CN114107615B - 一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，属于钢铁热处理技术领域。本发明所述方法包括：喷淋前热处理过程、喷淋准备过程、喷淋控冷过程、应力释放慢冷过程、等温转变过程、空冷过程。通过喷淋工艺使奥氏体化后的中大型壁厚工件快速且均匀下降至中温区，避开珠光体和铁素体转变曲线，并在中温区进行等温转变调控钢铁基体组织，从而获得较小晶粒尺寸的贝氏体‑马氏体复组织。本发明工艺调控制备的钢铁材料具有较高的强韧性和耐磨性，对于中大壁厚件，可对工件心部至表面进行组织调控，获得百分含量呈梯度分布的马氏体、贝氏体、残余奥氏体组织。

Description

一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法
技术领域
本发明涉及一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，属于钢铁热处理技术领域。
背景技术
喷淋淬火作为一种先进可控的快冷技术，液滴以一定的流量和流速作用在材料表面，与材料表面形成快速的热交换，加快表面的冷却速度，是淬火工艺研究的热点。传统的淬火冷却方式，是将淬火件完全浸入冷却水中，高温的淬火件会将水汽化并在淬火件表面形成水汽膜覆盖在淬火件表面，降低表面热交换速率，使淬火件冷却速度下降，并且缺点也很明显，水中淬火对温度可控性不佳，使得淬火应力大，工件容易变形开裂。
“一种贝氏体一马氏体复相钢铁分级等温淬火热处理装置(公开号：CN212800447U)”，该装置采用“锯齿状”分级等温淬火获得的贝氏体马氏体组织，将工件奥氏体化后投入循环水中水冷而不冷透，水冷过后在空气中利用余热回温使工件内外温度相近，此方法在操作细节上较模糊，淬火件从奥氏体区冷到贝氏体温度时容易产生较大的相变应力而导致工件淬裂，通过空冷回温来消除应力的效果有待商讨。
中大型壁厚件仍存在诸多热处理难题，对于中大型壁厚件来说，其在表面冷却速度远大于心部的冷却速度，冷却速度不均匀程度很大，例如表面已冷却至相变开始线，心部仍处于高温阶段，此时壁厚件将受到热应力及相变应力的影响。在冷却过程中，冷却速度不一致导致大的应力，使壁厚件产生裂纹萌生，并且在后续的冷却中由于裂纹的扩展导致壁厚件的变形，严重的甚至会导致开裂。
本发明除通过控制喷淋装置的开关和喷淋的压力和液流量等喷淋参数来控制冷却速度、操作性和可控性强外，还能通过间歇式喷淋控温以快速降低淬火时厚大件心部和表面温度差，实现在一定温度区间的等温过程，通过喷淋等温，可使淬火件心部热量快速向表面释放，当表面回温至上限温度时通过开启喷淋降温，此方法可防止厚大件因过快的降温速率而发生淬断和淬裂。
发明内容
本发明公开一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，所述方法包括：喷淋前热处理过程、喷淋准备过程、喷淋控冷过程、应力释放慢冷过程、等温转变过程、空冷过程；在奥氏体化后开启喷淋使中大型壁厚工件快速且均匀下降至中温区，避开珠光体和铁素体转变曲线，并在中温区进行等温转变调控钢铁基体组织，从而获得较小晶粒尺寸的贝氏体-马氏体复组织；本发明所述方法调控制备的钢铁材料具有较高的强韧性和耐磨性，对于中大壁厚件，可对工件心部至表面进行组织调控，获得组织含量呈梯度分布的马氏体、贝氏体、残余奥氏体组织。
本发明通过以下技术方案实现，一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，包括以下步骤：
(1)喷淋前热处理过程：将锻造后的大壁厚钢铁材料进行完全退火，随炉冷却，随后将大壁厚钢铁材料加热至奥氏体化温度以上100～200℃，保温时间为1～4小时，使基体充分转变为奥氏体组织。
