CN108796194A - 42CrMoA钢棒感应正火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢棒特钢的热处理技术领域,涉及42CrMoA钢棒感应正火工艺。通过工业冷床使材料完成自然冷却。通过单支控温冷却系统,生产出的钢棒硬度及金相组织均匀,力学性能一致,变形微后续不需要校直矫正处理,原材料预留尺寸量小车削量小,为后续加工型企业减少了成本及浪费。为此,通过钢棒单支感应加热正火工艺的控制方法,解决钢棒预热处理硬度分散度大、金相组织不均匀、力学性能不一致、变形大、车削量大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢棒特钢的热处理技术领域,具体而言,涉及42CrMoA钢棒感应正火工艺。
背景技术
传统的热处理加热方法及冷却方法,生产后材料的硬度、金相组织、力学性能,各项性能指标分散度大及变形难以控制,故热处理的质量不稳定,变形后材料需校直矫正后再车削,需要增加校直矫正、原材料预留尺寸量大造成车削量大,增加了人力物力成本及原材料的浪费。
因此,提供一种热处理效果好的一种42CrMoA钢棒感应正火工艺成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种42CrMoA钢棒感应正火工艺,以缓解现有技术中热处理效果差的技术问题。
本发明实施例提供了一种42CrMoA钢棒感应正火工艺,包括以下:
采用感应正火炉在900-920度的范围内对钢棒进行加热,钢棒传送速度控制在2-3m/min;
通过感应正火冷却可控装置,风机风量控制在35-40m3/h范围内;风冷后钢棒温度控制在300度左右;
用正火后的钢棒硬度在大于等于27HRC;
通过感应正火炉对钢棒进行回火,回火温度控制在590-610度的范围内;钢棒传送速度控制在2-3m/min;
感应回火后,通过工业冷床使材料完成自然冷却,钢棒硬度在21-27HRC的范围内;
通过工业冷床使材料完成自然冷却。
本发明实施例提供了第一种可能的实施方式,其中,上述通过感应正火冷却可控装置冷却钢棒后,钢棒材料金相组织中出现珠光体和上贝氏体。
本发明实施例提供了第二种可能的实施方式,其中,上述钢棒在工业冷床上进行自然冷却时处于旋转状态。
本发明实施例提供了第三种可能的实施方式,其中,上述所述钢棒的旋转速度在1-3r/min。
本发明实施例提供了第四种可能的实施方式,其中,上述正火温度为910度。
本发明实施例提供了第五种可能的实施方式,其中,上述风机风量为47m3/h。
本发明实施例提供了第六种可能的实施方式,其中,上述回火温度为600度。
本发明实施例提供了第七种可能的实施方式,其中,上述热处理后的钢棒硬度在23-25HRC之间。
本发明实施例提供了第八种可能的实施方式,其中,上述钢棒的屈服强度大于等于680Mpa。
本发明实施例提供了第九种可能的实施方式,其中,上述钢棒的抗拉强度在820-920Mpa之间。
有益效果:
本发明实施例提供了一种42CrMoA钢棒感应正火工艺,包括以下:采用感应正火炉在900-920度的范围内对钢棒进行加热,钢棒传送速度控制在2-3m/min;通过感应正火冷却可控装置,风机风量控制在35-40m3/h范围内;风冷后钢棒温度控制在300度左右;用正火后的钢棒硬度在大于等于27HRC;通过感应正火炉对钢棒进行回火,回火温度控制在590-610度的范围内;钢棒传送速度控制在2-3m/min;感应回火后,通过工业冷床使材料完成自然冷却,钢棒硬度在21-27HRC的范围内;通过工业冷床使材料完成自然冷却。通过单支控温冷却系统,生产出的钢棒硬度及金相组织均匀,力学性能一致,变形微后续不需要校直矫正处理,原材料预留尺寸量小车削量小,为后续加工型企业减少了成本及浪费。为此,通过钢棒单支感应加热正火工艺的控制方法,解决钢棒预热处理硬度分散度大、金相组织不均匀、力学性能不一致、变形大、车削量大的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的42CrMoA冷却特性C曲线。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
参考图1所示:
本发明实施例提供了一种42CrMoA钢棒感应正火工艺,包括以下:采用感应正火炉在900-920度的范围内对钢棒进行加热,钢棒传送速度控制在2-3m/min;通过感应正火冷却可控装置,风机风量控制在35-40m3/h范围内;风冷后钢棒温度控制在300度左右;用正火后的钢棒硬度在大于等于27HRC;通过感应正火炉对钢棒进行回火,回火温度控制在590-610度的范围内;钢棒传送速度控制在2-3m/min;感应回火后,通过工业冷床使材料完成自然冷却,钢棒硬度在21-27HRC的范围内;通过工业冷床使材料完成自然冷却。
本发明实施例提供了一种42CrMoA钢棒感应正火工艺,包括以下:采用感应正火炉在900-920度的范围内对钢棒进行加热,钢棒传送速度控制在2-3m/min;通过感应正火冷却可控装置,风机风量控制在35-40m3/h范围内;风冷后钢棒温度控制在300度左右;用正火后的钢棒硬度在大于等于27HRC;通过感应正火炉对钢棒进行回火,回火温度控制在590-610度的范围内;钢棒传送速度控制在2-3m/min;感应回火后,通过工业冷床使材料完成自然冷却,钢棒硬度在21-27HRC的范围内;通过工业冷床使材料完成自然冷却。通过单支控温冷却系统,生产出的钢棒硬度及金相组织均匀,力学性能一致,变形微后续不需要校直矫正处理,原材料预留尺寸量小车削量小,为后续加工型企业减少了成本及浪费。为此,通过钢棒单支感应加热正火工艺的控制方法,解决钢棒预热处理硬度分散度大、金相组织不均匀、力学性能不一致、变形大、车削量大的问题。
