉或专用回火炉中进行，回火温度根据产品的强度或硬度要求来选取(480～560℃)，保温时间根据工件的有效厚度和装炉量选取(60～180分钟)，工件保温后，出炉空冷或水冷。
所述的去应力回火温度为410℃、420℃、450℃。
所述的回火炉为有炉气循环的井式回火炉或专用回火炉。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
1、采用优选的“去应力回火-旋压后粗加工-分级淬火-分级冷却-清洗防锈-回火”热处理组合，它在有效解决大直径薄壁30CrMnSiA钢筒形件淬火时的氧化脱碳和淬火变形问题的基础上，能改善其材料的组织稳定性和切削加工性，较经济地解决其加工精度和水压强度要求高等问题。
附图说明
图1为本发明30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明：
参看附图，30CrMnSiA钢旋压成型后，对成型后工件的尺寸、是否存在裂纹等进行检验，经检验合格的工件进行适当的去应力回火(温度400～480℃、时间120～360分钟)，使工件经旋压产生的残余应力得到一定程度的释放，对去应力回火后的工件进行粗加工，对工件进行分级淬火(预热200～500℃、盐浴炉加热870～910℃)，然后再将工件进行分级冷却(硝盐等温槽或碱浴等温槽冷却180～280℃、空冷或水冷50℃以下)，工件冷却后，清洗掉附在工件表面的残留盐份或碱液，并进行钝化防锈处理，然后将工件放入井式回火炉或专用回火炉中进行回火(温度480～560℃、时间60～180分钟)，最后对工件进行检验。

Claims (8)

1、一种30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，它包括一个“去应力回火-旋压后粗加工-分级淬火-分级冷却-清洗防锈-回火”热处理组合，其特征在于：
所述的去应力回火，是通过控制回火温度(400～480℃)和保温时间(120～360分钟，根据工件的有效厚度和装炉量选取)将工件的残余应力进行一定程度的释放，去应力回火后，将工件进行粗加工。
所述的分级淬火包括预热(200～500℃)、盐浴炉加热(870～910℃)两级加热过程，保温时间为6～20分钟。
所述的分级冷却包括6～20分钟的硝盐等温槽(或碱浴等温槽)冷却(180～280℃)、空冷(壁厚相对较厚的可水冷)两级冷却过程，待工件冷却到50℃以下后，清洗附在工件表面的残留盐份或碱液并进行钝化防锈处理。
所述的回火是将工件放入井式回火炉或专用回火炉中进行回火处理，回火温度根据产品的强度或硬度要求来选取(480～560℃)，保温时间根据工件的有效厚度和装炉量选取(60～180分钟)，工件保温后，出炉空冷或水冷。
2、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的去应力回火温度为410℃。
3、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的去应力回火温度为420℃。
4、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的去应力回火温度为450℃。
5、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的分级淬火时盐浴炉加热温度为880℃。
6、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的分级淬火时盐浴炉加热温度为900℃。
7、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的回火炉为有炉气循环的井式回火炉。
8、根据权利要利1所述的30CrMnSiA钢薄壁旋压筒形件复合热处理方法，其特征在于所述的回火炉为专用回火炉。
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