CN105543463A - 超高强度d6ac钢薄壁管件气氛保护热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护处理工艺,其特征在于:包括气氛保护淬火、二次氮气保护回火和半精加工后真空热时效;此工艺与现有技术相比,可增加超高强度钢固溶强化效果、相变强化效果和弥散强化效果,减少内应力,消除氧化、脱碳,从而增加薄壁管件的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和精加工后的尺寸稳定性和精度,减少热处理前的机械加工余量。

Description

超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理工艺
技术领域
[0001] 本发明属于金属热处理技术领域,具体设及一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保 护热处理工艺。
背景技术
[0002] 气氛保护热处理具有无氧化脱碳、强度高、初塑性好、内应力小、机械加工后尺寸 稳定性好精度高等优点,是热处理行业长期W来追求的一种金属热加工方式。气氛保护热 处理已广泛应用于调制钢精密零件的热处理,但很少应用在超高强度D6AC钢热处理。
[0003] 目前国内在超高强度D6AC钢热处理方面,特别是超高强度D6AC钢制薄壁管件,主 要还是依靠泽火、回火热处理工艺,此工艺是利用箱式炉预热和泽火保溫,机油整体泽火冷 却,箱式炉回火加热、保溫,自来水回火冷却,该工艺氧化皮厚、加工余量大、强度低、初塑性 低、内应力大,后续机械加工后变形大,尺寸稳定性差;运种工艺得到的抗拉强度在1530Mpa W内,屈服强度在1420MpaW内,断后伸长率在9% W内,断面收缩率在35% W内。
发明内容
[0004] 本发明是提供一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理工艺,提高超高强度 D6AC钢薄壁管件抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、尺寸稳定性和精度。
[000引为解决上述技术问题,本发明采取W下具体技术方案: 一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护处理工艺,其特征在于:包括气氛保护泽火、二 次氮气保护回火和半精加工后真空热时效; 所述气氛保护泽火是在0.45%C的碳势气氛保护下,W10°C/分钟加热至750°C保溫30 分钟预热后,再W13°C/分钟加热至880°C~890°C保溫50~60分钟,之后转移至50°C的常速 泽火油内进行泽火冷却10~15分钟,然后进行清洗; 所述二次氮气保护回火:第一次回火是向炉内W5醒Vh流量充入高纯度氮气后,再W 13°C/分钟加热至510°C~550°C保溫1.5~2小时,之后在自来水冷却机内进行回火冷却;第 二次回火是向炉内W5NM3A流量充入高纯度氮气后,再W13°C/分钟加热至470°C~480°C 保溫1~1.5小时,之后在空气中自然冷却; 所述半精加工后真空热时效:是在1.26 X 10-2化~4.30 X 10-3化真空度,向炉内充入 1.化ar高纯度氮气后,再W10°C/分钟对流加热至410°C~450°C保溫4~5小时,之后向炉内 充入1.2bar高纯度氮气进行气压缓慢冷却,冷至50°C~60°C出炉。
[0006]当热处理超高强度D6AC钢薄壁管件,气氛保护泽火是在0.45%c的碳势气氛保护 下,Wl〇°C/分钟加热至750°C保溫30分钟预热后,再W13°C/分钟加热至890°C保溫50分钟, 之后转移至50°C的常速泽火油内进行泽火冷却15分钟,然后进行清洗;二次氮气保护回火: 第一次回火是向炉内W5NM3A流量充入高纯度氮气后,再W13°C/分钟加热至520°C保溫2 小时,之后在自来水冷却机内进行回火冷却;第二次回火是向炉内W5醒Vh流量充入高纯 度氮气后,再W13°C/分钟加热至470°C保溫1小时,之后在空气中自然冷却;半精加工后热 时效是在1.33 X 1〇-1化~1.33 X l〇-中a真空度,向炉内充入1.化ar高纯度氮气后,再w 10°C /分钟对流加热至440°C保溫5小时,之后向炉内充入1.化ar高纯度氮气进行气压缓慢冷却, 冷至50°C~60°C出炉。
[0007] 采用上述技术方案的有益效果: 本发明超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理中,采用泽火+二次回火+真空热时效 热处理工艺,在具有气氛保护的箱式炉中W-定的加热速度加热并保溫,之后在泽火油中 进行泽火冷却,清洗后在高纯度化的保护下进行二次加热保溫回火(第二次回火溫度低于 第一次回火溫度),然后在自来水中和空气中进行回火冷却,半精加工后在高真空度下进行 加热保溫时效,最后用1.化ar压力高纯度氮气进行低速冷却,运种工艺避免了泽火、回火热 处理工艺的缺点,不仅抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率分别可达到1555Mpa、 1450Mpa、10.5 %、40 % W上,提高了工件综合机械性能,而且机械加工后尺寸稳定性好、精 度高。
