CN112501395A - 一种合金钢40Cr热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合金钢40Cr热处理方法，包括如下步骤：A、淬火处理：将材质为合金钢40Cr的工件放入马弗炉中加热至865℃进行淬火，保温90min，采用冷却介质冷却10min，所述工件的直径为25mm，且每次淬火处理时马弗炉中装入4根工件；B、回火处理：然后将工件加热至470℃进行回火，保温80min，采用冷却介质冷却至室温，采用本发明热处理方法得到的工件力学性能指标全部符合标准要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金钢40Cr热处理方法，属于热处理技术领域。
背景技术
40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一，属于中碳合金调质钢，冷镦模具钢，调质处理后会有良好的综合力学性能。根据标准GB/T 3077-2015中推荐的热处理进行调质，但标准中只推荐了淬火温度为(850±15)℃，冷却剂是油，回火温度为(520±50)℃，冷却剂是水或油。但具体保温时间、冷却介质、冷却时间都未提及，仅能根据经验判断保温时间、冷却介质、冷却时间，但在实际生产中会产生力学性能不符合标准要求的废件，对检验工作造成了很大的难度。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种合金钢40Cr热处理方法，使得热处理后的工件的力学性能指标全部符合标准要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种合金钢40Cr热处理方法，包括如下步骤：
A、淬火处理：将材质为合金钢40Cr的工件放入马弗炉中加热至865℃进行淬火，保温90min，采用冷却介质冷却10min，所述工件的直径为25mm，且每次淬火处理时马弗炉中装入4根工件；
B、回火处理：然后将工件加热至470℃进行回火，保温80min，采用冷却介质冷却至室温。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中的冷却介质为淬火液与水的混合液，且淬火液与水的体积比为1:10。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B中的冷却介质为水。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A和B中保温时间根据计算公式(1)计算得到初始保温时间，然后根据初始保温时间和温度进行调整确定最终保温时间；
τ＝αkD……………………………….(1)，
其中：τ-工件加热保温时间；
D-工件有效厚度；
α-加热系数，当直径≤50㎜时，加热系数α取1.2～1.5min/㎜，当直径＞50㎜时，加热系数α取1.5～1.8min/㎜；
k-与装炉方式有关的修正系数，一般取1～4。
本发明技术方案的进一步改进在于：热处理后的工件力学性能：抗拉强度Rm≥980MPa，屈服强度ReL或Rp0.2≥785MPa，伸长率A≥9％，断面收缩率Z≥45％。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
采用本发明热处理的工件抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率的指标全部符合标准要求，降低废品率和生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
根据标准GB/T 3077-2015中推荐的淬火温度为(850±15)℃，根据τ＝αkD计算淬火初始保温时间，其中，α取值1.2～1.5min/㎜，k取值4，D为工件有效厚度，根据实际生产而定，回火温度为(520±50)℃。
根据初始保温时间和温度进行调整确定最终淬火温度为865℃，保温时间90min，回火温度470℃，保温时间80min。将工件按如下步骤进行热处理：
A、淬火处理：将合金钢40Cr加工为直径为25mm的试样毛坯，放入马弗炉中加热至865℃进行淬火，每次放入4根，保温90min，采用冷却介质冷却10min，冷却介质为淬火液与水的混合液，且淬火液与水的体积比为1:10；
B、回火处理：然后将工件加热至470℃进行回火，保温80min，采用水冷却至室温。
对热处理后的工件进行力学性能检测：
将试样毛坯加工为10mm的试样样棒，采用万能拉伸试验机进行性能测试，同时结合下述公式得到抗拉强度Rm、屈服强度ReL或Rp0.2、伸长率A和断面收缩率Z：
公式：抗拉强度＝最大力/原始截面积，即：Rm＝Fm/So
屈服强度＝屈服力/原始截面积，即：ReL或Rp0.2＝(ReL或Rp0.2)/So
经测量和计算后得到检测数据如下表：
表1检测结果表
从上表中可以看出：采用本发明的热处理方法处理后的工件抗拉强度Rm≥980MPa；屈服强度ReL或Rp0.2≥785MPa；伸长率A≥9％；断面收缩率Z≥45％；全部符合标准要求。
Claims (5)
1.一种合金钢40Cr热处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、淬火处理：将材质为合金钢40Cr的工件放入马弗炉中加热至865℃进行淬火，保温90min，采用冷却介质冷却10min，所述工件的直径为25mm，且每次淬火处理时马弗炉中装入4根工件；
B、回火处理：然后将工件加热至470℃进行回火，保温80min，采用冷却介质冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种合金钢40Cr热处理方法，其特征在于：所述步骤A中的冷却介质为淬火液与水的混合液，且淬火液与水的体积比为1:10。
3.根据权利要求1所述的一种合金钢40Cr热处理方法，其特征在于：所述步骤B中的冷却介质为水。
4.根据权利要求1所述的一种合金钢40Cr热处理方法，其特征在于：所述步骤A中保温时间根据计算公式(1)计算得到初始保温时间，然后根据初始保温时间和温度进行调整确定最终保温时间和温度；
τ＝αkD……………………………….(1)，
其中：τ-工件加热保温时间；
D-工件有效厚度；
α-加热系数，当直径≤50㎜时，加热系数α取1.2～1.5min/㎜，当直径＞50㎜时，加热系数α取1.5～1.8min/㎜；
k-与装炉方式有关的修正系数，一般取1～4。
5.根据权利要求1所述的一种合金钢40Cr热处理方法，其特征在于：热处理后的工件力学性能：抗拉强度Rm≥980MPa，屈服强度ReL或Rp0.2≥785MPa，伸长率A≥9％，断面收缩率Z≥45％。
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| CN114277238A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-05 | 安翼机器人(江苏)有限公司 | 一种消防灭火机器人专用轴处理工艺 |
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| CN105695701A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-22 | 重庆市巴南区仁荣机械厂 | 一种40Cr调质工艺 |
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