(2)喷淋准备过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，放置在喷淋装置前，确保喷淋装置水流覆盖区域略大于大壁厚钢铁材料表面积最大区域。调试喷淋装置参数：喷淋距离为50～200cm，压力为0.5～6bar，水温为15～80℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液。
(3)喷淋控冷过程：待加热保温后的大壁厚钢铁材料放置完成并确保喷淋参数调试无误后，同时打开喷淋装置水流开关和喷淋叶片发动机，开始喷淋，待大壁厚钢铁材料表面温度下降到珠光体转变温度以下100～200℃时停止喷淋，这时由于大壁厚钢铁材料表面受喷淋快速降温，大壁厚钢铁材料心部与表面形成较大温度差，大壁厚钢铁材料心部热量持续向表面扩散，导致表面回温，待大壁厚钢铁材料表面温度下降到珠光体转变温度以下100～200℃时，开始间断式喷淋，确保大壁厚件以较快的冷速避开珠光体和铁素体转变温度区间，用间断式喷淋尽快消除心部于表面的温度差，待大壁厚钢铁材料表面温度下降至珠光体转变温度以下或者贝氏体转变开始温度以上10～20℃时停止喷淋，此时大壁厚件心部与表面温度较均匀，基体还未全面开始相变过程，有效防止因心部和表面相变不均匀导致的内应力和开裂，直至表面温度下降至贝氏体转变开始温度且表面不再发生回温过程，此时材料缓慢进入贝氏体等温转变区，用空冷的形式最大程度上减少大壁厚件相变后产生的应力。
(4)应力释放慢冷过程：将喷淋控冷后的大壁厚钢铁材料从喷淋装置上取下，将喷淋控冷后的大壁厚钢铁材料从喷淋装置上取下，随空气缓慢冷却至马氏体开始转变温度以下10～60℃。
(5)等温转变过程：将大壁厚钢铁材料放入加热炉中等温，加热炉工艺参数为：等温温度马氏体转变温度以上20～200℃或者贝氏体转变温度区间内，等温时间2～20小时；
(6)空冷过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，在空气中冷却至室温，得到喷淋调控钢铁组织的钢铁材料。
本发明的原理：本发明在改进热处理后的冷却工艺，通过选取喷淋装置，选取0.1～0.6mol/L硫酸镁溶液作为喷淋液，在距离淬火件适当距离下，利用适当的的压力将喷淋液均匀的喷到淬火件上，使淬火件表面能够快速均匀的冷却下来，高温到中温降温区间，淬火应力会随应变的增大而增大，随后趋于水平，这时由于钢铁在500℃左右的中温区，存在淬火应力的过冷奥氏体仍具有一定的弹塑性，仍保持着较高的屈服点，对应力的容纳程度较大，在随后的空冷和保温过程中，淬火件内部的残余应力通过位错的迁移和新相的析出而逐渐释放，避免变形和开裂的情况。
在冷却过程中，由于喷淋装置为连续喷射，当先前的喷淋液气化带走热量的同时会生成气雾，由于喷淋装置为连续喷射，在压力的作用下，喷淋液会将气雾冲散，并在淬火件表面形成高效率的水-汽交换，达到快速降温的作用，对于表面硬度要求较高的耐磨件，可越过高温的珠光体转变区。淬火件达到贝氏体转变开始温度时，关闭喷淋，此时心部相比于表面为高温区域，会导致淬火件表面回温，此时喷淋装置再次开启降温，如此间接式喷淋后，心部与表面温度梯度将消失，减小了后续等温转变过程中裂纹萌生的可能。此时空冷到下贝氏体转变开始温度，随着等温时间的延长，可获得大量的下贝氏体组织，并且，基体中固溶的析出相开始缓慢析出，在中温阶段，析出相生长受到较大的弹性应变能导致长大动力学不足，最后以细小而弥散的微米级和亚微米级第二相粒子保留在钢基体中，达到弥散强化的作用。喷淋装置通过调控温度控制组织的形成，在高温珠光体转变区间快速冷却，避免产生珠光体，在贝氏体转变区间等温，可获得大量的贝氏体组织，从而获得贝氏体-马氏体的复相组织，具有较高的耐磨性和强韧性。
本发明的有益效果是：
