JPS58141331A - 鍛造製品の熱処理法 - Google Patents
鍛造製品の熱処理法Info
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- JPS58141331A JPS58141331A JP2249182A JP2249182A JPS58141331A JP S58141331 A JPS58141331 A JP S58141331A JP 2249182 A JP2249182 A JP 2249182A JP 2249182 A JP2249182 A JP 2249182A JP S58141331 A JPS58141331 A JP S58141331A
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- JP
- Japan
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- temperature
- forging
- product
- quenching
- heat treatment
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鍛造−品の熱処理法に係り、特に据込または押
出による鍛造に引き続き、その鍛造残熱を利用して効果
的に焼入れ、焼戻しを実施して省エネルギの効果を享受
し得るようにした熱処理法に関するものである。
出による鍛造に引き続き、その鍛造残熱を利用して効果
的に焼入れ、焼戻しを実施して省エネルギの効果を享受
し得るようにした熱処理法に関するものである。
従来より、鍛造品に対する熱処理方法として扛、一般に
次の如き方法が実施されている。即ち、鍛造品を所定の
手法にて鍛造した後、常温まで放冷し、その後、これを
再び焼入れ温度まで外海して、焼入れ・焼戻し処理を行
なう方法である。しかし、この方法では、鍛造品を常温
まで冷却した後に再び焼入れ温度にまで昇温しなければ
ならないので、多量の熱量を必要とする欠点があった。
次の如き方法が実施されている。即ち、鍛造品を所定の
手法にて鍛造した後、常温まで放冷し、その後、これを
再び焼入れ温度まで外海して、焼入れ・焼戻し処理を行
なう方法である。しかし、この方法では、鍛造品を常温
まで冷却した後に再び焼入れ温度にまで昇温しなければ
ならないので、多量の熱量を必要とする欠点があった。
とζろで、この欠点を解消せしめるための熱処理方法と
しては、鍛造品を鍛造の残熱を利用してそのまま油槽又
は水槽中に投入し、冷却して焼入れを行ない、その後焼
戻しを行なう所謂鍛造焼入れ法、或いは鍛造品を鍛造後
、４００〜６００°Ｃまで空中で冷却することにより規
準処理を施した後、ただちにこれを昇温して焼入れ、焼
戻し処理を施す熱処理方法も考えられているが、この方
法を鍛造品の中でも、特に厚肉円筒状の据込、押出鍛造
品に適用した場合には、そのミクロ組織において結晶粒
粗大化傾向が大きく、局部的な粗粒が発生したシ、また
粗粒線以外でも結晶粒度は粗目であシ、靭性及び延性の
低下がみられたシする等の開−があシ、安定した品質の
鍛造品を得ることが困難であったのである。
しては、鍛造品を鍛造の残熱を利用してそのまま油槽又
は水槽中に投入し、冷却して焼入れを行ない、その後焼
戻しを行なう所謂鍛造焼入れ法、或いは鍛造品を鍛造後
、４００〜６００°Ｃまで空中で冷却することにより規
準処理を施した後、ただちにこれを昇温して焼入れ、焼
戻し処理を施す熱処理方法も考えられているが、この方
法を鍛造品の中でも、特に厚肉円筒状の据込、押出鍛造
品に適用した場合には、そのミクロ組織において結晶粒
粗大化傾向が大きく、局部的な粗粒が発生したシ、また
粗粒線以外でも結晶粒度は粗目であシ、靭性及び延性の
低下がみられたシする等の開−があシ、安定した品質の
鍛造品を得ることが困難であったのである。
ここにおいて、本発明者らは、かかる事情に鑑みてその
１”珈を解消すべく極々検討した結果、厚肉円筒状の据
込、押出鍛造−製品にあっては、材料の部所によって加
工程度の相違があり、そしてこの加工度の大小によシ熱
処理後のｌ１ｌｌ！線の結晶粒の大きさに相違が生じる
が、この結晶粒の大小により、その材料のＣＣＴ曲ｈ（
連続冷却変動曲線）におけるＡｒ１変塾点に変化が生じ
、これが、このような材料に従来の鍛造焼入れを一律に
施しても、結晶粒粗大化の故に実質的に使いものになて
１′ らなくなる理由ｌあることを、知見したのである。
１”珈を解消すべく極々検討した結果、厚肉円筒状の据
込、押出鍛造−製品にあっては、材料の部所によって加
工程度の相違があり、そしてこの加工度の大小によシ熱
