CN113999964A - 大规格2Cr13空心管的热处理工艺 - Google Patents

大规格2Cr13空心管的热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，按照如下步骤进行：淬火：入炉时加热炉炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h的升温速度升温至600℃~700℃，进行保温1h~5h，以≤100℃/h的升温速度升温至980℃~1065℃，进行保温3h~10h，出炉淬火冷却；高温回火：炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升温速度升温至680℃~780℃，进行保温5h~20h，随炉缓冷至工件表面温度至500℃~650℃出炉空冷，空冷至室温；低温回火：炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升温速度升温至650℃~750℃，进行保温5h~20h，出炉空冷至室温,能保证淬火时工件整体冷却均匀性；避免2Cr13空心管油淬火时因热气压向外喷油导致着火风险，避免2Cr13空心管采用油淬火时排放出大量油烟造成环境污染。

Description

大规格2Cr13空心管的热处理工艺
技术领域
本发明属于金属材料热处理技术领域，特别涉及一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺。
背景技术
2Cr13钢号是一种马氏体型不锈钢，其淬火效果较好，在高温奥氏体状态下空冷即可获得马氏体组织，在对2Cr13材料进行热处理时，为避免淬火应力过大导致工件开裂，在淬火冷却时采用的是淬火油，但是对于2Cr13材料，外圆直径≥350mm，内孔直径≤250mm，长度＞3米的空心管采用油淬火时，会出现淬火冷却不均匀，因淬火热气压空心管内孔向外喷油导致着火现象，淬火过程排放出大量油烟造成环境污染等问题，不仅影响产品质量，而且不符合国家环保要求，因此，需一种新型大规格2Cr13空心管的热处理工艺，来有效地解决采用油淬火时存在的各种问题，保证生产的2Cr13大规格空心管整体冷却均匀性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，解决大规格2Cr13空心管淬火冷却不均匀、淬火冷却时着火风险及环境污染问题。
为达上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，按照如下步骤进行：
步骤1)、淬火：入炉时加热炉炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至600℃～700℃，进行保温1h～5h，随后以≤100℃/h的升温速度升温至980℃～1065℃，进行保温3h～10h，随后出炉淬火冷却，执行完步骤1)将空心管装入加热炉，执行高温回火；
步骤2)、高温回火：炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至680℃～780℃，进行保温5h～20h，然后随炉缓冷至工件表面温度至500℃～650℃出炉空冷，空冷至室温；执行完步骤2)将空心管装入加热炉，执行低温回火；
步骤3)、低温回火：炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h升温速度升温至650℃～750℃，进行保温5h～20h，然后出炉空冷至室温。
在步骤1)中，随后出炉淬火冷却的具体步骤如下：
步骤1.1)、预冷20s～80s；
步骤1.2)、用浓度为8％～10％，液温在20℃～50℃的水基液冷却5min～20min；
步骤1.3)、空冷20s～80s；
步骤1.4)、水基液冷却2min～15min；
步骤1.5)、空冷20s～80s，
步骤1.6)、水基液冷却2min～15min。
本发明工艺与现有技术相比，具有下述优点：
1、水基液淬火冷却效果优于淬火油，因此能够保证淬火时工件整体冷却的均匀性；
2、采用水基液淬火冷却的2Cr13空心管力学性能高于采用油淬火的2Cr13空心管；
3、避免2Cr13空心管采用油淬火时因热气压向外喷油导致着火风险；
4、避免2Cr13空心管采用油淬火时排放出大量油烟造成环境污染现象。
具体实施方式
实施例1：一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，按照如下步骤进行：
钢种：2Cr13
化学成分：C＝0.2％，Si＝0.42％，Mn＝0.59％，Cr＝12.79％，Ni＝0.21％，S＝0.002％，P＝0.015％，Mo＝0.34％
规格：Φ450mm*Φ250mm*4620
热处理工艺如下：
步骤1)、淬火：采用井式加热炉生产，入炉时加热炉炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至600℃～650℃，进行保温1h～2h，随后以≤90℃/h的升温速度升温至980℃～990℃，进行保温3h～5h，随后出炉淬火冷却，冷却步骤为：1、预冷50s～60s，2、用浓度为9.3％～9.5％，液温在35℃～40℃的水基液冷却15min～16min；3、空冷30s～40s，4水基液冷却5min～6min，5、空冷30s～40s，6、水基液冷却5min～6min；
步骤2)、待步骤1)执行后，将空心管装入井式加热炉，执行高温回火：炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至750℃～760℃，进行保温5h～8h，然后随炉缓冷至工件表面温度至500℃～650℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤3)、待步骤2)执行后，将空心管装入井式加热炉，执行低温回火：炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至720℃～730℃，进行保温5h～8h，然后出炉空冷至室温。
表1检测结果
Figure BDA0003322434930000031
通过本发明的大规格2Cr13空心管的热处理工艺生产后，力学性能合格，满足客户技术要求。
实施例2：一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，
钢种：2Cr13
化学成分：C＝0.23％，Si＝0.37％，Mn＝0.59％，Cr＝12.82％，Ni＝0.21％，S＝0.003％，P＝0.014％，Mo＝0.35％
规格：Φ450mm*Φ250mm*4620
热处理工艺如下：
步骤1)、淬火：采用井式加热炉生产，入炉时加热炉炉温控制在≤450℃，以≤90℃/h的升温速度升温至630℃～650℃，进行保温1h～2h，随后以≤90℃/h的升温速度升温至980℃～990℃，进行保温3h～5h，随后出炉淬火冷却，冷却步骤为：1、预冷40s～60s，2、用浓度为9.0％～9.5％，液温在35℃～40℃的水基液冷却14min～16min；3、空冷30s～50s，4水基液冷却4min～6min，5、空冷30s～50s，6、水基液冷却4min～6min；
步骤2)、待步骤1)执行后，将空心管装入井式加热炉，执行高温回火：炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至755℃～760℃，进行保温5h～8h，然后随炉缓冷至工件表面温度至500℃～650℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤3)、待步骤2)执行后，将空心管装入井式加热炉，执行低温回火：炉温控制在≤450℃，以≤80℃/h升温速度升温至725℃～730℃，进行保温5h～8h，然后出炉空冷至室温。
表2检测结果
Figure BDA0003322434930000041
Figure BDA0003322434930000051
通过本发明一种新型大规格2Cr13空心管的热处理工艺生产后，力学性能合格，满足客户技术要求。