(1)喷淋淬火作为一种先进可控的快冷技术，液滴以一定的流量和流速作用在材料表面，与材料表面形成快速的热交换，加快淬火件的冷却速度。对于中大壁厚件，本发明所述的工艺方法可对工件心部至表面进行组织调控，心部和表面由于较小的温度差可进行均匀的相变过程，减少工件发生淬火开裂的可能，工件表面由于受喷淋淬火而不断降温、回温，阻碍了表面组织晶粒的长大，增加了表面组织转变的形核驱动力，从而细化工件表面组织的晶粒，获得从心部至表面百分含量呈梯度分布的马氏体、贝氏体、残余奥氏体组织，在大壁厚件心部获得大量贝氏体与少量板条状状马氏体和薄膜状残余奥氏体，增加其强韧性和抗疲劳性能，从心部至表面，贝氏体逐渐减少，板条状马氏体组织逐渐增加、板条马氏体束逐渐细化，从而提高表面的硬度与耐磨性；该工艺为钢铁的组织热力学调控提供了更多可能。
(2)喷淋装置的应用使淬火件在高温阶段冷却速度极快，避开了珠光体转变区域，这时由于钢铁在500℃左右的中温区，存在淬火应力的过冷奥氏体仍具有一定的弹塑性，仍保持着较高的屈服点，对应力的容纳程度较大，在随后的空冷和保温过程中，淬火件内部的残余应力通过位错的迁移和新相的析出而逐渐释放，避免变形和开裂的情况。
(3)在贝氏体转变区域空冷，可释放喷淋冷却时产生的应力，在下贝氏体转变温度进行等温转变，可获得贝氏体-马氏体复相组织。贝氏体-马氏体复相组织相对于马氏体组织来说，其冲击韧性和塑性会有极大的提高。并且相对于其他获得完全贝氏体组织的工艺来说，所需等温时间过长，产生成本较高，不利于实际的生产实践。本发明利于生产实践，极大的减少了生产成本和人力物力。
(4)在等温过程中，基体中固溶的析出相开始缓慢析出，在中温阶段，析出相生长受到较大的弹性应变能导致长大动力学不足，最后以细小而弥散的微米级和亚微米级第二相粒子保留在钢基体中，达到弥散强化的作用，从而增强材料的耐磨性。
(5)残余应力可导致工件破裂、变形或尺寸变化，残余应力也提高金属化学活性，在残余拉应力作用下特别容易造成晶间腐蚀破裂。因此，残余应力将影响材料的使用性能或导致工件过早失效。一般的热处理方法需在最后加一步去应力退火。喷淋淬火将淬火件快速降温至500℃左右的中温区后便不再对其进行快速冷却，目的是使工件在中温阶段释放残余应力，并在后续的等温转变过程中进一步释放残余应力。本此发明的工艺方法无需添加去应力退火工艺步骤，有助于提高经济性。
附图说明
图1是喷淋过程与喷淋装置示意图；
图2喷淋控温热处理方法图；
图3是实施例1与对比实施例1金相组织图；
图4是实施例1表面与心部取样金相组织图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例为本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，喷淋过程中得实际工艺温度通过CCT曲线和TTT曲线来制定，避免发生高温转变包括以下步骤：
(1)喷淋前热处理过程：将锻造后的大壁厚钢铁材料进行完全退火，随炉冷却，随后将大壁厚钢铁材料加热至1050℃，使基体充分转变为奥氏体组织，保温时间为2小时；所述大壁厚钢铁材料原料化学成分的质量百分比为C:0.3％、Si:0.33％、Mn:0.6％、Cr:1.03％、Ni:0.58％、Mo:0.31％、Cu:0.38％、Ti:0.49％、B：0.0012％、P＜0.01％、S＜0.01％，除上述化学成分以外，其余为Fe和不可避免的杂质。
(2)喷淋前准备过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，放置在喷淋装置前，确保喷淋装置水流覆盖区域略大于大壁厚钢铁材料表面积最大区域，如图1所示。调试喷淋装置参数：喷淋距离为800mm，压力为15bar，水温为15℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液。用手持测温枪对大壁厚钢铁材料中心位置进行温度检测，喷淋开始前，大壁厚钢铁材料表面温度不低于800℃。