処理後のｌ１ｌｌ！線の結晶粒の大きさに相違が生じる
が、この結晶粒の大小により、その材料のＣＣＴ曲ｈ（
連続冷却変動曲線）におけるＡｒ１変塾点に変化が生じ
、これが、このような材料に従来の鍛造焼入れを一律に
施しても、結晶粒粗大化の故に実質的に使いものになて
１′ らなくなる理由ｌあることを、知見したのである。
そして、本発明は、かかる知見を更に尭展させて完成さ
れたものであって、上述の如き欠点を示すことのない、
ミクロ組織の微細化された安定な品質の鍛造品を与え得
る、据込または押出による１ 厚肉円筒状鋼製鍛造品の鍛造残熱を利用した新規な熱処
理法を提供することを目的とするものである。
れたものであって、上述の如き欠点を示すことのない、
ミクロ組織の微細化された安定な品質の鍛造品を与え得
る、据込または押出による１ 厚肉円筒状鋼製鍛造品の鍛造残熱を利用した新規な熱処
理法を提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、かくの如き目的を達成するために
、据込または押出手法により熱間鍛造して得られる厚肉
円筒状＃Ｉ４製品に対して、その鍛造残熱を利用して焼
入れ・焼戻しからなる所定の熱処理を施すにあたシ、鍛
造後に該製品を８９０〜２５０℃の温度域に一旦冷却せ
しめて該製品中のオーステナイト組織を実質的に消失せ
しめ、然る後所定の焼入れ温度に再加熱して焼入れし、
統いて焼戻しを行なうようにしたことを特徴とするもの
である。
、据込または押出手法により熱間鍛造して得られる厚肉
円筒状＃Ｉ４製品に対して、その鍛造残熱を利用して焼
入れ・焼戻しからなる所定の熱処理を施すにあたシ、鍛
造後に該製品を８９０〜２５０℃の温度域に一旦冷却せ
しめて該製品中のオーステナイト組織を実質的に消失せ
しめ、然る後所定の焼入れ温度に再加熱して焼入れし、
統いて焼戻しを行なうようにしたことを特徴とするもの
である。
これによって、熱間鍛造後の鍛造残熱を利用して焼入れ
・焼戻しを実施して省エネルギ化を効果的に図るととも
に、８９０〜２５０℃まで冷却して組織中の粗大オース
テナイトがほとんど変態を完了するようにした後、焼入
れを行なうことにより組織の結晶粒度の微細化を図り、
製品の延性、軟性の向上、焼入れひずみのｉ減、ひいて
は焼割れ発生の防止等の優れた効果を奏する鍛造製品の
熱処理法を提供し得たのであ為。
・焼戻しを実施して省エネルギ化を効果的に図るととも
に、８９０〜２５０℃まで冷却して組織中の粗大オース
テナイトがほとんど変態を完了するようにした後、焼入
れを行なうことにより組織の結晶粒度の微細化を図り、
製品の延性、軟性の向上、焼入れひずみのｉ減、ひいて
は焼割れ発生の防止等の優れた効果を奏する鍛造製品の
熱処理法を提供し得たのであ為。
ところで、かくの如き本発明手法が適用される被加工材
料は、第１図にその一例を示すような厚肉円筒状の鋼製
品であって、最大外径と長さの比が略ｌ：１から１＝８
程度の形状をなし、（、公知の据込または押出の手法に
ょ多熱間鍛造して得られたものである。
料は、第１図にその一例を示すような厚肉円筒状の鋼製
品であって、最大外径と長さの比が略ｌ：１から１＝８
程度の形状をなし、（、公知の据込または押出の手法に
ょ多熱間鍛造して得られたものである。
そして、このような被加工材料を、本発明でれ、第２図
にその一例を示すごとき温度パターンに従って鍛造後、
熱処理を行なうのである。すなわち、先ず所定の材料を
１２５０″Ｃ程度まで加熱して据込鍛造または押出鍛造
（Ｆ印部分にて示す）を為し、目的とする厚肉円筒状の
鍛造品を得、ついで空中放冷または強制冷却等にて８９
０〜２５０ ’Ｃの温度まで冷却させるのでめる。
にその一例を示すごとき温度パターンに従って鍛造後、
熱処理を行なうのである。すなわち、先ず所定の材料を
１２５０″Ｃ程度まで加熱して据込鍛造または押出鍛造
（Ｆ印部分にて示す）を為し、目的とする厚肉円筒状の
鍛造品を得、ついで空中放冷または強制冷却等にて８９
０〜２５０ ’Ｃの温度まで冷却させるのでめる。
この鍛造温度から一旦冷却せしめられる温度範囲の決定
について更に詳述すれは、被加工材料（鍛造品）の形状
とその鍛造方法の相違が組織の結晶粒の大きさを左右し
、且つ結晶粒の大小がＡｒ１変急点に変化を及ばず事実
に着目し、厚肉円筒状鋼材の据込・押出鍛造の場合に、
８９０”Ｃ以下まで冷却しないと組織中の粗大オーステ
ナイトが変態しないことを確詔した結果、そのＡｒｌ変
態点である８９０〜２５０”Ｃの温＆範囲に目標を定め
たのでめる。即ち、鍛造後の製品を８９０〜２５０°Ｃ
の温度域に一旦冷却せしめて該製品のオーステナイト組
織を実質的に消失せしめ、全体の組織をフェライト、パ
ーライト及びベイナイト化させるのである。
