CN107904383A - 一种t250钢薄壁筒形件的热处理变形控制方法 - Google Patents

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郑淑丽
张志正
李亚红
袁钰坤
朱伟强
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    • 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
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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Abstract

本发明提供了一种T250钢薄壁筒形件的热处理变形控制方法，将固溶后的薄壁筒形件按照长度方向均分若干截面，测量各个截面的圆度值，记录所测量的每个截面最大直径ΦMax；选取圆度超出要求的截面，对该截面的最大直径位置施加压力，直至该点直径Φ整＝Φ理论±Δ，其中Φ理论表示筒形件的理论外径值，Δ表示允许误差值；然后将薄壁筒形件垂直吊装，在450～560℃下时效3～10h后自然冷却至室温。本发明能够有针对性的控制和减小工件的椭圆变型，同时有效提高筒形件全长的直线度水平。

Description

一种T250钢薄壁筒形件的热处理变形控制方法
技术领域
本发明属于热处理技术领域，涉及一种热处理变形控制方法。
背景技术
T250马氏体时效钢具有较高的强度(Rm≥1760MPa)和综合性能。常见的热处理工艺方法有固溶和时效。该材料经过强力旋压加工而成的薄壁筒形件，硬度增加，塑性下降，为了保证其力学性能，需要对工件进行高温固溶处理，以恢复其塑性性能。为了达到材料使用状态的综合力学性能，固溶后必须经过时效强化处理，以使其组织金属间化合物弥散析出，达到弥散强化的目的。
T250钢固溶加热温度在820℃～860℃范围，厚度为1.2mm～2.5mm，长度1800mm～2500的薄壁筒形件在高温条件下固溶加热后，椭圆变形大，在随后的时效处理过程中，薄壁筒体在固溶过程产生的变形不能消除，时效后筒形件圆度大，直线度差，导致后续装配对接工序无法完成。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种T250薄壁筒形件热处理变形控制方法，能在满足材料力学性能的前提下，有效的保证后续装配对接要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
第一步，将固溶后的薄壁筒形件按照长度方向均分若干截面，每个截面间距不小于200mm；测量各个截面的圆度值，记录所测量的每个截面最大直径ΦMax和该截面在薄壁筒形件轴向的位置点；
第二步，选取圆度超出要求的截面，针对该截面的最大直径位置进行标识，并施加压力，同时测量该标识点直径，直至该标识点直径减小，且整形后测量的最大直径Φ整＝Φ理论±Δ，其中Φ理论表示筒形件的理论外径值，Δ表示允许误差值；
第三步，将薄壁筒形件垂直吊装，在450～560℃下时效3～10h后自然冷却至室温。
所述的允许误差值Δ取值范围为1.0～5.0mm。
本发明的有益效果是：能够有针对性的控制和减小工件的椭圆变型，同时可有效提高筒形件全长的直线度水平。
本方法根据筒形件理论外径，确定整形工装下压量大小，操作简便，易于掌握，使固溶加热后的薄壁筒形件，椭圆变形大为减小，工件合格率大幅提升，满足后续装配工序尺寸对接要求。
附图说明
图1是T250钢薄壁筒形件变形控制方法示意图；
图中，1-T250钢薄壁筒形件，2-外部工装。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提供的一种T250薄壁筒形件热处理变形控制方法，包括以下步骤：
第一步，测量经过固溶后的筒形件，按照长度方向均分若干截面，每个截面间距不小于200mm，测量截面的圆度值，记录所测量的每个截面最大直径ΦMax、最小直径Φmin数值和位置点；
第二步，选取圆度超出要求的截面来实施整形；
第三步，针对筒形件标识的最大直径ΦMax点位置，使用外部工装施加压力；
第四步，边施加压力，边测量原标识点直径，直至原值Φmax减小，且：
Φ整＝Φ理论±Δ (1)
式中：Φ整-整形后测量的Φmax数值；
Φ理论-筒形件的理论外径值；
Δ-允许误差值：Δ取值范围为1.0mm～5.0mm，具体数值根据筒形件理论外径确定，直径越大，Δ值越大。
第五步，直径测量满足公式(1)后，停止施加压力，固定好外部工装，准备装炉时效；
第六步，工件垂直吊装在加热炉中吊挂，加热至450℃～560℃，时效3h～10h；
第七步，时效加热结束后，出炉置于自然空气中冷却；
第八步，外部整形工装和工件全部冷却至室温后，拆卸工装。
以一种T250钢薄壁筒形件热处理变形控制为例，如图1所示，工件外径Φ200mm，最小壁厚1.4mm，最大长度1300mm，热处理状态为固溶。全长上圆度最大8mm，直线度3.5mm，方法步骤如下：
第一步：测量工件1全长三个截面的圆度值，记录每个截面的最大直径Φ初大和最小直径Φ初小数值和位置点，分别为Φ204.7mm/Φ208.5mm/Φ207.7mm，Φ195.9mm/Φ192.5mm/Φ195.2mm；
第二步：选取这三个截面来实施整形；
第三步：针对每一个截面的直径点Φ初大位置，使用外部工装2施加压力；
第四步：边施加压力，边测量原标识Φ初大和Φ初小点数值；
第五步：直径测量Φ204.7mm减小为Φ197.8mm，Φ208.5mm减小为197.5mm，Φ207.7mm减小为197.2mm，停止施加压力，固定好外部工装2，准备装炉时效；
第六步：将固定好工装的工件1装入井式炉中垂直吊挂加热，进行500℃保温5h时效过程；
第七步：时效加热结束后，出炉空冷；
第八步：工件1和外部工装2全部冷却至室温后，拆卸工装。
第九步：检测三个截面的外径最大最小值，分别为：Φ201.2mm/Φ201.4mm/Φ200.6mm，Φ198.9mm/Φ199.1mm/Φ199.2mm，圆度最大为1.15mm；
第十步：检测筒形件全长直线度为1.2mm。

Claims (2)

1.一种T250钢薄壁筒形件的热处理变形控制方法，其特征在于包括下述步骤：
第一步，将固溶后的薄壁筒形件按照长度方向均分若干截面，每个截面间距不小于200mm；测量各个截面的圆度值，记录所测量的每个截面最大直径ΦMax和该截面在薄壁筒形件轴向的位置点；
第二步，选取圆度超出要求的截面，针对该截面的最大直径位置进行标识，并施加压力，同时测量该标识点直径，直至该标识点直径减小，且整形后测量的最大直径Φ整＝Φ理论±Δ，其中Φ理论表示筒形件的理论外径值，Δ表示允许误差值；
第三步，将薄壁筒形件垂直吊装，在450～560℃下时效3～10h后自然冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的T250钢薄壁筒形件的热处理变形控制方法，其特征在于：所述的允许误差值Δ取值范围为1.0～5.0mm。
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