通过对42CrMoA的合金结构钢系列小直径材料,采用感应正火的复合热处理工艺,通过感应正火,来实现热处理后材料的硬度21-27HRC范围,力学抗拉强度820-920Mpa,屈服强度大于等于680Mpa的范围,精准的控制屈强比在一定范围内。
具体的,多个感应正火炉拼接在一起形成感应正火线,钢棒从一端进入,从另一端排出,通过控制钢棒的速度从而完成钢棒在感应正火线内的正火,方便快捷。其中,多个感应正火炉拼接在一起形成的感应正火线长度为40米。
其中,在钢棒正火后进行冷却时,冷却组件可以对钢棒进行360度冷却,使钢棒的冷却更加均匀,提高钢棒冷却后的金相质量。
具体的,正火冷却可控装置包括360°淬火冷却喷水器和180°淬火冷却喷水器,360°淬火冷却喷水器包括环形架本体和第一喷头,环形架本体内部设置有喷水口,第一喷头与喷水口配合,且第一喷水头与高压水箱连接,工作时第一喷头可以将高压水注入喷水口,然后设置在环形架本体内壁的多个喷水口以360度的方向对钢棒本体进行淬火冷却,达到淬火无盲区,无软点,无软带。
其中,喷水口的轴线延长线经过钢棒本体的轴心,确保喷出的冷却水能够对钢棒本体进行冷却作业。
而且,360°淬火冷却喷水器后设置有半圆形淬火冷却喷水器和180°淬火冷却喷水器,360°淬火冷却喷水器对钢棒本体进行淬火冷却,然后通过半圆形淬火冷却喷水器对钢棒本体进行加速冷却,最后通过180°淬火冷却喷水器对钢棒本体进行冷却保持,确保钢棒本体淬火后的微变形,达到淬火后弯曲不变形的效果,便于后续加工及最终质量。
需要指出的是,通过对单只钢棒本体的360°淬火冷却,使其硬度、金相组织、力学性能均匀,散差小。
需要在指出的是,钢棒本体在前进的过程中会保持旋转,以确保淬火的均匀。
其中,360°淬火冷却喷水器的喷淋面呈圆形,对钢棒本体进行全面均匀冷却。
本实施例的可选方案中,通过感应正火冷却可控装置冷却钢棒后,钢棒材料金相组织中出现珠光体和上贝氏体。
本实施例的可选方案中,钢棒在工业冷床上进行自然冷却时处于旋转状态。
在对钢棒进行自然冷却、正火和回火时,钢棒均处于旋转状态,通过控制钢棒匀速旋转,提高钢棒的加热或散热的均匀性,提高钢棒的处理效果。
本实施例的可选方案中,钢棒的旋转速度在1-3r/min。
钢棒的旋转速度在1-3r/min,优选地,钢棒的旋转速度为2r/min。
本实施例的可选方案中,正火温度为910度。
本实施例的可选方案中,风机风量为47m3/h。
本实施例的可选方案中,回火温度为600度。
本实施例的可选方案中,热处理后的钢棒硬度在23-25HRC之间。
本实施例的可选方案中,钢棒的屈服强度大于等于680Mpa。
本实施例的可选方案中,钢棒的抗拉强度在820-920Mpa之间。
本实施例钢棒单支感应加热正火工艺控制方法的工序如下:
第一步,通过感应正火加热设备,将材料加热到奥氏体温度,奥氏体温度控制在材料临界温度Ac3以上50度,即900-920度;
第二步,通过感应正火冷却可控装置,对材料进行冷却;通过感应正火冷却后使材料硬度得到大于等于27HRC,材料金相组织中出现珠光体和上贝氏体;
第三步,通过感应回火来分解正火中材料金相组织出现的珠光体和上贝氏体;是材料硬度调整到21-27HRC的范围内,控制感应回火温度在590-610度;
第四步,感应回火后通过工业冷床使材料完成自然冷却。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,包括以下:
采用感应正火炉在900-920度的范围内对钢棒进行加热,钢棒传送速度控制在2-3m/min;
通过感应正火冷却可控装置,风机风量控制在35-40m3/h范围内;风冷后钢棒温度控制在300度左右;
用正火后的钢棒硬度在大于等于27HRC;
通过感应正火炉对钢棒进行回火,回火温度控制在590-610度的范围内;钢棒传送速度控制在2-3m/min;
感应回火后,通过工业冷床使材料完成自然冷却,钢棒硬度在21-27HRC的范围内;
通过工业冷床使材料完成自然冷却。
2.根据权利要求1所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,通过感应正火冷却可控装置冷却钢棒后,钢棒材料金相组织中出现珠光体和上贝氏体。
3.根据权利要求1所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,钢棒在工业冷床上进行自然冷却时处于旋转状态。
4.根据权利要求3所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,所述钢棒的旋转速度在1-3r/min。
5.根据权利要求1所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,正火温度为910度。
6.根据权利要求5所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,风机风量为47m3/h。
7.根据权利要求6所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,回火温度为600度。
8.根据权利要求1所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,热处理后的钢棒硬度在23-25HRC之间。
9.根据权利要求1-8任一项所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,钢棒的屈服强度大于等于680Mpa。
10.根据权利要求1-8任一项所述的42CrMoA钢棒感应正火工艺,其特征在于,钢棒的抗拉强度在820-920Mpa之间。
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