(3)喷淋控冷过程：待奥氏体化后的大壁厚钢铁材料放置好并确保喷淋参数调试完成后，同时打开喷淋装置水流开关和喷淋叶片发动机，开始喷淋，待大壁厚钢铁材料表面温度达到580～600℃时停止喷淋，这时由于大壁厚钢铁材料表面受喷淋快速降温，大壁厚钢铁材料心部与表面形成较大温度差，大壁厚钢铁材料心部热量持续向表面扩散，导致表面回温，待大壁厚钢铁材料表面回温至610～620℃，开始间断式喷淋，此时的喷淋装置参数为：喷淋距离800mm，压力10bar，水温15℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液，待大壁厚钢铁材料表面温度下降至490～500℃时停止喷淋，待表面回温至590～600℃时开始喷淋，直至表面温度下降至570～580℃且不再发生回温过程。
(4)应力释放慢冷过程：将喷淋控冷后的大壁厚钢铁材料从喷淋装置上取下，随空气缓慢冷却至400℃。
(5)等温转变过程：将大壁厚钢铁材料放入加热炉中等温，加热炉工艺参数为：等温温度400℃，等温时间6小时。
(6)空冷过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，在空气中冷却至室温，得到喷淋调控钢铁组织的材料。
大壁厚钢铁材料热处理方法如图2所示，分别从大壁厚钢铁材料的心部和表面取样，观察金相组织情况，其中心部为高塑韧性的珠光体和贝氏体组织，见图3(a)，表面为高硬度、高弹性模量的马氏体和贝氏体组织，其中贝氏体含量统计为41.2％，马氏体统计为44.7％，其余为残余奥氏体。
图4为实施例1试样表面(1/8处取样，图a)与心部(1/2处取样，图b)的金相组织图，可以看出试样表面为板条状的马氏体为主，存在少量贝氏体和铁素体，有助于提高表面的硬度与耐磨性；心部为贝氏体为主，存在部分板条马氏体和铁素体，有助于保证强韧性和抗疲劳性能；实施例1实现了贝氏体-马氏体-残余奥氏体组织的梯度调控。
本实施例中喷淋热处理部分，首先通过连续和间断式的喷淋使材料心部和表面快速降温至570～580℃，快速渡过珠光体和铁素体转变温度区间，间歇式喷淋用较快的冷却速度，确保材料在贝氏体等温转变开始时的组织均匀，同时尽可能地减少了因温度差导致的过大淬火应力，为后续的材料发生贝氏体等温转变提供了良好的基体组织均匀性和稳定性。
对比实施例1
一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，喷淋过程中得实际工艺温度通过CCT曲线和TTT曲线来制定，避免发生高温转变包括以下步骤：
(1)热处理过程：将锻造后的大壁厚钢进行完全退火，随炉冷却，随后将大壁厚钢加热至1050℃，使基体充分转变为奥氏体组织，保温时间为2小时；中大壁厚钢铁材料原料化学成分的质量百分比为C:0.3％、Si:0.33％、Mn:0.6％、Cr:1.03％、Ni:0.58％、Mo:0.31％、Cu:0.38％、Ti:0.49％、B：0.0012％、P＜0.01％、S＜0.01％，除上述化学成分以外，其余为Fe和不可避免的杂质。
(2)冷却阶段：取出大壁厚钢板，放入淬火池中淬火至250℃，随空气冷却至室温，获得马氏体钢材料，用于对比实施例1。
根据图3中金相组织的统计结果(1/4处取样)，(a)为对比实施例1获得的组织，以板条状马氏体为主，(b)为实施例1中获得的组织，为板条状下贝氏体、较细小的板条状为主，其余为呈薄膜状的残余奥氏体组织，(c)为实施例1组织中贝氏体统计结果，为42％，(d)为实施例1组织中马氏体统计结果，为47％，其余为薄膜状或条状的残余奥氏体组织，含量为11％。
表1为实施例1冲击韧性试验结果
表2为对比实施例1冲击韧性试验结果
表1和2的冲击韧性试验结果可以看出，实施例1中试样心部和表面的冲击韧性值均大于传统淬火处理后的马氏体钢，说明通过控制淬火工艺使贝氏体的均匀转变均匀并获得了细小的晶粒，贝氏体-马氏体-残余奥氏体的协同作用使材料的韧性提高，其冲击韧性值提高。
实施例2
一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，喷淋过程中得实际工艺温度通过CCT曲线和TTT曲线来制定，避免发生高温转变包括以下步骤：
