CN104342544B - Lf2低温用阀体锻件热处理工艺 - Google Patents

Lf2低温用阀体锻件热处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104342544B
CN104342544B CN201410580631.5A CN201410580631A CN104342544B CN 104342544 B CN104342544 B CN 104342544B CN 201410580631 A CN201410580631 A CN 201410580631A CN 104342544 B CN104342544 B CN 104342544B
Authority
CN
China
Prior art keywords
forging
quenching
tempering
temperature
normalizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410580631.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104342544A (zh
Inventor
耿志宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
22MCC GROUP PRECISION FORGING Co Ltd
Original Assignee
22MCC GROUP PRECISION FORGING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 22MCC GROUP PRECISION FORGING Co Ltd filed Critical 22MCC GROUP PRECISION FORGING Co Ltd
Priority to CN201410580631.5A priority Critical patent/CN104342544B/zh
Publication of CN104342544A publication Critical patent/CN104342544A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104342544B publication Critical patent/CN104342544B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys

Abstract

本发明涉及多向模锻件热处理工艺，具体是一种LF2低温用阀体锻件热处理工艺，工艺参数是：升温速度不高于250℃/h；正火温度900℃；淬火温度880℃，正火和淬火保温时间按照1小时/25mm计算；淬火时锻件出炉到完全进入水中的时间30秒；回火升温初始温度控制在200℃以下，升温速度不高于150℃/h，回火温度630℃，回火保温时间为淬火保温时间的1.5～2倍。按本发明热处理后，通过金相组织可见，锻件组织为回火索氏体组织，且组织均匀，无明显的网状铁素体和晶粒粗大的现象。均匀的回火索氏体组织保证了拉伸性能和低温冲击性能的提升。