について更に詳述すれは、被加工材料（鍛造品）の形状
とその鍛造方法の相違が組織の結晶粒の大きさを左右し
、且つ結晶粒の大小がＡｒ１変急点に変化を及ばず事実
に着目し、厚肉円筒状鋼材の据込・押出鍛造の場合に、
８９０”Ｃ以下まで冷却しないと組織中の粗大オーステ
ナイトが変態しないことを確詔した結果、そのＡｒｌ変
態点である８９０〜２５０”Ｃの温＆範囲に目標を定め
たのでめる。即ち、鍛造後の製品を８９０〜２５０°Ｃ
の温度域に一旦冷却せしめて該製品のオーステナイト組
織を実質的に消失せしめ、全体の組織をフェライト、パ
ーライト及びベイナイト化させるのである。
けだし、この温度範囲を８９０’Ｃよシ高池に止めるな
らは、焼入れ時の加熱熱量の節約量が大となり、省エネ
ルギの効果は大となるものの、粗大オーステナイト組織
の残留餡が大となることは避けられず、また２ ５０
’Ｃよυ低温にすれは、粗大オーステナイト組織の完全
な消失は可能となる及１Ｉ１１、省エネルギの効果も低
減させられる欠点があるのである。
らは、焼入れ時の加熱熱量の節約量が大となり、省エネ
ルギの効果は大となるものの、粗大オーステナイト組織
の残留餡が大となることは避けられず、また２ ５０
’Ｃよυ低温にすれは、粗大オーステナイト組織の完全
な消失は可能となる及１Ｉ１１、省エネルギの効果も低
減させられる欠点があるのである。
次いで、かくの如く、製品の粗大オーステナイト組編を
実質的に消失させた後、該製品には、通常の焼入れ操作
が施され、例えば８５０ ’Ｃ程度の温度まで再加熱に
ょ９昇瀉せしめられる。そして、この再加熱によって微
細オーステナイト組織を効果的に育成せしめ得ることと
なるのである。その後、公知の過当な冷却法に従って所
定湯度に分動せしめることにより、微細マルテンサイト
組織が固定化される。そして、更に、５９０℃程度の温
度で焼戻しを行なった後、最終製品どするのである０ かくして、焼入れ後の厚肉円筒状鍛造鋼製品は、極めて
微細化されたマルテンサイトのミグ９組織となシ、その
材質は大きく改善され得るのである。
実質的に消失させた後、該製品には、通常の焼入れ操作
が施され、例えば８５０ ’Ｃ程度の温度まで再加熱に
ょ９昇瀉せしめられる。そして、この再加熱によって微
細オーステナイト組織を効果的に育成せしめ得ることと
なるのである。その後、公知の過当な冷却法に従って所
定湯度に分動せしめることにより、微細マルテンサイト
組織が固定化される。そして、更に、５９０℃程度の温
度で焼戻しを行なった後、最終製品どするのである０ かくして、焼入れ後の厚肉円筒状鍛造鋼製品は、極めて
微細化されたマルテンサイトのミグ９組織となシ、その
材質は大きく改善され得るのである。
即ち、製品の延性、靭性が向上し、焼入れひずみが低減
せしめられ、ひいては焼割れの発生が防止される等の擾
れた効果を奏するのである。
せしめられ、ひいては焼割れの発生が防止される等の擾
れた効果を奏するのである。
また、かくの如き焼入れにおいては、従来のように常温
よシ焼入れ温度、例えば８５０℃まで昇温する必要がな
く、上述の通シ８９０〜２５０°Ｃの状態から焼入れ温
度まで上昇させればよいのでおる０如ち、常温から８９
０〜２５０°Ｃまで加熱・ １′１′ するのに必要な熱エネルギ番省略することができる。こ
のように、残熱利用方式による省エネルギの効果は大な
るものがある０ なお、本発明方法が上記例示のものにのみ限定されるも
のでは決ｔてないことは言うまでもないところであり、
ｆｌＪ述の如き、鍛造のための加熱湯度１２５０℃、焼
入れ温度８５０℃及び焼戻し温度５９０℃等は適宜変更
し得るものであり、また被加工材料の形状も第１図の如
きものに限られず、一般に厚肉円筒状の！Ｉ１１製品で
あれは、その全べてのものが本発明の対象となるもので
ある。
よシ焼入れ温度、例えば８５０℃まで昇温する必要がな
く、上述の通シ８９０〜２５０°Ｃの状態から焼入れ温
度まで上昇させればよいのでおる０如ち、常温から８９
０〜２５０°Ｃまで加熱・ １′１′ するのに必要な熱エネルギ番省略することができる。こ
のように、残熱利用方式による省エネルギの効果は大な
るものがある０ なお、本発明方法が上記例示のものにのみ限定されるも
のでは決ｔてないことは言うまでもないところであり、
ｆｌＪ述の如き、鍛造のための加熱湯度１２５０℃、焼
入れ温度８５０℃及び焼戻し温度５９０℃等は適宜変更
し得るものであり、また被加工材料の形状も第１図の如
きものに限られず、一般に厚肉円筒状の！Ｉ１１製品で
あれは、その全べてのものが本発明の対象となるもので
ある。
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために実施例
