CN108467929A - 一种发动机护罩热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机护罩热处理工艺，包括以下步骤：1）正火；将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理；2）高温回火：将正火处理后的护罩入炉340～380℃保温6‑8h,高温回火升温至670～730℃，保温8‑10h后逐渐冷却至温度低于120℃，出炉；3）淬火：将护罩升温至680～720℃，保温2‑3h后，升温至淬火温度820～880℃，保温4‑5h，然后水冷至室温；4）退火：最后再将护罩升温至380～420℃，保温8‑10h后，升温至退火温度660～720℃，保温10‑12h，空冷至室温即可。该种热处理工艺通过适当提高加热温度以及延长保温时间，从而能够使发动机护罩合金钢的组织转变充分，有效提高其机械性能和冲击韧性，满足汽车发动机护罩良好综合力学性能要求。
Description
一种发动机护罩热处理工艺
技术领域
[0001]本发明属于机械加工领域，具体涉及一种发动机护罩热处理工艺。
背景技术
[0002]汽车发动机护罩是用来承载汽车发动机的壳体部件，需要具有耐高温、高压、高强 度等特性。而汽车发动机护罩的铸造成型后的热处理工序极为关键。其中，热处理是将金属 工件加热到一定的温度，并在该温度下保温一定时间后，放入油或水中以不同速度冷却，通 过改变金属材料表明或内部组织来控制其性能的一种工艺。
[0003] 目前，护罩传统热处理工艺不足之处表现为： (1)锻后热处理工艺，大多采用正火+回火，在100倍下观察金相组织仍与正火的相似， 为块状铁素体和珠光体，只是高倍下观察珠光体已大部分球化。对细化晶粒不够充分。对于 较厚的护罩锻件，由于冶炼条件、偏析严重，内部晶粒相对粗大，则需增加一次正火和一次 过冷，使基体组织更加细化和均匀，为后续热处理及机械加工做好组织准备。
[0004] (2)性能热处理时冷却不充分。传统工艺淬火通常冷却至15CTC，即达到马氏体相 变点（22(TC)以下就开始进行后续的回火处理，造成冷却不够充分。采用回火温度为600〜 63(TC，低于640°C回火，容易造成硬度高且不均匀，脆性高，冲击值低，軔性差。难以获得良 好的综合性能指标。
[0005]大型锻件往往存在晶粒粗大且不均匀、较多的气体和夹杂物、较大的锻造应力等， 需制定合理的热处理工艺参数以修复缺陷。
发明内容
[0006]针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种发动机护罩热处理工艺，该种热 处理工艺通过适当提高加热温度以及延长保温时间，从而能够使发动机护罩合金钢的组织 转变充分，有效提高其机械性能和冲击韧性，满足汽车发动机护罩良好综合力学性能要求。
[0007] 为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的： 一种发动机护罩热处理工艺，按照以下步骤进行： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理； (2) 高温回火:将正火处理后的护罩入炉340〜380°C保温6-8h，继续加热进行高温回 火;高温回火升温至670〜730°C，保温8-10h后逐渐冷却至温度低于120°C，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至68〇〜720 °C，保温2_3h后，升温至淬火温度820〜880。(：，保温4-5h，然后水冷至室温； (4) 退火：最后再将护罩升温至38〇〜42〇°C，保温8_10h后，升温至退火温度660〜720 °C，保温10-12h，空冷至室温即可。
[0008] 优选地，用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C 0.52-1.24%,Cr 1.07-2.11%,Si 0.46-1.28%,Mn 0.81-1.35%,Ni 0.03-0.〇9%,Ti 0.94-1.60%，余量为Fe和不可去除的微量元素。
[0009]进一步地，用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分:c 0.60-1.12%,Cr 1.21-1.93%,Si 0.66-1.10%,Mn 0.92-1.24%,Ni 0.04-0.07%,Ti 1.08-1.46%，余量为Fe和不可去除的微量元素。
[0010] 更进一步地，用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成 分：C 0.86%，Cr 1.60%，Si 0.83%，Mn 1.10%，Ni 0.05%，Ti 1.23%，余量为Fe和不可去除的 微量元素。
[0011] 进一步地，所述不可去除的微量元素<0.05%。
[0012]进一步地，在步骤（1)中，所述二次正火处理具体是：第一次正火前，护罩温度在 680〜720°C，保温3-5h，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至860〜940°C，保 温2-4h;之后空冷至380〜420°C ;第二次正火前，将护罩入炉温度为340〜380°C，保温4-6h， 再升温至690〜750°C，保温3-4h;然后升温进行第二次正火；第二次正火升温至870〜930 。(：，保温4-5h;之后空冷至380〜42(TC。 进一步地，在步骤(2)中，所述逐渐冷却是按照10°C/min的降温速度实行的。
[0014] 进一步地，其特征在于，在步骤(3)中，所述水冷温度为8-12°C。
[0015]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： (1)本发明的热处理工艺采用二次正火+高温回火+淬火+退火的工艺流程，与传统的一 次正火+回火工艺相比，其优点是进一步细化和均匀晶粒，最大程度地提高晶粒度，并为后 序的热处理准备良好的组织条件。又因锻件淬火入水速度快，水冷时间长，充分冷却至室 温，且能获得较好的组织与较高的硬度。
