CN107723418A - 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法 - Google Patents

一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107723418A
CN107723418A CN201711077737.3A CN201711077737A CN107723418A CN 107723418 A CN107723418 A CN 107723418A CN 201711077737 A CN201711077737 A CN 201711077737A CN 107723418 A CN107723418 A CN 107723418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forging
mechanical property
heat treatment
water cooling
quenching
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.)
Pending
Application number
CN201711077737.3A
Other languages
English (en)
Inventor
冷廷梅
张自生
张江红
石建平
汪洪宇
张帅
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.)
Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd
Original Assignee
Guizhou Aerospace Xinli Casting and 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 Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd filed Critical Guizhou Aerospace Xinli Casting and Forging Co Ltd
Priority to CN201711077737.3A priority Critical patent/CN107723418A/zh
Publication of CN107723418A publication Critical patent/CN107723418A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008Heat treatment of ferrous alloys containing Si

Abstract

一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法,包括奥氏体化淬火及高温回火;该方法还包括在奥氏体淬火与高温回火之间增加一次亚温淬火;所述亚温淬火是将锻件在奥氏体化淬火温度840±10℃保温结束并水冷结束之后,再把锻件加热升温到保温温度810±10℃,保温时间1.50+0.5小时,然后出炉水冷,水冷到200℃以下即成。本发明在常规淬火加回火中间增加一次亚温淬火,通过将锻件在Ac1~Ac3区间加热即亚温状态下进行淬火,能获得适量均匀分布的小铁素体组织等,能显著提高钢的韧性,降低回火脆性转变温度,减少高温回火脆性;有效的解决了核级锻件用45#紧固件用棒料综合性力学性能冲击低的问题。

