CN101775473A - 一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法,该热处理在一条热处理连续生产线上完成热处理,具体步骤如下:将65Mn钢制电子秤传感器弹性体冲压成型材料加热至830℃后保温15~30分钟后,在100℃热油中5分钟冷却淬火,再清洗,吹干;然后400℃加热保温80分钟回火;回火后采用水冷快速冷却,烘干,检验产品;本发明方法将回火温度提高到400℃,获得的硬度在43±1.5范围内,能满足线性度的要求;提高回火温度,通过增加回火索氏体的比例来提高零件的塑性和韧性;本发明方法回火后快冷,抑制材料中有害杂质元素P、S、O等向晶界偏聚析出,以抑制回火脆性。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料及热处理领域,具体涉及一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法。
背景技术
工程上一般采用热轧卷板65M钢制电子秤传感器弹性体415体和417型体,现有生产流程是:冲压成型-热处理(850℃加热保温后油冷淬火+380℃回火80分钟后气冷)---疲劳寿命试验---产品质量检验-电镀成品---疲劳寿命试验。
存在问题:大批量生产弹性体415型体和417型体过程中,无论在热处理后或成品中取样做疲劳寿命试验,其结果都是部分产品寿命次数达不到1.8万次的要求,而且疲劳寿命次数分散,数据从不到5000到大于18000次。
根据前期初步金相分析,结合断裂的基本过程,裂纹源的萌生---裂纹的亚稳扩展---瞬间断裂。提高材料的塑性和韧性,可延缓裂纹亚稳扩展的时间,达到提高疲劳寿命的目的。现有对策一是牺牲强度换取塑性和韧性得到提高,降低产品的硬度,选择461.5HRC下限硬度,有一定的效果;二是采用二次回火,以排除回火不足因素的影响,二次回火后的效果仍然不理想。无论采用单一的方法或同时采用上述两种方法,都不能使产品达到100%合格。
经过对产品的受力(应力)分析、金相分析、硬度测定、断口宏观和断口扫描电镜分析,分析结果认为415(417)弹性体承受较大的应力辐值,而发生早期疲劳断裂。扫描电镜断口分析结果断口沿晶断裂居多,所以裂纹扩展速度快,疲劳寿命短。属韧性不足及回火脆性所导致。
发明内容
为克服现有热处理工艺方法的缺点本发明提出采取如下措施:
1.热处理由原工艺改为830℃加热保温后油冷淬火+400℃回火80分钟。降低淬火温度,细化晶粒(细化晶粒是唯一提高材料韧性的同时不降低其强度的方法);提高回火温度,由380提高到400℃,增加回火索氏体的比例来提高零件的塑性和韧性(产品硬度由原来46HRC降到43HRC)。
2.回火后水冷,抑制回火脆性。回火脆性断裂的断口形貌特征是沿晶开裂,采取上述新措施后,对批量产品抽验率60%,上机做疲劳试验的结果是产品100%合格,全部抽验弹性体都超过疲劳寿命18000次的要求。除了最低的一件是18900次,其他全部超过2万次,而最高的超过了10万次疲劳寿命,这是前所末有的好结果。
本发明的目的是克服现有热处理工艺方法的缺点,提供一种新的65Mn钢制电子秤传感器弹性体热处理方法。
本发明所述的一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法,该热处理在一条热处理连续生产线上完成热处理,具体步骤如下:
1)将65Mn钢制电子秤传感器弹性体冲压成型材料加热至830℃后保温15~30分钟后,在100℃热油中5分钟冷却淬火,再清洗,吹干;
2)然后400℃加热保温80分钟回火;
3)回火后采用水冷快速冷却,烘干,检验产品。
上述淬火加热炉为高温网带式连续炉,采用甲醇炉内裂解气保护,冷却油为快速光亮淬火油,回火采用风扇强迫空气循环式网带炉,回火后水冷是采用清水冷却。
使用上述热处理方法的弹性体硬度43+1.5,制成的传感器仍然有较好的线性度。弹性体在上述疲劳试验规范条件下做疲劳试验,合格率达到100%。采用原常规热处理工艺,合格率只有50%。
本发明的有益效果:
本发明的热处理方法以提高塑性韧性和抑制回火脆性为目的。具有三个特点,一是降低淬火温度,二是提高回火温度,三是回火后快速冷却。降低淬火温度可以细化晶粒,在零件保证淬透的前提下,是唯一能够提高韧性又不降低强度的热处理工艺方法;常规热处理后所获得的强度与韧性是矛与盾的关系。要韧性高,则强度就低。热处理工艺上提高回火温度,即牺牲强度换取高的韧性。弹性体最终要做成传感器,有线性度的要求,但是弹性体过低的硬度不能满足这一要求。本发明方法将回火温度提高到400℃,获得的硬度在43±1.5范围内,能满足线性度的要求。提高回火温度,通过增加回火索氏体的比例来提高零件的塑性和韧性。本发明方法回火后快冷,抑制材料中有害杂质元素P、S、O等向晶界偏聚析出,以抑制回火脆性。
具体实施方式
本发明所述的热处理方法:将65Mn钢制电子秤传感器弹性体(冲压成型零件)放在一条连续生产线上完成热处理的全部过程。工艺流程:830℃加热保温15~30分钟--100℃热油冷却5分钟--清洗、吹干--400℃加热保温80分钟回火后水冷--烘干--检验产、热处理产品。
上述淬火加热炉为高温网带式连续炉,采用甲醇炉内裂解气保护;热油冷却淬火用输送带式等温油槽,冷却油为快速光亮淬火油;上述清洗先是采用金属清洗剂热水溶液清洗,后采用净水喷淋,均在输送带上进行;上述回火后水冷是采用清水冷却;上述烘干采用电热鼓风网带式连续烘干炉。
Claims (2)
1.一种65Mn钢制电子秤传感器弹性体的热处理方法,其特征是在一条热处理连续生产线上完成热处理,具体步骤如下:
1)将65Mn钢制电子秤传感器弹性体冲压成型材料加热至830℃后保温15~30分钟后,在100℃热油中5分钟冷却淬火,再清洗,吹干;
2)然后400℃加热保温80分钟回火;
3)回火后采用水冷快速冷却,烘干,检验产品。
2.根据权利要求1所述的热处理方法,其特征是:上述淬火加热炉为高温网带式连续炉,采用甲醇炉内裂解气保护,冷却油为快速光亮淬火油,回火采用风扇强迫空气循环式网带炉,回火后水冷是采用清水冷却。
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