[0008] 上述技术方案的超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理工艺方法,其特点是: 1.加热溫度高于现行泽火加热溫度,超高强度D6AC钢中铭、儀、钢、饥等元素充分溶入 奥氏体中,从而使超高强度D6AC钢薄壁管件整个截面得到马氏体,而且马氏体含有足够合 金元素,因此固溶强化和相变强化效果增加,体现为薄壁管件抗拉强度、屈服强度增加。
[0009] 2.二次回火比现行回火工艺多一次低溫回火,从而使超高强度D6AC钢马氏体组织 中析出更多的1(:、17〔3、16(:、13(:型合金碳化物和金属间化合物,因此弥散强化效果增加,体 现为薄壁管件断后伸长率、断面收缩率增加。
[0010] 3.半精加工后增加真空低溫热时效,真空度控制在1.26 X 1〇-2化~4.30 X 1〇-中a, 时效溫度控制在440°C,并保溫5小时,从而使超高强度D6AC钢薄壁管件机加残余应力得到 充分释放、微观组织更加稳定,而且表面无氧化,因此内应力减小、表面无脱碳,体现为薄壁 管件精加工后尺寸稳定性和精度增加。
[0011] 4.相比现行热处理工艺,本发明气氛保护热处理工艺是利用0.45 % C碳势和5NM3/ h流量高纯度氮气分别对薄壁管件在泽火、回火过程中进行气氛保护,从而使薄壁管件无氧 化、无脱碳,因此热处理前的机械加工余量减少。
[0012] 综上所述,此工艺与现有技术相比,可增加超高强度钢固溶强化效果、相变强化效 果和弥散强化效果,减少内应力,消除氧化、脱碳,从而增加薄壁管件的抗拉强度、屈服强 度、断后伸长率、断面收缩率和精加工后的尺寸稳定性和精度,减少热处理前的机械加工余 量。
附图说明
[0013] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0014] 图1是超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护热处理工艺曲线。
具体实施方式
[0015] 如图1所示,其中横坐标是时间(分钟)坐标,纵坐标是溫度(°C)坐标。超高强度 D6AC钢薄壁管件气氛保护泽火是在0.45%c的碳势气氛保护下,W10°C/分钟加热至750°C 保溫30分钟预热后,再W13°C/分钟加热至890°C保溫50分钟,之后转移至50°C的常速泽火 油内进行泽火冷却15分钟,然后进行清洗;二次氮气保护回火:第一次回火是向炉内W 5醒Vh流量充入高纯度氮气后,再W 13°C/分钟加热至520°C保溫2小时,之后在自来水冷却 机内进行回火冷却;第二次回火是向炉内W5NM3A流量充入高纯度氮气后,再W13°C/分钟 加热至470°C保溫1小时,之后在空气中自然冷却;半精加工后真空热时效是在1.26 X 1〇-中曰 ~4.30 X 1〇-中a真空度,向炉内充入1.化ar高纯度氮气后,再W 10°C/分钟对流加热至440°C 保溫5小时,之后向炉内充入1.化ar高纯度氮气进行气压缓慢冷却,冷至50°C~60°C出炉。 [0016] 实施例:高强度D6AC钢薄壁管件,材料45CrNiMo 1VA,气氛保护泽火是在0.45 % C的 碳势气氛保护下,Wl〇°C/分钟加热至750°C保溫30分钟预热后,再W13°C/分钟加热至890 °C保溫50分钟,之后转移至50°C的常速泽火油内进行泽火冷却15分钟,然后进行清洗;二次 氮气保护回火:第一次回火是向炉内W5NM3A流量充入高纯度氮气后,再W13°C/分钟加热 至520°C保溫2小时,之后在自来水冷却机内进行回火冷却;第二次回火是向炉内 流量充入高纯度氮气后,再W13°C/分钟加热至470°C保溫1小时,之后在空气中自然冷却。 对同批薄壁管件进行硬度检测,抽取硬度值最高和硬度值最低的管件按GB228规定进行拉 伸试验。
[0017] 对经气氛保护泽火和二次氮气保护回火的薄壁管件进行半精加工,半精加工后热 时效是在1.33 X 1〇-1化~1.33 X l〇-3Pa真空度,向炉内充入1.化ar高纯度氮气后,再W10 °C/分钟对流加热至440°C保溫5小时,之后向炉内充入1.化ar高纯度氮气进行气压缓慢冷 却,冷至50°C~60°C出炉。出炉薄壁件经精加工后进行主要尺寸变形量检测。
[0018] 下表列出了上述实施例的材质、规格、装炉量及工艺参数。
[0019] 表1实施例的材质、规格、装炉量及工艺参数
Figure CN105543463AD00061
下表列出了上述实施例的理化性能检验结果数据表。
[0020]表2实施例的拉伸试验结果数据统计表
Figure CN105543463AD00062
表3实施例的真空热时效、精加工后主要尺寸变形量数据统计表
Figure CN105543463AD00071
综上所述,本发明改进了现有工艺的不足,大大提高了超高强度D6AC钢薄壁管件件的 抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和精加工后的尺寸稳定性和精度。

Claims (2)

1. 一种超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护处理工艺,其特征在于:包括气氛保护淬火、 二次氮气保护回火和半精加工后真空热时效; 所述气氛保护淬火是在〇.45%c的碳势气氛保护下,以10°C/分钟加热至750°C保温30 分钟预热后,再以13°C/分钟加热至880°C~890°C保温50~60分钟,之后转移至50°C的常速 淬火油内进行淬火冷却10~15分钟,然后进行清洗; 所述二次氮气保护回火:第一次回火是向炉内以5匪3/h流量充入高纯度氮气后,再以13 °C/分钟加热至510°C~550°C保温1.5~2小时,之后在自来水冷却机内进行回火冷却;第二 次回火是向炉内以5NM 3/h流量充入高纯度氮气后,再以13°C/分钟加热至470°C~480°C保 温1~1.5小时,之后在空气中自然冷却; 所述半精加工后真空热时效:是在1.26 X l(T2Pa~4.30 X l(T3Pa真空度,向炉内充入 1.5bar高纯度氮气后,再以10°C/分钟对流加热至410°C~450°C保温4~5小时,之后向炉内 充入1.2bar高纯度氮气进行气压缓慢冷却,冷至50°C~60°C出炉。
2. 如权利要求1所述的超高强度D6AC钢薄壁管件气氛保护处理工艺,其特征在于:当热 处理超高强度D6AC钢薄壁管件,气氛保护淬火是在0.45 % c的碳势气氛保护下,以10°C/分 钟加热至750°C保温30分钟预热后,再以13°C/分钟加热至890°C保温50分钟,之后转移至50 °〇的常速淬火油内进行淬火冷却15分钟,然后进行清洗;二次氮气保护回火:第一次回火是 向炉内以5匪 3/h流量充入高纯度氮气后,再以13°C/分钟加热至520°C保温2小时,之后在自 来水冷却机内进行回火冷却;第二次回火是向炉内以5匪 3/h流量充入高纯度氮气后,再以 13°C/分钟加热至470°C保温1小时,之后在空气中自然冷却;半精加工后热时效是在1.33 X lOia~1.33 X l(T3Pa真空度,向炉内充入1.5bar高纯度氮气后,再以10°C/分钟对流加热 至440°C保温5小时,之后向炉内充入1.2bar高纯度氮气进行气压缓慢冷却,冷至50°C~60 °C出炉。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318337A (zh) * 2018-02-01 2018-07-24 嘉兴市特种设备检验检测院 一种火电厂用新型铁素体型耐热钢高温时效处理工艺
CN108788775A (zh) * 2018-08-03 2018-11-13 重庆宏钢数控机床有限公司 一种外防护罩机床床身的制作工艺
CN106939371B (zh) * 2017-05-03 2018-12-07 河南北方红阳机电有限公司 一种消除内应力提高超高强度钢薄壁工件尺寸精度方法
CN109055683A (zh) * 2018-10-25 2018-12-21 西安长峰机电研究所 一种d6ac超高强度钢薄壁壳体真空分级气淬方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1017982A (en) * 1963-06-03 1966-01-26 Vanadium Alloys Steel Co Ultra hard high speed steel
CN101709366A (zh) * 2009-11-03 2010-05-19 贵州安吉有色铸造有限责任公司 提高薄壁壳体类铝合金铸件机械性能的热处理方法
CN102560037A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 豫西工业集团有限公司 高强度钢制薄壁件真空热处理工艺
CN104328359A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 钢铁研究总院 高韧性易旋压易焊接超高强度d506a钢及制备方法
US20150083284A1 (en) * 2013-09-23 2015-03-26 Rolls-Royce Plc Flow forming method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1017982A (en) * 1963-06-03 1966-01-26 Vanadium Alloys Steel Co Ultra hard high speed steel
CN101709366A (zh) * 2009-11-03 2010-05-19 贵州安吉有色铸造有限责任公司 提高薄壁壳体类铝合金铸件机械性能的热处理方法
CN102560037A (zh) * 2011-12-30 2012-07-11 豫西工业集团有限公司 高强度钢制薄壁件真空热处理工艺
US20150083284A1 (en) * 2013-09-23 2015-03-26 Rolls-Royce Plc Flow forming method
CN104328359A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 钢铁研究总院 高韧性易旋压易焊接超高强度d506a钢及制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106939371B (zh) * 2017-05-03 2018-12-07 河南北方红阳机电有限公司 一种消除内应力提高超高强度钢薄壁工件尺寸精度方法
CN108318337A (zh) * 2018-02-01 2018-07-24 嘉兴市特种设备检验检测院 一种火电厂用新型铁素体型耐热钢高温时效处理工艺
CN108318337B (zh) * 2018-02-01 2020-11-03 嘉兴市特种设备检验检测院 一种火电厂用新型铁素体型耐热钢高温时效处理工艺
CN108788775A (zh) * 2018-08-03 2018-11-13 重庆宏钢数控机床有限公司 一种外防护罩机床床身的制作工艺
CN109055683A (zh) * 2018-10-25 2018-12-21 西安长峰机电研究所 一种d6ac超高强度钢薄壁壳体真空分级气淬方法

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