Description

一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种改善45#材料棒材锻件(直径70mm)综合力学性能的热处理方法, 尤其涉及一种用于核级锻件紧固件低温冲击要求较高的热处理方法。
背景技术
[0002] 国标GB/T699-1999中45#材料的交货状态为正火或淬火加回火,力学性能要求不 高,强度要求较低,冲击要求也不高(Aku多39J)。核级锻件用的45#材料紧固件棒材的交货 状态为淬火加回火,强度要求较高,且低温〇°C冲击(V型缺口)单个值要求大于40J,要求较 尚。
[0003] 随着国家核电建设的发展,对核级锻件的设计要求越来越高,尤其在力学性能方 面,对锻件的综合力学性能要求尤为明显,在要求锻件高强度的情况下保持高的塑韧性。这 种高强度和高韧性的综合力学性能对于合金钢材料锻件来说比较容易达到,但对于碳钢材 料来说,是一种挑战。由于碳钢材料主要成分是碳,基本没有合金元素,材料淬透性有限,强 度比较低,在保持较高强度的情况下,塑韧性就比较差。经常出现强度满足了,冲击不满足 采购规范要求,或者冲击满足采购规范要求了,强度不满足,甚至强度和冲击都不满足采购 规范要求。为了改善材料的淬透性,在采购规范要求范围内适当增加合金元素和调配化学 成分,力学性能有一定的改善,但是如果材料没有控制好,在采购材料的时候没有控制好需 要的元素,力学性能就又不稳定。因此寻找一种比较简单的热处理方法确保锻件综合力学 性能势在必行。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:核级锻件用45#材料紧固件用棒料综合性力学性 能冲击低不能满足要求,从而提供一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0006] —种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法,包括奥氏体化淬火及高温回 火;该热处理方法还包括有:在奥氏体淬火与高温回火之间增加一次亚温淬火;所述亚温淬 火是将锻件在所述奥氏体化淬火温度840± HTC保温结束并水冷结束之后,再把锻件加热 升温到保温温度810 ± 10 °C,保温时间1.50+0.5小时,然后出炉水冷,水冷到200 °C以下即 成。
[0007] 采用上述技术方案的有益效果是:
[0008] 与现有技术相比,本发明在常规淬火加回火中间增加一次亚温淬火,通过将锻件 在Acl〜Ac3区间加热即亚温状态下进行淬火,能获得适量均匀分布的小铁素体组织等,能 显著提高钢的韧性,降低回火脆性转变温度,减少高温回火脆性;有效的解决了核级锻件用 45#材料紧固件用棒料综合性力学性能冲击低不能满足要求的问题,提高了 45#材料棒材锻 件(直径70mm)的(TC冲击功,提高了锻件的综合力学性能。
附图说明
[0009] 图1是本发明的温度示意图;
[0010] 图2是本发明实施例的时间温度示意图。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图对本发明作进一步进行详细说明:
[0012] 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法,包括奥氏体化淬火及高温回 火;其特征在于,该热处理方法还包括有:在奥氏体淬火与高温回火之间增加一次亚温淬 火;所述亚温淬火是将锻件在所述奥氏体化淬火温度840±10°C保温结束并水冷结束之后, 再把锻件加热升温到保温温度810±10°C,保温时间1.50+0.5小时,然后出炉水冷,水冷到 200°C以下即成。
[0013] 本发明的热处理方法包括:升温、保温、淬火、亚温淬火、高温回火。45#材料传统的 热处理方法采用的一次淬火来完成组织的转变。本发明采用亚温淬火的方式,通过亚温淬 火细化晶粒、调整组织等来提高冲击韧性,减少回火脆性,改善其综合力学性能。如图1所 示,本发明的热处理方法具体步骤包括:随炉升温至840°c,保温一定时间进行水冷,然后再 随炉升温至810°C,保温一定时间后水冷,水冷后进行高温回火,高温回火保温一定时间,出 炉空冷,即完成45#材料棒材锻件热处理方法。
[0014] 本发明的亚温淬火加热保温时间根据锻件的截面大小来决定。
[0015] 实施例
[0016] 本实施例采用的是45#材料棒材锻件,锻件规格:Φ 58 X 820,材料:45#,锻件化学 成分见下表一:
[0017] 表一:锻件化学成分(%)
Figure CN107723418AD00041
[0019] 该锻件锻后进行粗加工,然后进行淬火加回火热处理,热处理方法时间和温度示 意图件如图2所示,本发明45#材料热处理方法,包括步骤如下:
[0020] (1)升温:随炉升温经过3小时,热电偶温度记录到达830°C开始保温;
[0021] ⑵保温:830°C开始保温,保温100分钟;
[0022] (3)淬火冷却:保温结束后出炉水冷,冷却至200°C以下;
[0023] ⑷亚温淬火升温:随炉升温2.0小时,热电偶温度记录到达800°C开始保温;
[0024] ⑸保温:80(TC开始保温,保温100分钟;
[0025] ⑹淬火冷却:保温结束后出炉水冷,冷却至200°C以下;
[0026] ⑺高温回火:随炉升温2小时,热电偶温度记录到达630°C开始保温,保温245分钟
[0027] ⑻回火冷却:保温结束后出炉空冷,冷却至200°C以下;
[0028] 对比例
[0029] 通用热处理方法只进行一次淬火后进行回火,相同材料和规格的锻件,热处理后 锻件的力学性能见表二:
[0030] 表二:力学性能要求值和检测值
Figure CN107723418AD00051
[0033] 本发明采用二次亚温淬火,相同材料和规格的锻件,热处理后锻件的力学性能见 表三:
[0034] 表三:力学性能要求值和检测值
Figure CN107723418AD00052
[0036]由表二和表三可以看出,通过采用亚温淬火,锻件的冲击韧性提高了两倍,综合力 学性能也很好。锻件的回火脆性进一步消除。45#材料棒材锻件采用亚温淬火可以实现,并 有良好的效果。

Claims (1)

1. 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法,包括奥氏体化淬火及高温回火; 其特征在于,该热处理方法还包括:在奥氏体淬火与高温回火之间增加一次亚温淬火;所述 亚温淬火是将锻件在所述奥氏体化淬火温度840± HTC保温结束并水冷结束之后,再把锻 件加热升温到保温温度810 ± 10°C,保温时间1.50+0.5小时,然后出炉水冷,水冷到200°C以 下即成。
CN201711077737.3A 2017-11-06 2017-11-06 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法 Pending CN107723418A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711077737.3A CN107723418A (zh) 2017-11-06 2017-11-06 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711077737.3A CN107723418A (zh) 2017-11-06 2017-11-06 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107723418A true CN107723418A (zh) 2018-02-23

Family

ID=61221603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711077737.3A Pending CN107723418A (zh) 2017-11-06 2017-11-06 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107723418A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108486337A (zh) * 2018-03-01 2018-09-04 太原科技大学 一种G18CrMo2-6钢的热处理工艺
CN112430713A (zh) * 2019-08-24 2021-03-02 兰州兰石集团有限公司铸锻分公司 一种适用于低温条件的矿用车架的热处理工艺
CN112647021A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 上海电气上重铸锻有限公司 超低温工程紧固件用高强度9%Ni钢及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101760604A (zh) * 2009-06-08 2010-06-30 甘肃农业大学 一种制粒环模热处理方法
CN105986082A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 重庆君卓机械有限公司 一种45﹟钢热处理工艺
CN106319186A (zh) * 2016-09-27 2017-01-11 山东伊莱特重工股份有限公司 一种45钢滚轮轴高温短时淬火回火工艺
JP2017052979A (ja) * 2015-09-07 2017-03-16 新日鐵住金株式会社 高張力鋼板形状の矯正方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101760604A (zh) * 2009-06-08 2010-06-30 甘肃农业大学 一种制粒环模热处理方法
CN105986082A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 重庆君卓机械有限公司 一种45﹟钢热处理工艺
JP2017052979A (ja) * 2015-09-07 2017-03-16 新日鐵住金株式会社 高張力鋼板形状の矯正方法
CN106319186A (zh) * 2016-09-27 2017-01-11 山东伊莱特重工股份有限公司 一种45钢滚轮轴高温短时淬火回火工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘宗昌 等: "《热处理工艺学》", 31 August 2015, 冶金工业出版社 *
张明 等: "45#钢拖轮轴调质工艺的优化", 《大型铸锻件》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108486337A (zh) * 2018-03-01 2018-09-04 太原科技大学 一种G18CrMo2-6钢的热处理工艺
CN112430713A (zh) * 2019-08-24 2021-03-02 兰州兰石集团有限公司铸锻分公司 一种适用于低温条件的矿用车架的热处理工艺
CN112647021A (zh) * 2020-12-09 2021-04-13 上海电气上重铸锻有限公司 超低温工程紧固件用高强度9%Ni钢及其制备方法
CN112647021B (zh) * 2020-12-09 2021-10-15 上海电气上重铸锻有限公司 超低温工程紧固件用高强度9%Ni钢及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101787419B (zh) 一种aisi4340钢锻件的热处理工艺
CN106119723B (zh) 一种深海采油船用4130钢管接头锻件原料的生产方法
CN107723418A (zh) 一种45#材料棒材锻件综合力学性能的热处理方法
CN103266212B (zh) 一种提高25Cr2Ni4MoV钢锻件低温冲击韧性的热处理工艺
CN101509056B (zh) 一种沉淀硬化马氏体不锈钢fv520b的热处理方法
CN102534134A (zh) 一种中碳轴承钢贝氏体等温淬火热处理工艺方法
CN106222544B (zh) 环形锻件及其热处理方法
CN105385835B (zh) 一种提高中厚板高强钢件强韧性的热处理方法
CN107326273A (zh) 钒氮系q460强度级别低温容器用钢板及其生产方法
CN101660036B (zh) 一种高强高韧性钢管热处理的方法
CN110396575A (zh) 石化装备用马氏体不锈钢主轴的热处理工艺
CN101805819B (zh) 一种压力容器用厚规格钢板的调质处理方法
CN101831594A (zh) 一种低温环境下使用的高强度钢板的制造方法
CN108486468A (zh) 一种高碳低合金轴承钢套圈及其热处理工艺方法
CN102021479B (zh) 一种含Si中碳钢及其获得高强高塑性的热处理方法
CN107245555A (zh) 提高30CrNi2MoV钢锻件低温冲击韧性的二次回火方法
CN102560024A (zh) 核电堆内构件压紧弹簧用马氏体不锈钢锻件的热处理方法
CN107794348A (zh) 一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺
CN100371466C (zh) 一种冷挤钢材的渗碳淬火工艺
CN104313451A (zh) 一种抗震耐火型预应力钢棒的制造工艺
CN106834962A (zh) 一种超高强高碳低合金钢及其成形和热处理工艺方法
CN105714197B (zh) 一种高强易冲压成型冷轧钢板及其生产方法
CN104745796B (zh) 一种提高高强度厚钢板低温韧性的生产方法
CN104164548B (zh) 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺
CN100434543C (zh) Sae8620渗碳钢的正火热处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180223

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication