CN105420455A - 一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺 - Google Patents

一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺，摇臂零件经过12工位以上工序冲制而成，生产过程采用七道次变形轧制，两次退火热处理工艺，对冷轧合金钢带16MnCr5的可塑性要求特别高。通过上述工艺方式，本发明能够将原来的珠光体片状组织转变为颗粒状珠光体组织，细小而均匀，折弯系数高。

Description

一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺
技术领域
本发明涉及金属热处理工艺技术领域，特别是涉及一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺。
背景技术
目前，随着汽车工业飞速发展，汽车的性能也在不断的刷新，其中摇臂部件是汽车发动机核心部件之一，此零件在现有的热处理工艺中，工艺复杂，生产周期长，消耗大量的能源，而且热处理容易造成废品，增加金属消耗，生产效率低且生产成本高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种汽车发动机摇臂合金钢带16MnCr5退火热处理工艺,能够将原来的珠光体片状组织转变为颗粒状珠光体组织，细小而均匀，折弯系数高。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺，其合金钢带16MnCr5的成分质量%比为：C：0.14-0.19，Si：≤0.40，Mn：1.00-1.30，Cr：0.80-1.10，P：≤0.035；S：≤0.035，其特征在于：冷轧钢带S50C的热处理工艺步骤如下：
第一步：合金钢带16MnCr5的坯料，取钢卷规格5.1×1250mm（卷）；酸洗，去除表面氧化层；
第二步，分条成卷到5.1×321mm；第一道次冷轧到4.1×321mm；第二道次冷轧到4.7×321mm；第三道次冷轧到4.1×321mm；
第三步，第一次退火热处理步骤如下：
1】加热至250℃，保温2小时去除钢带的水份、油污，净化炉内气氛；
2】加热至690℃，保温14小时是钢带的再结晶过程，获得碳化物均匀分布组织，消除带状，细化晶粒组织；
3】降温至580℃后吊外罩，目的是降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化物颗粒从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
第四步，第一次退火热处理后轧制，均成卷状态，第一道次冷轧到4.1×321mm—3.6×321mm，第二道次冷轧到3.0×321mm，第三道次冷轧到2.7×321mm，第四道次冷轧到2.51+0.02/-0.05*321mm；
第五步，第二次退火热处理步骤如下：
1】加热至250℃，保温2小时去除钢带的水份、油污，净化炉内气氛；
2】加热至670℃，保温14小时是钢带的相变过程，获得细小而均匀的碳化物颗粒组织；
3】降温至560℃后吊外罩，目的是降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化物颗粒从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
第六步，成品平整分条，成品平整按+0.02/-0.05mm公差执行，最终成品规格：2.5×45mm。
本发明的有益效果是：本发明此零件制作对冷轧后的钢带退火热处理要求特别高，它要求金相显微组织由原来的珠光体片状组织转变为颗粒状珠光体组织，并且要求细小而均匀，其目的是生产制造摇臂零件的过程中，要经过2个180°折弯，不能有任何的细微裂纹，同时在同一个零件中，还要经过深冲和挤压，要求极高，该零件一旦装入汽车发动机内，使用中一般不得更换，所以钢带的冷轧变形量与退火热处理工艺的匹配要经过长期测试研究才能得到更加完善的精冲材料。
附图说明
图1是本发明16MnCr5冷轧后第一次退火热处理工艺曲线图；
图2是本发明16MnCr5冷轧后第二次退火热处理工艺曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺，其合金钢带16MnCr5的成分质量%比为：C：0.14-0.19，Si：≤0.40，Mn：1.00-1.30，Cr：0.80-1.10，P：≤0.035；S：≤0.035，其特征在于：冷轧钢带S50C的热处理工艺步骤如下：
第一步：合金钢带16MnCr5的取料，取钢卷规格5.1×1250mm（卷）；酸洗，去除表面氧化层；
第二步，分条成卷到5.1×321mm；第一道次冷轧到4.1×321mm；第二道次冷轧到4.7×321mm；第三道次冷轧到4.1×321mm；