を示すが、本発明がかかる実施例によって何等の制限を
も受けるものでないことも、また言うまでもないところ
である。
を示すが、本発明がかかる実施例によって何等の制限を
も受けるものでないことも、また言うまでもないところ
である。
実施例
対象品：厚肉円筒状鍛造品 （第１図）＃１４種：
８ＡＥ４１１３７Ｂ合金鋼化学成分：ｃ＝ｏ、ａｓ
Ｍｎ＝０．７７（％） Ｏｒ＝０．９８ Ｍｏ＝０．１６ 上記素材によシ厚肉１円筒状鍛造品を据込鍛造にて製作
した後、かかる鍛′＃直後の未だ高熱状態にある鍛造品
に対して、従来の鍛造焼入れ法と本発明方法に従ってそ
れぞれ焼入れ、焼戻しを施して、粗粒改善テストを試み
た。
８ＡＥ４１１３７Ｂ合金鋼化学成分：ｃ＝ｏ、ａｓ
Ｍｎ＝０．７７（％） Ｏｒ＝０．９８ Ｍｏ＝０．１６ 上記素材によシ厚肉１円筒状鍛造品を据込鍛造にて製作
した後、かかる鍛′＃直後の未だ高熱状態にある鍛造品
に対して、従来の鍛造焼入れ法と本発明方法に従ってそ
れぞれ焼入れ、焼戻しを施して、粗粒改善テストを試み
た。
ここで採用した従来の鍛造焼入れ法に従う熱処理温度曲
線と製品の金属組織の顕微鏡写真をそれぞれ第８（９）
及び第４図に示し、また本発明方法に従うそれをそれぞ
れ＄５（９）及び第６図に示したが、後者の写真（第６
図）の方が前者の写真（第４図）よりも遥かに微細なミ
クロ組織が形成されていることを明らかにしているので
ある。
線と製品の金属組織の顕微鏡写真をそれぞれ第８（９）
及び第４図に示し、また本発明方法に従うそれをそれぞ
れ＄５（９）及び第６図に示したが、後者の写真（第６
図）の方が前者の写真（第４図）よりも遥かに微細なミ
クロ組織が形成されていることを明らかにしているので
ある。
なお、第８図に示される従来の鍛造焼入れ法による熱処
理温度曲線について説明すれば、鍛造作業のために１２
５０℃まで昇温した材料を鍛造後、そのまま油中冷却（
ＯＱ）によって急冷させることによって焼入れを行ない
、その後５９０℃に再加熱して２時間保持した後、空気
中に放冷（ＡＣ）して焼戻しを行なうのであるｏｆた、
１Ｐ１４図の顕微鏡写真は第１図に示す製品の中央部の
Ａ部の組織の倍率１００の拡大写真である。なお、両端
部のＢ部及びＣ４Ｍ、は据込鍛造時に加工度がきわめて
小さく、結果的に粗粒の残存亀が大であるが、中央部の
Ａｓにおいてもなお鍛造焼入れ品では粒度の粗いものと
なるのである。
理温度曲線について説明すれば、鍛造作業のために１２
５０℃まで昇温した材料を鍛造後、そのまま油中冷却（
ＯＱ）によって急冷させることによって焼入れを行ない
、その後５９０℃に再加熱して２時間保持した後、空気
中に放冷（ＡＣ）して焼戻しを行なうのであるｏｆた、
１Ｐ１４図の顕微鏡写真は第１図に示す製品の中央部の
Ａ部の組織の倍率１００の拡大写真である。なお、両端
部のＢ部及びＣ４Ｍ、は据込鍛造時に加工度がきわめて
小さく、結果的に粗粒の残存亀が大であるが、中央部の
Ａｓにおいてもなお鍛造焼入れ品では粒度の粗いものと
なるのである。
一方、本発明方法に従う熱処理濁度−＆！（第５図）は
鍛造後の冷却温度を８００℃とする以外はルｊ述の第２
図とＮ様でるり、第６図の顕微鏡写真は同じく第１図中
央部のＡ部を結晶粒観察位置とするものであって、その
粒度が極めて微細化された組織を如実に示している。
鍛造後の冷却温度を８００℃とする以外はルｊ述の第２
図とＮ様でるり、第６図の顕微鏡写真は同じく第１図中
央部のＡ部を結晶粒観察位置とするものであって、その
粒度が極めて微細化された組織を如実に示している。
このような組織の微細化は品質の安定した均一の鍛造品
をもたらすこととなるのである。
をもたらすこととなるのである。
第１図は本発明方法が適用される拐料の一例を示す断面
図、第２図は本発明方法を説明するための熱処理湯度曲
線図、第８図は従来の鍛造焼入れを示す温度−ｆＩＭ図
、第４図はその製品の結晶粒度を示す顕微鏡写真、第５
図は本発明方法の一例を説明するための熱処理温度曲線
図、第６図はその製品の結晶粒度を示す顕微鏡写真であ
る。
図、第２図は本発明方法を説明するための熱処理湯度曲
線図、第８図は従来の鍛造焼入れを示す温度−ｆＩＭ図
、第４図はその製品の結晶粒度を示す顕微鏡写真、第５
図は本発明方法の一例を説明するための熱処理温度曲線
図、第６図はその製品の結晶粒度を示す顕微鏡写真であ
る。
Claims (1)
- 据込または押出手法によシ熱間鍛造しで得られる厚肉円
筒状鋼鯛品に対して、その鍛造残熱を利用して焼入れ・
焼戻しからなる所定の熱処理を施すにあたり、鍛造後に
該製品を８９０〜２６０℃の温度域に一旦冷却せしめて
該製品中のオーステナイト組織を実質的に消失せしめ、
然る後所定の焼入れ温度に再加熱して焼入れし、続いて