Description

LF2低温用阀体锻件热处理工艺
技术领域
本发明涉及多向模锻件热处理工艺，具体是一种LF2低温用阀体锻件热处理工艺。
背景技术
LF2低温用阀体锻件的使用环境较为复杂，阀体要承受低温和高压。若使用环境温度低于阀体锻件材料的韧脆转变温度，则阀体材料在使用环境温度下其脆性大大增加，发生脆性断裂的风险也大大增加，带来严重的事故。因此，通过热处理工艺来提高低温用阀体锻件材料的低温冲击性能是其热处理的主要目的之一。
对于LF2钢的锻件，传统的热处理工艺为正火+淬火+回火。正火工艺参数为850℃～920℃空冷，淬火工艺参数为910℃～940℃空冷，回火工艺参数为593℃～649℃空冷。在实际生产中采用的热处理工艺为920℃正火+910℃淬火+640℃回火。LF2低温用阀体锻件的性能要求和通过10炉热处理后的锻件力学性能统计分别见表1和表2。
表1 LF2低温用阀体锻件力学性能要求
屈服强度Mpa 抗拉强度Mpa 伸长率% 断面收缩率% -50℃冲击吸收功J
250 485~655 22 30 平均不小于27，单个不小于22
表2 热处理后锻件力学性能
由上表可见，锻件拉伸性能稳定，而低温冲击性能不稳定，且低温冲击吸收功偏低，个别锻件低温冲击吸收功甚至小于22J，这大大增加了阀体锻件在该温度下使用时发生脆性断裂的风险。这样的热处理工艺不能使锻件满足使用要求，因此需要对热处理工艺进行调整。
通过对性能不合格锻件进行金相检验，发现性能不合格锻件局部金相组织粗大，出现了网状铁素体。如图1所示，网状铁素体的出现能大幅降低钢的冲击性能。
钢的性能是由组织决定的。网状铁素体组织的出现大大降低了锻件的低温冲击性能，因此，如何避免网状铁素体的出现成了主要问题。
网状体素体的出现的主要原因有两点：1、正火、淬火温度高，钢局部过热；2、淬火冷却速度慢，淬火时钢的奥氏体组织不能完全转变为马氏体组织。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提供一种针对低温用阀体锻件的形状特点，对具体的工艺参数进行优化，使得多向模锻件热处理后各个部位的金相组织、拉伸和冲击性能趋于均匀，满足使用要求的LF2低温用阀体锻件热处理工艺。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种LF2低温用阀体锻件热处理工艺，按下述方法进行：
（1）装炉：单层、平置摆放锻件，保证锻件淬火时各个部位冷却速度相同或相近；
（2）升温：升温速度不高于250℃/h；
（3）正火：正火温度900℃，正火保温时间按照1小时/25mm计算；
（4）正火冷却：用专用吊具使锻件整体出炉，锻件出炉后分散摆放，使各个部位冷却速度均匀；
（5）淬火：淬火温度880℃，淬火保温时间按照1小时/25mm计算；淬火过程中，热处理操作机的叉臂通过上下、左右运动，使锻件在淬火槽中运动；淬火槽配有水冷却循环机构，淬火过程中，水冷却循环机构工作，使水槽中的水在水槽和外部的冷却塔之间循环流动，使水降温；锻件出炉到完全进入水中的时间30秒；
（6）回火：待淬火完成后，将锻件表面残留的水分清理干净再进入回火工序；回火装炉量与淬火相同，回火升温初始温度控制在200℃以下，升温速度不高于150℃/h，回火温度630℃，回火保温时间为淬火保温时间的1.5～2倍。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出效果是：
按本发明热处理工艺参数处理后，通过金相组织可见，锻件组织为回火索氏体组织，且组织均匀，无明显的网状铁素体和晶粒粗大的现象。均匀的回火索氏体组织保证了拉伸性能和低温冲击性能的提升。
附图说明
图1 是用原工艺热处理后的锻件金相组织照片；
图2 是本发明实施例的热处理工艺参数曲线图；
图3是按本发明工艺热处理后的锻件金相组织照片。
具体实施方式
以下通过实施例详述本发明，所举之例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而并非限制本发明的保护范围。
本实施例以3吋3通阀体LF2锻件热处理为例说明，其工艺步骤如下：
锻件重50kg，正火装炉量为80件，锻件在台车炉上分为6排整齐摆放。正火温度为900℃，保温时间2.5小时（锻件有效厚度约50mm）。正火出炉时使用专用吊具，每次吊14件，每炉吊6次，吊出炉后放置于通风处正火，且锻件分散摆放。
待锻件冷却到200℃以下后可以进行淬火。淬火装炉量每炉20～30件，可根据生产总量安排每炉装炉量。锻件在料盘内水平有序摆放。淬火温度880℃，保温时间2.5小时。淬火出炉前打开水槽冷却循环系统，出炉时由操作人员操作炉门和热处理操作机，30秒内将装载锻件的料盘完全浸入水中并且上下、左右摆动，持续时间约4分钟停止摆动。约10分钟后锻件温度降到100℃以下，可以将料盘从水槽中取出，并将锻件盲孔内的水清理干净。
待锻件完全干燥后即可进行回火操作。回火装炉温度须小于200℃，装炉量和装炉方式与淬火相同，升温速度不高于150℃/h，回火温度630℃，保温时间为5小时，到温后出炉水冷。淬火和回火时将用于性能检测的试验件放置于料盘正中间。
按上述工艺，对10炉热处理锻件统计，结果见表2。金相组织见图2。
表2锻件力学性能
由上表可见，调整热处理工艺后的拉伸性能和低温冲击性能较调整前均有一定程度地提高。其中，抗拉强度提高了2.4%、屈服强度提高了7.7%、伸长率提高了6.5%、断面收缩率提高了2.5%、低温冲击吸收功提高了163%。相比拉伸性能的提升，调整后的热处理工艺对低温冲击性能有更大提升，而低温冲击性能正是低温用阀体锻件严格要求的性能，因此调整后的热处理工艺能满足LF2低温用阀体锻件的使用要求。

Claims (1)