[0016] (2)本发明的发动机护罩调质钢通过合理控制合金元素含量，使得成品护罩的强 度高，其次适当提高了热处理过程中的加热温度以及延长保温时间，从而能够使钢的组织 转变充分，有效提高机械性能和冲击軔性，最后严格控制冷却方式和方法，保证了钢材的足 够淬透性和组织的完全转变，且进行各项机械性能检验，尤其是冲击试验，各项技术指标达 到100%合格。另外，该热处理工艺步骤简单，工艺参数合理，易于推广和使用。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加 清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0018]实施例1 用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C 0.52%，Cr 1.07%，Si 0.46%，Mn 0.81%，Ni 0.03%，Ti 0.94%，余量为Fe和不可去除的微量元素，且不可 去除的微量元素<0.05%。
[0019] 一种发动机护罩热处理工艺，按照以下步骤进行： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理，具体操作是:第一次正火前， 护罩温度在6S(TC，保温北，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至860°C，保温 2h;之后空冷至380°C ;第二次正火前，将护罩入炉温度为340°C，保温4h，再升温至690。(：，保 温3h;然后升温进行第二次正火;第二次正火升温至870°C，保温4h;之后空冷至380°C ; (2) 高温回火:将正火处理后的护罩入炉340°C保温6h，继续加热进行高温回火;高温回 火升温至67〇°C，保温8h后按照HTC/min的降温冷却至温度低于12(TC，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至680(TC，保温2h后，升温至淬火温度82(TC，保温4h，然后水冷至 室温，水冷温度控制为8 °C; (4) 退火:最后再将护罩升温至380X：，保温8h后，升温至退火温度66(TC，保温10h，空冷 至室温即完成发动机护罩的热处理。
[0020] 实施例2 用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：c 0.60%，Cr 1.21%，Si 0_66%，Mn 0.92%，Ni 0.04%，Ti 1.08%，余量为Fe和不可去除的微量元素，且不可 去除的微量元素彡0.05%。
[0021] —种发动机护罩热处理工艺，按照以下步骤进行： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理，具体操作是:第一次正火前， 护罩温度在690°C，保温3 • 5h，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至880。(：，保 温2_5h;之后空冷至39〇°C;第二次正火前，将护罩入炉温度为35(TC，保温4.5h，再升温至 700 °C，保温3 • 2h;然后升温进行第二次正火;第二次正火升温至880。(：，保温4.5h;之后空冷 至 390°C。； (2) 高温回火:将正火处理后的护罩入炉350°C保温6 • 5h，继续加热进行高温回火;高温 回火升温至690°C，保温8 • 5h后按照10°C/min的降温冷却至温度低于12(TC，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至690°C，保温2• 5h后，升温至淬火温度8301，保温4.5h，然后水 冷至室温，水冷温度控制为9 °C ; (4) 退火:最后再将护罩升温至39〇°C，保温8.5h后，升温至退火温度670r，保温10.5h， 空冷至室温即完成发动机护罩的热处理。
[0022] 实施例3 用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C 0.86%，Cr 1.60%，Si 0.83%，Mn 1.10%，Ni 0.05%，Ti 1.23%，余量为Fe和不可去除的微量元素，且不可 去除的微量元素< 0.0 5%。
[0023] 一种发动机护罩热处理工艺，按照以下步骤进行： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理，具体操作是:第一次正火前， 护罩温度在70(TC，保温4h，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至9〇〇。(：，保温 3h;之后空冷至400°C ;第二次正火前，将护罩入炉温度为360。(：，保温5h，再升温至720。(：，保 温3 • 5h;然后升温进行第二次正火；第二次正火升温至900。(：，保温4.5h;之后空冷至400 °C〇； (2) 高温回火:将正火处理后的护罩入炉360°C保温7h，继续加热进行高温回火;高温回 火升温至70(TC，保温9h后按照HTC/min的降温冷却至温度低于12CTC，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至700°C，保温2.5h后，升温至淬火温度850。(：，保温4.5h，然后水 冷至室温，水冷温度控制为10°C ; (4) 退火:最后再将护罩升温至400°C，保温沘后，升温至退火温度690。(：，保温1 lh，空冷 至室温即完成发动机护罩的热处理。
[0024] 实施例4 用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C l_93%，Si 1.10%，Mn 1.24%，Ni 0.07%，Ti 1.46%，余量为Fe和不可去除的微量元素，且不可 去除的微量元素<0.05%。