焼戻しを行なうようにしたことを特徴とする鍛造製品の
熱処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249182A JPS58141331A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 鍛造製品の熱処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249182A JPS58141331A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 鍛造製品の熱処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141331A true JPS58141331A (ja) | 1983-08-22 |
Family
ID=12084195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249182A Pending JPS58141331A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 鍛造製品の熱処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141331A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0221874A2 (en) * | 1985-11-05 | 1987-05-13 | Kverneland A/S | A method of hardening steel |
| JP2007162060A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 熱間鍛造鋼部品の焼入方法 |
| JP2008510070A (ja) * | 2004-08-18 | 2008-04-03 | ビショップ イノヴェーション リミテッド | 硬化鍛鋼部材の製造方法 |
| CN102284835A (zh) * | 2011-07-05 | 2011-12-21 | 浙江捷能汽车零部件有限公司 | M12以上十点九级车用螺栓的生产方法 |
| CN103740897A (zh) * | 2013-12-21 | 2014-04-23 | 青特集团有限公司 | 一种半挂车车轴不完全淬火工艺 |
| CN104791041A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-07-22 | 夏志清 | 一种汽车发动机气缸盖 |
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| CN105441640A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 山东雷帕得汽车技术股份有限公司 | 一种针对硅锰系合金弹簧钢的热处理工艺 |
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-
1982
- 1982-02-15 JP JP2249182A patent/JPS58141331A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0221874A3 (en) * | 1985-11-05 | 1989-03-01 | Kverneland A/S | A method of hardening steel |
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| CN104831184A (zh) * | 2015-05-24 | 2015-08-12 | 王华美 | 一种发动机气缸气门组 |
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| CN105441640A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 山东雷帕得汽车技术股份有限公司 | 一种针对硅锰系合金弹簧钢的热处理工艺 |
| CN111705187A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-09-25 | 南京迪威尔高端制造股份有限公司 | 一种减少4340钢制环件的应力裂纹的制造方法 |
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