Claims (2)

1.一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，其特征在于：按照如下步骤进行：
步骤1）、淬火：入炉时加热炉炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h的升温速度升温至600℃~700℃，进行保温1h~5h，随后以≤100℃/h的升温速度升温至980℃~1065℃，进行保温3h~10h，随后出炉淬火冷却，执行完步骤1）将空心管装入加热炉，执行高温回火；
步骤2）、高温回火：炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升温速度升温至680℃~780℃，进行保温5h~20h， 然后随炉缓冷至工件表面温度至500℃~650℃出炉空冷，空冷至室温；执行完步骤2）将空心管装入加热炉，执行低温回火；
步骤3）、低温回火：炉温控制在≤450℃，以≤50℃/h~100℃/h升温速度升温至650℃~750℃，进行保温5h~20h， 然后出炉空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的一种大规格2Cr13空心管的热处理工艺，其特征在于：在步骤1）中，随后出炉淬火冷却的具体步骤如下：
步骤1.1）、预冷20s~80s；
步骤1.2）、用浓度为8%~10%，液温在20℃~50℃的水基液冷却5min~20min；
步骤1.3）、空冷20s~80s；
步骤1.4）、水基液冷却2min~15min；
步骤1.5）、空冷20s~80s，
步骤1.6）、水基液冷却2min~15min。
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