(1)喷淋前热处理过程：将锻造后的大壁厚钢进行完全退火，随炉冷却，随后将大壁厚钢加热至1050℃，使基体充分转变为奥氏体组织，保温时间为2小时，所述大壁厚钢铁材料原料化学成分的质量百分比为C:0.33％、Si:0.35％、Mn:0.6％、Cr:1.03％、Ni:0.58％、Mo:0.31％、Cu:0.38％、Ti:0.49％、B：0.0012％、P＜0.02％、S＜0.02％，除上述化学成分以外，其余为Fe和不可避免的杂质。
(2)喷淋前准备过程：将大壁厚钢从加热炉中取出，放置在喷淋装置前，确保喷淋装置水流覆盖区域略大于大壁厚钢表面积最大区域，如图1所示，调试喷淋装置参数：喷淋距离为800mm，压力为15bar，水温为15℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液；用手持测温枪对大壁厚钢中心位置进行温度检测，喷淋开始前，大壁厚钢表面温度不低于800℃。
(3)喷淋控冷过程：待奥氏体化后的大壁厚钢铁材料放置好并确保喷淋参数调试完成后，同时打开喷淋装置水流开关和喷淋叶片发动机，开始喷淋，待大壁厚钢铁材料表面温度达到450～460℃时停止喷淋，这时由于大壁厚钢铁材料表面受喷淋快速降温，大壁厚钢铁材料心部与表面形成较大温度差，大壁厚钢铁材料心部热量持续向表面扩散，导致表面回温，待大壁厚钢铁材料表面回温至520～540℃，开始间断式喷淋，此时的喷淋装置参数为：喷淋距离800mm，压力10bar，水温15℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液，待大壁厚钢铁材料表面温度下降至450～460℃时停止喷淋，待表面回温至470～500℃时开始喷淋，直至表面温度下降至440～450℃且不再发生回温过程。
(4)应力释放慢冷过程：将喷淋控冷后的大壁厚钢铁材料从喷淋装置上取下，随空气缓慢冷却至400℃。
(5)等温转变过程：将大壁厚钢铁材料放入加热炉中等温，加热炉工艺参数为：等温温度400℃，等温时间10小时。
(6)空冷过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，在空气中冷却至室温，得到喷淋调控钢铁组织的材料。
本实施例中喷淋热处理部分，首先通过连续喷淋使材料表面快速降温至450～460℃，通过CCT曲线可得知，此时表面已达到贝氏体转变开始温度，表面发生贝氏体转变，同时心部的温度仍较高，当心部向表面回温时，表面已发生贝氏体转变的部分因温度的回升而发生回复和动态再结晶，在表面的晶粒由于动态再结晶不断形核而使晶粒变得细小，间断式喷淋有效阻碍了晶粒形核后的长大，同时表面因回复和结晶消耗了相变产生的大部分应力。在后续的贝氏体等温转变过程中，材料表面可获得原始尺寸较细小的晶粒组织，达到细晶强化的效果。
实施例3
一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，喷淋过程中得实际工艺温度通过CCT曲线和TTT曲线来制定，避免发生高温转变包括以下步骤：
(1)喷淋前热处理过程：将锻造后的大壁厚钢进行完全退火，随炉冷却，随后将大壁厚钢加热至1050℃，使基体充分转变为奥氏体组织，保温时间为2小时；所述中大壁厚钢铁材料原料化学成分的质量百分比为C:0.35％、Si:0.35％、Mn:0.61％、Cr:1.04％、Ni:0.58％、Mo:0.31％、Cu:0.38％、Ti:0.49％、B：0.0012％、P＜0.01％、S＜0.01％，除上述化学成分以外，其余为Fe和不可避免的杂质。
(2)喷淋前准备过程：将大壁厚钢从加热炉中取出，放置在喷淋装置前，确保喷淋装置水流覆盖区域略大于大壁厚钢表面积最大区域，如图1所示，调试喷淋装置参数：喷淋距离为800mm，压力为15bar，水温为15℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液；用手持测温枪对大壁厚钢中心位置进行温度检测，喷淋开始前，大壁厚钢表面温度不低于800℃。