[0025] —种发动机护罩热处理工艺，按照以下步骤进行： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理，具体操作是:第一次正火前， 护罩温度在71(TC，保温4.5h，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至920。(：，保 温3.5h;之后空冷至41(TC;第二次正火前，将护罩入炉温度为37(TC，保温5.5h，再升温至 740°C，保温3• 8h;然后升温进行第二次正火;第二次正火升温至92(TC，保温4.8h;之后空冷 至 410°C。； (2) 高温回火:将正火处理后的护罩入炉370°C保温7.5h，继续加热进行高温回火;高温 回火升温至720°C，保温9 • 5h后按照1 (TC/min的降温冷却至温度低于120。(：，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至71(TC，保温2• 8h后，升温至淬火温度870°C，保温4• 8h，然后水 冷至室温，水冷温度控制为1 rc; (4) 退火:最后再将护罩升温至410 °C，保温9 • 5h后，升温至退火温度700 °C，保温11.5h， 空冷至室温即完成发动机护罩的热处理。
[0026] 实施例5 用于热处理工艺的发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C 1.24%，Cr 2.ll%，Si l.28%，Mn l.35%，Ni 0.09%，Ti 1.60%，余量为Fe和不可去除的微量元素，且不可 去除的微量元素<0.05%。
[0027] 一种发动机护罩热处理工艺，按照以下步骤进行： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理，具体操作是:第一次正火前， 护罩温度在720°C，保温5h，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至94(TC，保温 4h;之后空冷至420°C ;第二次正火前，将护罩入炉温度为38CTC，保温6h，再升温至75(TC，保 温4h;然后升温进行第二次正火;第二次正火升温至930°C，保温5h;之后空冷至420°C。； (2) 高温回火:将正火处理后的护罩入炉380°C保温Sh，继续加热进行高温回火;高温回 火升温至730°C，保温l〇h后按照10°C/min的降温冷却至温度低于120°C，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至720°C，保温3h后，升温至淬火温度880°C，保温5h，然后水冷至 室温，水冷温度控制为12°C; (4) 退火:最后再将护罩升温至420°C，保温10h后，升温至退火温度720°C，保温12h，空 冷至室温即完成发动机护罩的热处理。
[0028]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实 施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施 例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1. 一种发动机护罩热处理工艺，包括以下步骤： (1) 正火;将铸造成型后的发动机护罩进行二次正火处理； (2) 高温回火：将正火处理后的护罩入炉340〜380°C保温6-8h，继续加热进行高温回 火;高温回火升温至670〜730°C，保温8-10h后逐渐冷却至温度低于120°C，出炉； (3) 淬火:将护罩升温至680〜720°C，保温2-3h后，升温至淬火温度820〜880°C，保温4-5h，然后水冷至室温； (4) 退火:最后再将护罩升温至380〜420°C，保温8-10h后，升温至退火温度660〜720 °C，保温10-12h，空冷至室温即可;其特征在于，所述用于热处理工艺的发动机护罩调质钢 包括以下按重量百分比的成分:(：0.52-1.24%，0 1.07-2.11%，31 0.46-1.28%，1&0.81-1.35%，Ni 0.03-0.09%，Ti 0.94-1.60%，余量为Fe和不可去除的微量元素； 在步骤(1)中，所述二次正火处理具体是:第一次正火前，护罩温度在680〜720°C，保温 3_5h，然后进行升温进行第一次正火;第一次正火升温至86〇〜940°C，保温2-4h;之后空冷 至3洲〜42〇°C ;第二次正火前，将护罩入炉温度为340〜380°C，保温4-6h，再升温至690〜 750 °C，保温3-4h;然后升温进行第二次正火;第二次正火升温至870〜930°C，保温4-5h;之 后空冷至380〜420°C ; 在步骤(2)中，所述逐渐冷却是按照10°C/min的降温速度实行的； 在步骤(3)中，所述水冷温度为8-12 °C。
2. 根据权利要求1所述的一种发动机护罩热处理工艺，其特征在于，用于热处理工艺的 发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C 0.60-1.12%，Cr 1.21-1.93%，Si 0.66-1.10%，Mn 0.92-1 _24%，Ni 0_04-0.07%，Ti 1.08-1.46%，余量为Fe和不可去除的微量 元素。
3. 根据权利要求2所述的一种发动机护罩热处理工艺，其特征在于，用于热处理工艺的 发动机护罩调质钢包括以下按重量百分比的成分：C 0.86%，Cr 1.60%，Si 0.83%，Mn 1.10%，Ni 0.05%，Ti l.23%，余量为Fe和不可去除的微量元素。
4. 根据权利要求3所述的一种发动机护罩热处理工艺，其特征在于，所述不可去除的微 量元素<0.05%。
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