第三步，第一次退火热处理步骤如下：
1】加热至250℃，保温2小时去除钢带的水份、油污，净化炉内气氛；
2】加热至690℃，保温14小时是钢带的相变过程，获得碳化物均匀分布组织，消除带状，细化晶粒组织；
3】降温至580℃吊外罩，目的是降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化物颗粒从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
第四步，第一次退火热处理后轧制，均成卷状态，第一道次冷轧到4.1×321mm—3.6×321mm，第二道次冷轧到3.0×321mm，第三道次冷轧到2.7×321mm，第四道次冷轧到2.51+0.02/-0.05*321mm；
第五步，第二次退火热处理步骤如下：
1】加热至250℃，保温2小时去除钢带的水份、油污，净化炉内气氛；
2】加热至670℃，保温14小时是钢带的相变过程，获得细小而均匀的碳化物颗粒组织；
3】降温至560℃吊外罩，目的是降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化物颗粒从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
第六步，成品平整分条，成品平整按+0.02/-0.05mm公差执行，最终成品规格：2.5×45mm。
本发明由于精冲摇臂零件工艺极其复杂，一般要经过12工位以上工序冲制，所以对合金结构钢16MnCr5的显微组织要求极其苛刻，热轧坯料本身的热轧组织很不稳定，晶粒度有大有小，并且带状组织比较差，所以整个冷轧工艺采用多次变形轧制（七个道次），两次退火热处理工艺。目的：多次轧制是为了破碎原始不均匀的晶粒，然后用退火热处理使冷轧后破碎的晶粒以再结晶的形式形成细化晶粒和碳化物均匀分布。
本发明执行欧洲标准EN10132-2其检测指标优于国标。性能要求：抗拉强度≤550Mpa；屈服强度≤340Mpa；延伸率A80≥30%；硬度值130HV-170HV。组织要求：球化碳化物颗粒度≥98%；晶粒度8-10级；脱碳层≤0.01mm。成品质量要求：厚度公差：+0.02/-0.05mm；宽度公差-0.2mm：镰刀弯：2mm/1M；毛刺0.08mm。
16MnCr5冷轧钢带技术指标比较：
国家标准 用户要求： 外资用户标准 用户要求：
厚度公差：±0.075mm 厚度公差：±0.03mm
宽度公差：≤4.0mm 宽度公差：-0.2mm
刀弯公差：4mm/米 刀弯公差：2mm/米
平面度： — 平面度：≤0.6mm
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种汽车发动机摇臂专用冷轧合金钢带16MnCr5退火热处理工艺，其合金钢带16MnCr5的成分质量%比为：C：0.14-0.19，Si：≤0.40，Mn：1.00-1.30，Cr：0.80-1.10，P：≤0.035；S：≤0.035，其特征在于：冷轧合金钢带16MnCr5的热处理工艺步骤如下：
第一步：合金钢带16MnCr5的取料，取钢卷规格5.1×1250mm（卷）；酸洗，去除表面氧化层；
第二步，分条成卷到5.1×321mm；第一道次冷轧到4.1×321mm；第二道次冷轧到4.7×321mm；第三道次冷轧到4.1×321mm；
第三步，第一次退火热处理步骤如下：
1】加热至250℃，保温2小时去除钢带的水份、油污，净化炉内气氛；
2】加热至690℃，保温14小时是钢带的再结晶过程，获得细小而均匀的碳化物颗粒组织，消除带状，细化晶粒组织；
3】降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化物颗粒从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
第四步，第一次退火热处理后轧制，均成卷状态，第一道次冷轧到4.1×321mm—3.6×321mm，第二道次冷轧到3.0×321mm，第三道次冷轧到2.7×321mm，第四道次冷轧到2.51+0.02/-0.05*321mm；
第五步，第二次退火热处理步骤如下：
1】加热至250℃，保温2小时去除钢带的水份、油污，净化炉内气氛；
2】加热至670℃，保温14小时是冷轧钢带的再结晶过程，获得细小而均匀的碳化物颗粒组织；
3】降温至560℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化物颗粒从基体中析出，使组织更为均匀；
4】降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
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