(3)喷淋控冷过程：待奥氏体化后的大壁厚钢放置好并确保喷淋参数调试完成后，同时打开喷淋装置水流开关和喷淋叶片发动机，开始喷淋，待大壁厚钢表面温度达到300～350℃时停止喷淋，这时由于大壁厚钢表面受喷淋快速降温，大壁厚钢心部与表面形成较大温度差，大壁厚钢心部热量持续向表面扩散，导致表面回温，待大壁厚钢表面回温至360～380℃，开始间断式喷淋，此时的喷淋装置参数为：喷淋距离800mm，压力10bar，水温15℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液，待大壁厚钢表面温度下降至300～350℃时停止喷淋，待表面回温至360～380℃时开始喷淋，反复2～3次直至表面温度下降至300～320℃且不再发生回温过程。
(4)等温转变过程：将大壁厚钢铁材料放入加热炉中等温，加热炉工艺参数为：等温温度400℃，等温时间3小时。
(5)空冷过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，在空气中冷却至室温。
(6)去应力回火过程：将大壁厚钢铁材料放入加热炉中回火，加热炉工艺参数为：温度230℃，保温时间4小时，随后将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，在空气中冷却至室温，得到喷淋调控钢铁组织的材料。
本实施例中喷淋热处理部分，首先通过连续和间断式的喷淋使材料表面快速降温至300～320℃，通过CCT曲线可得知，此时表面已达到马氏体转变开始温度，表面发生马氏体转变，同时心部的温度仍较高，当心部向表面回温时，马氏体转变因过冷度不足而停止，只形成了晶粒细小而少量的马氏体组织。为后续的贝氏体等温转变过程中贝氏体的形核生长提供了良好的异质形核点，异质形核可阻碍贝氏体在等温时过度地长大，加快了贝氏体的形核速率，减少了等温时间。此方法由于在700～320℃冷速过快，产生了淬火应力，需要去应力回火。

Claims (1)

1.一种通过喷淋调控钢铁组织的热处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）喷淋前热处理过程：将锻造后的大壁厚钢铁材料进行完全退火，随炉冷却，随后将大壁厚钢铁材料加热至奥氏体化温度以上100~200℃，保温时间为1~4小时，使基体充分转变为奥氏体组织；
（2）喷淋准备过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，放置在喷淋装置前，确保喷淋装置水流覆盖区域大于大壁厚钢铁材料表面积最大区域；调试喷淋装置参数；
（3）喷淋控冷过程：待加热保温后的大壁厚钢铁材料放置完成并确保喷淋参数调试无误后，同时打开喷淋装置水流开关和喷淋叶片发动机，开始喷淋，待大壁厚钢铁材料表面温度下降到珠光体转变温度以下100~200℃时停止喷淋，随后表面回温，待大壁厚钢铁材料表面回温至珠光体转变温度以下100~200℃时，开始间断式喷淋，待大壁厚钢铁材料表面温度下降至贝氏体转变开始温度以上10~20℃时且表面不再发生回温过程时停止喷淋；
（4）应力释放慢冷过程：将喷淋控冷后的大壁厚钢铁材料从喷淋装置上取下，随空气缓慢冷却至马氏体开始转变温度以下10~60℃；
（5）等温转变过程：将大壁厚钢铁材料放入加热炉中等温，加热炉工艺参数为：等温温度为马氏体转变温度以上20~200℃或者贝氏体转变温度区间内，等温时间2~20小时；
（6）空冷过程：将大壁厚钢铁材料从加热炉中取出，在空气中冷却至室温，得到喷淋调控钢铁组织的钢铁材料；
步骤（2）中喷淋参数为：喷淋距离为50~200cm，压力为0.5~6bar，水温为15~80℃，喷淋液为0.2mol/L硫酸镁溶液。
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