1.一种LF2低温用阀体锻件热处理工艺，其特征在于，按下述方法进行：
（1）装炉：单层、平置摆放锻件，保证锻件淬火时各个部位冷却速度相同或相近；
（2）升温：升温速度不高于250℃/h；
（3）正火：正火温度900℃，正火保温时间按照1小时/25mm计算；
（4）正火冷却：用专用吊具使锻件整体出炉，锻件出炉后分散摆放，使各个部位冷却速度均匀；
（5）淬火：淬火温度880℃，淬火保温时间按照1小时/25mm计算；淬火过程中，热处理操作机的叉臂通过上下、左右运动，使锻件在淬火槽中运动；淬火槽配有水冷却循环机构，淬火过程中，水冷却循环机构工作，使水槽中的水在水槽和外部的冷却塔之间循环流动，使水降温；锻件出炉到完全进入水中的时间30秒；
（6）回火：待淬火完成后，将锻件表面残留的水分清理干净再进入回火工序；回火装炉量与淬火相同，回火升温初始温度控制在200℃以下，升温速度不高于150℃/h，回火温度630℃，回火保温时间为淬火保温时间的1.5～2倍。
CN201410580631.5A 2014-10-27 2014-10-27 Lf2低温用阀体锻件热处理工艺 Active CN104342544B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410580631.5A CN104342544B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 Lf2低温用阀体锻件热处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410580631.5A CN104342544B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 Lf2低温用阀体锻件热处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104342544A CN104342544A (zh) 2015-02-11
CN104342544B true CN104342544B (zh) 2017-02-22

Family

ID=52498994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410580631.5A Active CN104342544B (zh) 2014-10-27 2014-10-27 Lf2低温用阀体锻件热处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104342544B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110744002B (zh) * 2019-10-09 2021-08-17 洪方正 一种真空破坏阀及其制备方法
CN112048607A (zh) * 2020-09-03 2020-12-08 山东大众机械制造股份有限公司 一种阀体热处理工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3233188B2 (ja) * 1995-09-01 2001-11-26 住友電気工業株式会社 高靱性ばね用オイルテンパー線およびその製造方法
JP2005002445A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Aisin Takaoka Ltd 球状黒鉛鋳鉄部材の熱処理方法
CN100453683C (zh) * 2006-02-24 2009-01-21 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种低温高强度、高韧性钢及其制造方法
CN101787419B (zh) * 2009-12-25 2011-06-08 中原特钢股份有限公司 一种aisi4340钢锻件的热处理工艺
CN102392195A (zh) * 2011-12-15 2012-03-28 钢铁研究总院 一种高强度高韧性核电压力容器锻件钢及其制造方法
CN103266212B (zh) * 2013-05-31 2014-08-06 中原特钢股份有限公司 一种提高25Cr2Ni4MoV钢锻件低温冲击韧性的热处理工艺
CN103555904B (zh) * 2013-10-22 2015-02-25 武汉重工铸锻有限责任公司 能提高ASTM508Gr2钢低温冲击功的热处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN104342544A (zh) 2015-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105525078A (zh) 一种提高4Cr5MoSiV1热作模具钢性能的制备方法
CN106811580B (zh) 一种h13热作模具钢的球化退火工艺
CN104532154A (zh) 高硬度高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺
CN101169150A (zh) 百万千瓦级核电站反应堆主螺栓制造工艺
CN101660036B (zh) 一种高强高韧性钢管热处理的方法
CN102672130B (zh) 一种降低Cr、Mo钢轧材框形偏析的方法
CN105112774A (zh) 高强韧性低中碳微合金风冷硬化弹簧钢及其成形和热处理工艺
CN103993235B (zh) 一种高强度热轧防弹钢板的制造方法
CN108823381A (zh) 一种提高h13热作模具钢锻材组织均匀性的热处理工艺
CN107312912A (zh) 提高铸钢件屈服强度的热处理方法
CN104342544B (zh) Lf2低温用阀体锻件热处理工艺
CN104532140B (zh) 一种大尺寸盾构机轴承套圈用钢及其热处理方法
CN103966411A (zh) 一种中碳冷镦钢棒线材的制造方法
CN103350116A (zh) 一种有利于Cr、Mo钢球化退火的轧制工艺
CN105648172A (zh) 一种0Cr13Ni8Mo2Al钢热处理工艺方法
CN104263885A (zh) 用于提高铸件低温韧性的热处理工艺
CN103388059A (zh) 一种低合金钢的热处理方法
Lv et al. Effects of two different cyclic heat treatments on microstructure and mechanical properties of Ti-V microalloyed steel
CN103667615A (zh) 42CrMo工件的热处理方法
CN103361562A (zh) 一种低合金钢的铸造工艺
CN105886736A (zh) 一种大截面轴类锻件热处理方法
CN105063309B (zh) 一种提高低碳微合金钢强度的方法
CN104878314A (zh) 建筑用高强度吊具的吊具头
CN104878312B (zh) 一种建筑用高强度吊具及其制造方法
CN108690938A (zh) 一种梯度强化马氏体时效钢撞针及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant